Aby zapewnić komórki, tkanki i narządytlen w ciele ludzkim występuje układ oddechowy. Składa się z następujących narządów: jama nosowa, nosogardło, krtań, tchawica, oskrzela i płuca. W tym artykule przestudiujemy ich strukturę. Weź również pod uwagę wymianę gazu w tkankach i płucach. Definiujemy cechy oddychania zewnętrznego, które zachodzi między ciałem a atmosferą, oraz wewnętrznego, które przebiega bezpośrednio na poziomie komórkowym.
Większość ludzi bez wahania odpowie:zdobyć tlen. Ale nie wiedzą, dlaczego go potrzebujemy. Wielu odpowiada po prostu: tlen jest potrzebny do oddychania. Okazuje się, że istnieje jakieś błędne koło. Aby to przerwać, pomoże nam biochemia badająca metabolizm komórkowy.
Светлые умы человечества, изучающие эту науку, Od dawna stwierdzono, że tlen wchodzący do tkanek i narządów utlenia węglowodany, tłuszcze i białka. W tym przypadku powstają energetycznie słabe związki: dwutlenek węgla, woda, amoniak. Ale najważniejsze jest to, że w wyniku tych reakcji syntetyzuje się ATP - uniwersalną substancję energetyczną wykorzystywaną przez komórkę do pełnienia funkcji życiowych. Można powiedzieć, że wymiana gazowa w tkankach i płucach dokładnie dostarczy organizmowi i jego strukturom tlenu niezbędnego do utlenienia.
Oznacza to obecność co najmniej dwóch substancji,którego krążenie w organizmie zapewnia procesy metaboliczne. Oprócz wspomnianego tlenu, wymiana gazowa w płucach, krwi i tkankach zachodzi z innym związkiem – dwutlenkiem węgla. Powstaje w reakcjach dysymilacyjnych. Będąc toksyczną substancją metabolizmu, musi zostać usunięty z cytoplazmy komórek. Przyjrzyjmy się bliżej temu procesowi.
Dwutlenek węgla dyfunduje przezbłonę komórkową do płynu śródmiąższowego. Z niego wchodzi do naczyń włosowatych krwi - żyłek. Ponadto naczynia te łączą się, tworząc dolną i górną żyłę główną. Zbierają krew nasyconą CO2. I wysyłają go do prawego atrium.Wraz ze skurczem ścian część krwi żylnej dostaje się do prawej komory. Stąd zaczyna się płucny (mały) krąg krążenia krwi. Jego zadaniem jest nasycanie krwi tlenem. Żylna w płucach staje się tętnicza. CO2, z kolei wychodzi z krwi i jest usuwanyprzez układ oddechowy. Aby zrozumieć, jak to się dzieje, najpierw musisz przestudiować strukturę płuc. Wymiana gazowa w płucach i tkankach odbywa się w specjalnych strukturach - pęcherzykach płucnych i ich naczyniach włosowatych.
Są to sparowane narządy znajdujące się w klatce piersiowejwgłębienie. Lewe płuco ma dwa płaty. Prawy jest większy. Składa się z trzech części. Przez bramę płuc wchodzą do nich dwa oskrzela, które rozgałęziając się tworzą tzw. drzewo. Powietrze porusza się wzdłuż gałęzi podczas wdechu i wydechu. Na małych oskrzelikach oddechowych znajdują się pęcherzyki - pęcherzyki. Są zbierane w gronach. Te z kolei tworzą miąższ płucny. Ważne jest, aby każdy pęcherzyk oddechowy był gęsto opleciony siecią kapilarną krążenia płucnego i ogólnoustrojowego. Gałęzie tętnic płucnych, które dostarczają krew żylną z prawej komory, transportują dwutlenek węgla do światła pęcherzyków płucnych. A wypływające żyłki płucne pobierają tlen z powietrza pęcherzykowego.
Krew tętnicza przepływa przez żyły płucne dolewy przedsionek, a od niego do aorty. Jej gałęzie w postaci tętnic dostarczają komórkom organizmu tlenu niezbędnego do oddychania wewnętrznego. To w pęcherzykach krew żylna staje się tętnicza. Tak więc wymiana gazowa w tkankach i płucach odbywa się bezpośrednio przez krążenie krwi przez małe i duże kręgi krążenia krwi. Dzieje się tak z powodu ciągłych skurczów ścian mięśniowych komór serca.
Nazywa się to również wentylacją płuc.Jest to wymiana powietrza między środowiskiem a pęcherzykami płucnymi. Prawidłowa fizjologicznie inhalacja przez nos dostarcza organizmowi porcję powietrza o takim składzie: około 21% O2, 0,03% CO2 i 79% azotu. Drogami oddechowymi dostaje się do pęcherzyków płucnych. Mają własną porcję powietrza. Jego skład jest następujący: 14,2% O2, 5,2% CO2, 80% N2... Wdech, podobnie jak wydech, jest regulowany na dwa sposoby:nerwowy i humoralny (stężenie dwutlenku węgla). W wyniku pobudzenia ośrodka oddechowego rdzenia przedłużonego impulsy nerwowe są przekazywane do mięśni międzyżebrowych i przepony. Zwiększa się objętość klatki piersiowej. Płuca, poruszające się biernie po skurczach klatki piersiowej, rozszerzają się. Ciśnienie powietrza w nich staje się niższe niż atmosferyczne. Dlatego część powietrza z górnych dróg oddechowych dostaje się do pęcherzyków płucnych.
Wydech przeprowadza się po wdechu.Towarzyszy mu rozluźnienie mięśni międzyżebrowych i podniesienie sklepienia przepony. Prowadzi to do zmniejszenia objętości płuc. Ciśnienie powietrza w nich staje się wyższe niż atmosferyczne. A powietrze z nadmiarem dwutlenku węgla unosi się do oskrzelików. Dalej, wzdłuż górnych dróg oddechowych, wchodzi do jamy nosowej. Skład wydychanego powietrza jest następujący: 16,3% O2, 4% CO2, 79 N2... Na tym etapie następuje zewnętrzna wymiana gazowa. Wymiana gazowa w płucach, prowadzona przez pęcherzyki, dostarcza komórkom tlenu niezbędnego do oddychania wewnętrznego.
Część systemu katabolicznych reakcji metabolicznychsubstancje i energia. Procesy te są badane zarówno przez biochemię, jak i anatomię i fizjologię człowieka. Wymiana gazowa w płucach i tkankach jest ze sobą połączona i jest niemożliwa bez siebie. Tak więc oddychanie zewnętrzne dostarcza tlen do płynu śródmiąższowego i usuwa z niego dwutlenek węgla. A wewnętrzna, prowadzona bezpośrednio w komórce przez jej organelle - mitochondria, które zapewniają oksydacyjną fosfolację i syntezę cząsteczek ATP, wykorzystuje do tych procesów tlen.
Wiodący jest cykl kwasów trikarboksylowychkomórki oddechowe. Łączy i koordynuje reakcje beztlenowego etapu metabolizmu energetycznego i procesów z udziałem białek transbłonowych. Pełni również rolę dostawcy budulca komórkowego (aminokwasy, cukry proste, wyższe kwasy karboksylowe), który powstaje w jej reakcjach pośrednich i jest wykorzystywany przez komórkę do wzrostu i podziału. Jak widać, w tym artykule zbadano wymianę gazową w tkankach i płucach oraz określono jej biologiczną rolę w życiu organizmu człowieka.
