Газообмін у тканинах і легких яким чином відбувається?

Для забезпечення клітин, тканин і органів киснем в організмі людини існує дихальна система. Вона складається з наступних органів: носової порожнини, носоглотки, гортані, трахеї, бронхів і легенів. У цій статті ми вивчимо їх будова. А також розглянемо газообмін у тканинах легенів. Визначимо особливості зовнішнього дихання, що відбувається між організмом і атмосферою, і внутрішнього, що протікає безпосередньо на клітинному рівні.

Для чого ми дихаємо?

Більшість людей, не замислюючись, відповідять: щоб отримати кисень. Але вони не знають, навіщо він нам потрібен. Багато відповідають просто: кисень необхідний, щоб дихати. Виходить якесь замкнене коло. Розірвати його нам допоможе біохімія, що вивчає клітинний обмін речовин.

Світлі уми людства, які вивчають цю науку, вже давно прийшли до висновку, що кисень, що надходить у тканини та органи, окисляє вуглеводи, жири і білки. При цьому утворюються енергетично бідні з'єднання: вуглекислий газ, вода, аміак. Але головним є те, що в результаті цих реакцій синтезується АТФ – універсальне енергетичне речовина, що використовується клітиною для своєї життєдіяльності. Можна сказати, що газообмін у тканинах і легких якраз і буде постачати організму і його структурам необхідний для окислення кисень.

Механізм газообміну

Він передбачає наявність хоча б двох речовин, чия циркуляція в організмі забезпечує метаболічні процеси. Крім вищеназваного кисню, газообмін у легенях, крові і тканинах відбувається з ще одним з'єднанням – вуглекислим газом. Він утворюється в реакціях дисиміляції. Будучи токсичною речовиною обміну, він повинен бути виведений з цитоплазми клітин. Розглянемо цей процес докладніше.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Діоксид вуглецю шляхом дифузії проникає через клітинну мембрану в межтканевую рідина. З неї він надходить в капіляри крові – венули. Далі ці судини зливаються, утворюючи нижню і верхню порожнисті вени. Вони збирають кров, насичену_2. І направляють її в праве передсердя. При скороченні його стінок порція венозної крові надходить у правий шлуночок. Звідси починається легеневий (малий) коло кровообігу. Його завданням є насичення крові киснем. Венозна в легенях стає артеріальною. А З₂, у свою чергу, виходить з крові і видаляється назовні через органи дихання. Щоб зрозуміти, як це відбувається, потрібно насамперед вивчити будову легень. Газообмін в легенях і тканинах здійснюється в особливих структурах – альвеолах і їх капілярах.

Будова легень

Це парні органи, розташовані в грудній порожнині. Ліва легеня складається з двох часток. Праве більше за розмірами. Воно має три частки. Через ворота легень у них входять два бронха, які, розгалужуючись, утворюють так зване дерево. За його гілках повітря рухається під час вдиху і видиху. На дрібних, респіраторних бронхіолах розташовуються бульбашки – альвеоли. Вони зібрані в ацинуси. Ті, в свою чергу, формують легеневу паренхіму. Важливо те, що кожний дихальний пухирець густо обплетений капілярної мережею малого та великого кіл кровообігу. Приносять гілки легеневих артерій, що постачають венозну кров з правого шлуночка, транспортують в просвіт альвеоли вуглекислий газ. А виносять легеневі венули забирають з альвеолярного повітря кисень.

Артеріальна кров надходить по легеневих вен у ліве передсердя, а з нього - в аорту. Її розгалуження у вигляді артерій забезпечують клітини організму необхідним для внутрішнього дихання киснем. Саме в альвеолах кров з венозної стає артеріальною. Таким чином, газообмін у тканинах легенів безпосередньо здійснюється циркуляцією крові по малому і великому колах кровообігу. Відбувається це завдяки безперервним скорочень м'язових стінок серцевих камер.

Зовнішнє дихання

Воно ще називається вентиляцією легенів. Являє собою обмін повітря між зовнішнім середовищем та альвеолами. Фізіологічно правильний вдих через ніс забезпечує організм порцією повітря такого складу: близько 21%₂, 0,03%₂ і 79% азоту. На повітряних шляхах він надходить в альвеоли. Вони мають власну порцію повітря. Її склад наступний: 14,2%₂, 5,2%₂, 80% N₂. Вдих, як і видих, регулюється двома шляхами: нервовим і гуморальним (концентрацією вуглекислого газу). Завдяки збудженню дихального центру довгастого мозку, нервові імпульси передаються до дихальних міжреберних м'язів і діафрагми. Обсяг грудної клітки збільшується. Легкі, пасивно рухаються слідом за скороченнями грудної порожнини, розширюються. Тиск повітря в них стає нижче атмосферного. Тому порція повітря з верхніх дихальних шляхів надходить в альвеоли.

Видих здійснюється слідом за вдихом. Він міжреберних м'язів супроводжується розслабленням і підняттям склепіння діафрагми. Це призводить до зменшення об'єму легень. Тиск повітря в них стає вище атмосферного. І повітря з надлишком вуглекислого газу піднімається в бронхіоли. Далі, по верхніх дихальних шляхах, він іде в носову порожнину. Складвидихуваного повітря наступний: 16,3%₂, 4%₂, 79 N₂. На цьому етапі відбувається зовнішній газообмін. Легеневий газообмін, здійснюваний альвеолами, забезпечує клітини киснем, необхідним для внутрішнього дихання.

Клітинне дихання

Входить в систему катаболічних реакцій обміну речовин і енергії. Ці процеси вивчає як біохімія, так і анатомія, і фізіологія людини. Газообмін в легенях та тканинах взаємопов'язаний і одне без одного неможливе. Так, зовнішнє дихання поставляє в межтканевую рідину кисень і видаляє з неї вуглекислий газ. А внутрішнє, здійснюване безпосередньо в клітці її органеллами – мітохондріями, які забезпечують окисне фосфолирование і синтез молекул АТФ, використовують кисень для цих процесів.

Цикл Кребса

Цикл трикарбонових кислот є провідним в диханні клітини. Він об'єднує і узгоджує реакції бескислородного етапу енергетичного обміну і процесів з участю трансмембранных білків. Він також виконує роль постачальника будівельного клітинного матеріалу (амінокислот, простих цукрів, вищих карбонових кислот), що утворюється в його проміжних реакціях і використовується клітиною для зростання і ділення. Як бачимо, в даній статті було вивчено газообмін у тканинах і легенів, а також визначено його біологічна роль в життєдіяльності організму людини.