Kako je razmjena plina u tkivima i plućima?

Kako bi se osigurali stanice, tkiva i organi s kisikom u ljudskom tijelu, postoji dišni sustav. Sastoji se od sljedećih organa: nosna šupljina, nazofarinksa, grkljana, dušnika, bronha i pluća. U ovom ćemo članku proučiti njihovu strukturu. Također razmotrite razmjenu plinova u tkivima i plućima. Odredite značajke vanjskog disanja koji se javljaju između tijela i atmosfere, i unutarnje, teče izravno na staničnoj razini.

Zašto dišemo?

Većina ljudi će odgovoriti bez oklijevanja: dobiti kisik. Ali oni ne znaju zašto nam je potrebna. Mnogi jednostavno odgovaraju: kisik je potreban za disanje. Ispada da je začarani krug. Biokemija, koja proučava stanični metabolizam, pomoći će nam da ga razbijemo.

Svijetli umovi čovječanstva koji proučavaju ovu znanost dugo su došli do zaključka da kisik ulazi u tkiva i organe oksidira ugljikohidrate, masti i proteine. U ovom slučaju nastaju energetski slabi spojevi: ugljični dioksid, voda, amonijak. No, glavna stvar je da se kao rezultat tih reakcija sintetizira ATP - univerzalna energija koju stanica koristi za njegovu vitalnu aktivnost. Može se reći da će razmjena plina u tkivima i plućima opskrbljivati ​​tijelo i njegove strukture kisikom potrebnim za oksidaciju.

Mehanizam zamjene plina

To podrazumijeva prisutnost najmanje dvije tvari, čija cirkulacija u tijelu osigurava metaboličke procese. Pored spomenutog kisika, razmjena plinova u plućima, krvi i tkivima nastaje s drugim spojem - ugljičnim dioksidom. Formira se u reakcijama disimilacije. Budući da je toksična tvar, ona se mora ukloniti iz citoplazme stanica. Razmotrimo ovaj postupak detaljnije.

Ugljični dioksid difundira kroz staničnu membranu u intersticijsku tekućinu. Od nje ulazi u krvne kapilare - venule. Nadalje, ove se posude spajaju, formiraju niže i gornje šuplje vene. Prikupljaju krv zasićenu CO_2. I pošaljite ga u desni atrij. Smanjenjem zidova, dio venske krvi ulazi u desnu klijetku. Odavde započinje plućni (mali) krug cirkulacije krvi. Njegova zadaća je zasititi krv kisikom. Venski u plućima postaje arterijski. CO₂, zauzvrat, izlazi iz krvi i uklanja se dišni sustav. Da biste shvatili kako se to događa, najprije morate proučiti strukturu pluća. Zamjena plina u plućima i tkivima provodi se u posebnim strukturama - alveolama i njihovim kapilarnama.

Struktura pluća

To paru organa smještenih u prsnoj šupljini. Lijevo plućno krilo ima dva krila. Pravo većih dimenzija. Ona ima tri latice. Kroz vrata svjetlo se uključuje dvije bronhi, koje se granaju da se formira tzv stablo. Prema granama zrak pomiče tijekom udisanja i izdisanja. Na malo, respiratornim bronhiolama postavljen mjehurića - alveole. Oni su prikupljeni u acini. Oni, pak, čine plućni parenhim. Važno je da obje bočice disanje jako isprepleteni kapilarnu mrežu malih i velikih cirkulaciju. Dobit grana plućne arterije koje opskrbljuju vensku krv iz desne klijetke, prenosi u lumen alveola ugljičnog dioksida. A eferentnih plućne vene alveolarne uzimaju iz kisika iz zraka.

Arterijska krv prolazi kroz plućne vene u lijevom atriju, i iz nje u aortu. Njene grane u obliku arterija osiguravaju stanice tijela potrebne za unutarnje disanje s kisikom. U alveoli je krv iz venske postaje arterijska. Dakle, razmjena plina u tkivima i plućima izravno se provodi cirkulacijom krvi kroz male i velike kružnice cirkulacije krvi. To je zbog kontinuiranih kontrakcija mišićnih zidova srčanih komora.

Vanjsko disanje

Također se naziva ventiliranje pluća. To je razmjena zraka između okoliša i alveola. Fiziološki ispravno udisanje kroz nos osigurava tijelo s dijelom zraka takvog sastava: oko 21% O₂, 0,03% CO₂ i 79% dušika. U dišnim putovima ulazi u alveole. Imaju vlastiti dio zraka. Sastav je sljedeći: 14,2% O₂, 5.2% CO₂, 80% N₂. Udisanje, kao i izdisanje, regulirano je na dva načina: živčani i humoralni (koncentracija ugljičnog dioksida). Zahvaljujući uzbudama respiratornog središta središnjeg oblongata, impulsi živaca prenose se na respiratorne međukostealne mišiće i dijafragmu. Glasnoća prsa se povećava. Povećava se pluća koja pasivno prate kontrakcije prsne šupljine. Tlak zraka u njima postaje ispod atmosferskog tlaka. Stoga, dio zraka iz gornjih dišnih puteva ulazi u alveole.

Nadahnuće slijedi inspiraciju. Uz to je i opuštanje međukostalnih mišića i podizanje luka dijafragme. To dovodi do smanjenja volumena pluća. Tlak zraka u njima postaje veći od atmosferskog tlaka. I zraka s viškom ugljičnog dioksida raste do bronhiola. Nadalje, na gornjoj dišni put, slijedi u nosnu šupljinu. Sastav izlaznog zraka je sljedeći: 16.3% О₂, 4% CO₂, 79 N₂. U ovoj fazi se odvija vanjska izmjena plina. Razmjena plućnih plinova, koju izvode alveoli, osigurava stanice s kisikom, potrebnim za unutarnje disanje.

Stanično disanje

Uključeno u sustav kataboličkih reakcija metabolizma i energije. Ti procesi proučavaju i biokemiju i anatomiju, i ljudska fiziologija. izmjena plinova u plućima i tkivima i korelaciji s drugom nije moguće bez. Dakle, vanjsko disanje pomagala intersticijske tekućine kisika i uklanja ugljični dioksid iz njega. Domaće, izvodi direktno u stanicu njegovih organele - mitohondrijima koji osiguravaju oksidativne fosforilacije i sintezu ATP, koristi kisik za ove procese.

Krebsov ciklus

Ciklus trikarboksilnih kiselina je vodeći u disanju stanica. Kombinira i koordinira reakcije faze bez kisika razmjena energije i postupci uključuju transmembranske proteine. On također djeluje kao dobavljač izgradnje staničnog materijala (amino, jednostavne šećere, veći karboksilnih kiselina) koji su u svojim reakcijama srednji, i koristi se za stanični rast i diobu. Kao što možete vidjeti, ovaj članak je proučavao izmjenu plinova u plućima i tkivima, kao i odrediti svoje biološke uloge u ljudskom organizmu.