Kretanje kisika tijekom izmjene plinova u plućima. Izmjena plinova u tkivima i plućima. Građa dišnog sustava

Za opskrbu stanica, tkiva i organa kisikom u ljudskom tijelu postoji dišni sustav. Sastoji se od sljedeća tijela: nosna šupljina, nazofarinks, grkljan, dušnik, bronhi i pluća. U ovom ćemo članku proučiti njihovu strukturu. Također razmotrite razmjenu plinova u tkivima i plućima. Definirajmo značajke vanjsko disanje, koji se javlja između organizma i atmosfere, i unutarnji, koji teče izravno na staničnoj razini.

Za što dišemo?

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

Svijetli umovi čovječanstva, proučavajući ovu znanost, odavno su došli do zaključka da kisik koji ulazi u tkiva i organe oksidira ugljikohidrate, masti i proteine. U tom slučaju nastaju energetski siromašni spojevi: voda, amonijak. Ali glavna stvar je da se kao rezultat tih reakcija sintetizira ATP - univerzalna energetska tvar koju stanica koristi za svoj život. Može se reći da će izmjena plinova u tkivima i plućima opskrbiti tijelo i njegove strukture kisikom potrebnim za oksidaciju.

Mehanizam izmjene plinova

Podrazumijeva prisutnost najmanje dvije tvari čija cirkulacija u tijelu osigurava metabolički procesi. Osim navedenog kisika, izmjena plinova u plućima, krvi i tkivima odvija se s još jednim spojem - ugljičnim dioksidom. Nastaje u reakcijama disimilacije. Biće otrovna tvar razmjene, mora se ukloniti iz citoplazme stanica. Razmotrimo ovaj proces detaljnije.

Ugljični dioksid difundira stanična membrana u intersticijsku tekućinu. Iz njega ulazi u krvne kapilare - venule. Nadalje, te se žile spajaju, tvoreći donju i gornju šuplju venu. Skupljaju krv zasićenu CO 2. I šalju je u desni atrij. Uz smanjenje njegovih stijenki, dio venske krvi ulazi u desnu komoru. Odavde počinje plućni (mali) krug cirkulacije krvi. Njegova je zadaća zasititi krv kisikom. Venska u plućima postaje arterijska. A CO 2, zauzvrat, napušta krv i uklanja se kroz.Da biste razumjeli kako se to događa, prvo morate proučiti strukturu pluća. Izmjena plinova u plućima i tkivima provodi se u posebnim strukturama - alveolama i njihovim kapilarama.

Građa pluća

To su parni organi smješteni u prsna šupljina. Lijevo plućno krilo ima dva režnja. Desna je veća. Ima tri dijela. Kroz vrata pluća u njih ulaze dva bronha koji, granajući se, tvore takozvano stablo. Zrak se kreće duž njegovih grana tijekom udisaja i izdisaja. Na malim, respiratornim bronhiolama nalaze se vezikule – alveole. Sakupljeni su u acinusu. Oni pak tvore plućni parenhim. Važno je da je svaka respiratorna vezikula gusto isprepletena kapilarnom mrežom malih i velikih krugova cirkulacije. Noseće grane plućne arterije, opskrbljujući venskom krvlju iz desne klijetke, transportiraju ugljični dioksid u lumen alveola. A eferentne plućne venule uzimaju kisik iz alveolarnog zraka.

Plućnim venama ulazi u lijevi atrij, a iz njega u aortu. Njegovi ogranci u obliku arterija opskrbljuju stanice tijela kisikom potrebnim za unutarnje disanje. Upravo u alveolama krv iz venske postaje arterijska. Dakle, izmjena plinova u tkivima i plućima izravno se provodi cirkulacijom krvi kroz mali i veliki krug cirkulacije krvi. To se događa zbog kontinuiranih kontrakcija mišićnih stijenki srčanih komora.

vanjsko disanje

Također se naziva ventilacija. Predstavlja izmjenu zraka između vanjske sredine i alveola. Fiziološki ispravan udah kroz nos daje tijelu dio zraka ovog sastava: oko 21% O 2, 0,03% CO 2 i 79% dušika. Ulazi u alveole. Imaju svoju porciju zraka. Njegov sastav je sljedeći: 14,2% O 2, 5,2% CO 2, 80% N 2. Udisaj se, kao i izdisaj, regulira na dva načina: živčani i humoralni (koncentracijom ugljični dioksid). Zbog ekscitacije dišnog centra produžene moždine živčani impulsi se prenose do dišnih interkostalnih mišića i dijafragme. Volumen prsa povećava se. Pluća se, pasivno krećući se prateći kontrakcije prsne šupljine, šire. Tlak zraka u njima postaje niži od atmosferskog tlaka. Zbog toga dio zraka iz gornjeg dišnog trakta ulazi u alveole.

Izdisaj slijedi nakon udisaja. Prati ga opuštanje interkostalnih mišića i podizanje luka dijafragme. To dovodi do smanjenja volumena pluća. Tlak zraka u njima postaje viši od atmosferskog tlaka. A zrak s viškom ugljičnog dioksida diže se u bronhiole. Dalje, duž gornjeg dišnog trakta, slijedi u nosna šupljina. Sastav izdahnutog zraka je sljedeći: 16,3% O 2 , 4% CO 2 , 79 N 2 . U ovoj fazi dolazi do vanjske izmjene plina. Plućna izmjena plinova, koju provode alveole, opskrbljuje stanice kisikom potrebnim za unutarnje disanje.

Stanično disanje

Uključeno u sustav kataboličkih reakcija metabolizma i energije. Ove procese proučavaju i biokemija i anatomija, a izmjena plinova u plućima i tkivima međusobno je povezana i nemoguća jedna bez druge. Dakle, opskrbljuje kisikom intersticijsku tekućinu i uklanja ugljični dioksid iz nje. A unutarnji, koji se provodi izravno u stanici od strane njegovih organela - mitohondrija, koji osiguravaju oksidativnu fosforilaciju i sintezu molekula ATP-a, koristi kisik za te procese.

Krebsov ciklus

Ciklus trikarboksilne kiseline je vodeći u On kombinira i koordinira reakcije faze bez kisika i procese koji uključuju transmembranske proteine. Također djeluje kao dobavljač građevnog staničnog materijala (aminokiseline, jednostavni šećeri, više karboksilne kiseline), nastaje u njegovim međureakcijama i koristi ga stanica za rast i diobu. Kao što vidite, u ovom članku proučavana je izmjena plinova u tkivima i plućima, te je određena njegova biološka uloga u životu ljudskog tijela.

100 r bonus za prvu narudžbu

Odaberite vrstu posla Tečajni rad Sažetak Magistarski rad Izvješće o praksi Članak Izvješće Prikaz Test Monografija Rješavanje problema Poslovni plan Odgovori na pitanja kreativni rad Esej Crtanje Eseji Prijevod Prezentacije Tipkanje Ostalo Povećanje jedinstvenosti teksta Kandidatski rad Laboratorijski rad On-line pomoć

Pitajte za cijenu

U plućima O2 iz alveolarnog zraka prelazi u krv, a ugljični dioksid iz krvi ulazi u pluća. Gibanje plinova odvija se prema zakonima difuzije, prema kojima se plin širi iz okoline s visokim parcijalnim tlakom u okolinu s nižim tlakom. Parcijalni tlak je dio ukupni pritisak, što predstavlja udio ovog plina u plinskoj smjesi. Što je veći postotak plina u smjesi, to je odgovarajući njegov parcijalni tlak veći. Za plinove otopljene u tekućini koristi se izraz "napon" koji odgovara izrazu "parcijalni tlak" koji se koristi za slobodne plinove. Izmjena plinova u plućima vrši se alveolarnim zrakom i krvlju. Plućne alveole obavijene su gustom mrežom kapilara. Stijenke alveola i stijenke kapilara vrlo su tanke, što olakšava prodor plinova iz pluća u krv i obrnuto. Izmjena plinova ovisi o površini kroz koju se provodi difuzija plinova, te o razlici parcijalnog tlaka (napona) plinova koji difuziraju. Takva stanja postoje u plućima. S dubokim udahom, alveole se rastežu i njihova površina doseže 100-150 četvornih metara. Površina kapilara u plućima također je velika. Također postoji dovoljna razlika u parcijalnom tlaku plinova alveolarnog zraka i napetosti tih plinova u venskoj krvi. U krvi se kisik spaja s hemoglobinom, stvarajući nestabilan spoj - oksihemoglobin. 1g hemoglobina može vezati 1,34 cc. kisik. Što je veći parcijalni tlak kisika, stvara se više oksihemoglobina. U alveolarnom zraku parcijalni tlak kisika je 100-110 mm Hg. Umjetnost. U tim se uvjetima 97% hemoglobina u krvi veže na kisik. U obliku oksihemoglobina, kisik se prenosi iz pluća krvlju u tkiva. Ovdje je parcijalni tlak kisika nizak i oksihemoglobin disocira, oslobađajući kisik. Time se osigurava opskrba tkiva kisikom. Prisutnost ugljičnog dioksida u zraku ili tkivima smanjuje sposobnost hemoglobina da veže kisik. Vezanje ugljičnog dioksida za krv. Ugljični dioksid se u krvi prenosi u kemijskim vezani oblik- u obliku natrijevog bikarbonata i kalijevog bikarbonata. Dio se prenosi hemoglobinom. Vezanje ugljičnog dioksida i njegovo oslobađanje krvlju ovisi o njegovoj napetosti u tkivima i krvi. Važna uloga dok pripada enzimu karboanhidrazi sadržanom u eritrocitima. Karboanhidraza, ovisno o sadržaju ugljičnog dioksida, višestruko ubrzava reakciju čija je jednadžba: CO2 + H2O - H2CO3. U kapilarama tkiva, gdje je napetost ugljičnog dioksida velika, nastaje ugljična kiselina. U plućima karboanhidraza potiče dehidraciju, što dovodi do izbacivanja ugljičnog dioksida iz krvi. Izmjena plinova u plućima kod djece usko je povezana s osobitostima regulacije u njima. acidobazna ravnoteža. Kod djece respiratorni centar vrlo osjetljiv na najmanje promjene u reakciji krvi. Čak i uz blagi pomak u ravnoteži prema zakiseljavanju. Djeca lako ostaju bez daha. Difuzijski kapacitet pluća u djece raste s dobi. To je zbog povećanja ukupne površine alveola pluća. Potreba tijela za kisikom i oslobađanje ugljičnog dioksida određeni su razinom oksidativnih procesa koji se odvijaju u tijelu. S godinama se ta razina smanjuje, odnosno količina izmjene plinova po 1 kg težine smanjuje se kako dijete raste. transport dišnih plinova. Oko 0,3% O2 ​​sadržano u arterijska krv veliki krug pri normalnom Po2, otopljen u plazmi. Ostatak količine je u krhkoj kemijskoj kombinaciji s hemoglobinom (Hb) eritrocita. Hemoglobin je protein na koji je vezana grupa koja sadrži željezo. Fe + svake molekule hemoglobina veže se labavo i reverzibilno s jednom molekulom O2. Potpuno oksigenirani hemoglobin sadrži 1,39 ml. O2 po 1 g Hb (neki izvori navode 1,34 ml), ako se Fe + oksidira u Fe +, tada takav spoj gubi sposobnost prijenosa O2. Potpuno oksigenirani hemoglobin (HbO2) je kiseliji od reduciranog hemoglobina (Hb). Kao rezultat toga, u otopini koja ima pH 7,25, otpuštanje 1 mM O2 iz HbO2 omogućuje asimilaciju 0,7 mM H+ bez promjene pH; stoga oslobađanje O2 ima puferski učinak. Omjer između broja slobodnih molekula O2 i broja molekula povezanih s hemoglobinom (HbO2) opisuje se krivuljom disocijacije O2 (slika 7). HbO2 se može prikazati u jednom od dva oblika: ili kao udio hemoglobina u kombinaciji s kisikom (% HbO2), ili kao volumen O2 na 100 ml krvi u uzetom uzorku (volumenski postotak). U oba slučaja oblik krivulje disocijacije kisika ostaje isti. Zasićenost tkiva kisikom. Transport O2 iz krvi do onih dijelova tkiva gdje se koristi odvija se jednostavnom difuzijom. Budući da se kisik primarno koristi u mitohondrijima, čini se da su udaljenosti na kojima dolazi do difuzije u tkivima velike u usporedbi s izmjenom u plućima. NA mišićno tkivo vjeruje se da prisutnost mioglobina olakšava difuziju O2. Za izračun tkivnog Po2 razvijeni su teorijski modeli koji uključuju čimbenike koji utječu na unos i potrošnju O2, naime udaljenost između kapilara, slojeva u kapilarama i metabolizam tkiva. Najniži Po2 nalazi se na venskom kraju i na sredini između kapilara, pod pretpostavkom da su slojevi u kapilarama isti i da su paralelni.

Izmjena plinova u plućima nastaje zbog difuzije plinova kroz tanke epitelne stijenke alveola i kapilara. Sadržaj kisika u alveolarnom zraku mnogo je veći nego u venskoj krvi kapilara, a manje je ugljičnog dioksida. Kao rezultat toga, parcijalni tlak kisika u alveolarnom zraku iznosi 100-110 mm Hg. Art., I u plućnim kapilarama - 40 mm Hg. Umjetnost. Parcijalni tlak ugljičnog dioksida, naprotiv, veći je u venskoj krvi (46 mm Hg) nego u alveolarnom zraku (40 mm Hg). Zbog razlike u parcijalnim tlakovima plinova, kisik iz alveolarnog zraka će difundirati u sporo protočnu krv alveolarnih kapilara, a ugljični dioksid će difundirati u suprotnom smjeru. Molekule kisika koje ulaze u krv stupaju u interakciju s hemoglobinom eritrocita i u obliku formiran oksihemoglobin prenose se u tkiva.

Izmjena plinova u tkivima provodi na sličan način. Zbog oksidativnih procesa u stanicama tkiva i organa koncentracija kisika je niža, a ugljičnog dioksida veća nego u arterijskoj krvi. Zbog toga kisik iz arterijske krvi difundira u tkivnu tekućinu, a iz nje u stanice. Kretanje ugljičnog dioksida događa se u suprotnom smjeru. Kao rezultat toga, krv iz arterijske bogata kisikom, pretvara se u vensku, obogaćenu ugljičnim dioksidom.

Dakle, pokretačka snaga izmjene plinova je razlika u sadržaju i, kao posljedica toga, parcijalni tlak plinova u stanicama tkiva i kapilarama.

Živčana i humoralna regulacija disanja.

Disanje je regulirano respiratorni centar, smješten u produžena moždina. Predstavljaju ga centar za udisaj i centar za izdisaj.Živčani impulsi koji se javljaju u tim centrima naizmjenično, prema silazne staze dopiru do motoričkih freničnih i interkostalnih živaca koji kontroliraju pokrete odgovarajućih dišnih mišića. Podaci o stanju dišnog sustava živčani centri primaju iz brojnih mehano- i kemoreceptora smještenih u plućima, dišnim putovima, dišnim mišićima.

Promjene u disanju nastaju refleksno. Mijenja se iritacijom boli, iritacijom organa trbušne šupljine, receptori krvnih žila, kože, receptori respiratornog trakta. Kod udisanja para amonijaka, na primjer, nadraženi su receptori sluznice nazofarinksa, što dovodi do refleksnog zadržavanja daha. Ovo je važna prilagodba koja sprječava ulazak otrovnih i nadražujućih tvari u pluća.

Posebno značenje u regulaciji disanja imaju impulse koji dolaze od receptora dišnih mišića i od samih receptora pluća. Od njih do u Velikoj mjeri ovisi o dubini udisaja i izdisaja. To se događa ovako: kada udahnete, kada se pluća rastegnu, receptori u njihovim stijenkama su nadraženi. Impulsi iz receptora pluća duž aferentnih vlakana dopiru do respiratornog centra, inhibiraju centar za udisanje i pobuđuju centar za izdisaj. Kao rezultat toga, respiratorni mišići se opuštaju, prsa se spuštaju, dijafragma poprima oblik kupole, volumen prsa se smanjuje i dolazi do izdisaja. Stoga se kaže da udisaj refleksno uzrokuje izdisaj. Izdisaj, pak, refleksno potiče udah.



Kora velikog mozga sudjeluje u regulaciji disanja, osiguravajući najfiniju prilagodbu disanja potrebama tijela u vezi s promjenama uvjeta okoline i života tijela.

Evo primjera utjecaja kore velikog mozga na disanje. Osoba može zadržati dah neko vrijeme, po volji promijeniti ritam i dubinu respiratornih pokreta. Utjecajem moždane kore objašnjavaju se predstartne promjene u disanju kod sportaša - značajno produbljivanje i ubrzanje disanja prije početka natjecanja. Moguće je razviti uvjetne respiratorne reflekse. Ako se udahnutom zraku doda oko 5-7% ugljičnog dioksida koji u takvoj koncentraciji ubrzava disanje, a dah je popraćen udarima metronoma ili zvona, onda se nakon nekoliko kombinacija javlja samo zvono ili otkucaji metronoma uzrokovat će ubrzanje disanja.

Zaštitni respiratorni refleksi- kihanje i kašljanje - pomoć u uklanjanju zarobljenog Zračni putovi strane čestice, višak sluzi itd.

Humoralna regulacija disanje leži u činjenici da povećanje ugljičnog dioksida u krvi povećava ekscitabilnost inspiratornog centra zbog primitka živčanih impulsa od kemoreceptora smještenih u velikim arterijskim žilama, moždanom deblu.



Sada je utvrđeno da ugljični dioksid nema samo izravan stimulirajući učinak na dišni centar. Nakupljanje ugljičnog dioksida u krvi uzrokuje iritaciju receptora u krvne žile dovođenje krvi u glavu ( karotidne arterije), te refleksno pobuđuje centar za disanje. Slično djeluju i drugi kiseli produkti koji ulaze u krv, kao što je mliječna kiselina čiji se sadržaj u krvi povećava tijekom mišićnog rada. Kiseline povećavaju koncentraciju vodikovih iona u krvi, što uzrokuje ekscitaciju dišnog centra.

Respiratorna higijena.

Dišni organi ulazna su vrata za prodiranje patogena, prašine i drugih tvari u ljudsko tijelo. Značajan dio malih čestica i bakterija taloži se na sluznici gornjeg dišnog trakta i uklanja se iz tijela pomoću cilijarnog epitela. Neki mikroorganizmi ipak ulaze u dišne ​​putove i pluća i mogu uzrokovati razne bolesti (tonzilitis, gripa, tuberkuloza i dr.). Za prevenciju bolesti dišnog sustava potrebno je redovito provjetravati stambene prostorije, održavati ih čistima, dugo šetati. svježi zrak, izbjegavajte posjećivanje mjesta s velikim brojem ljudi, osobito tijekom epidemija respiratornih bolesti.

Velika šteta pušenje oštećuje dišni sustav duhanskih proizvoda- kako samom pušaču tako i okolini (pasivno pušenje).Otrovne tvari duhanski dim truju organizam, uzrok su raznih bolesti (bronhitis, tuberkuloza, astma, rak pluća itd.).

tuberkuloza - zaraza poznata od davnina i nazvana "konzumacija", kako su bolesnici venuli pred našim očima, venula je. Ova bolest je kronična infekcija određena vrsta bakterije (Mycobacterium tuberculosis), koja obično zahvaća pluća. Zaraza tuberkulozom ne prenosi se lako kao druge zarazne bolesti dišnog trakta, kao što se ponavlja i dugotrajno izlaganječestice koje se oslobađaju kada pacijent kašlje ili kiše. Značajan faktor rizika je boravak u pretrpanim sobama sa siromašnima sanitarni uvjeti te čest kontakt s oboljelima od tuberkuloze.

Tuberkulozne mikobakterije su vrlo otporne u vanjskom okruženju. Na tamnom mjestu u ispljuvku mogu ostati održivi mnogo mjeseci. Pod utjecajem izravne sunčeve svjetlosti mikobakterije umiru nakon nekoliko sati. Osjetljivi su na visoka temperatura, aktivirane otopine kloramina, izbjeljivač. Kako liječiti narodni lijekovi Pogledajte ovu bolest ovdje.

Infekcija ima dva stadija. Bakterije prvo ulaze u pluća, gdje ih imunološki sustav uništava većinu. Bakterije koje nisu ubijene imunološki sustav uhvati u tvrde kapsule zvane tuberkuloze, koje se sastoje od mnogih razne stanice. bakterije tuberkuloza ne može uzrokovati štetu ili simptome dok je u tuberkulozama, a mnogi ljudi nikada ne razviju bolest. Samo mali dio (oko 10 posto) zaraženi ljudi bolest prelazi u drugu, aktivnu fazu.

Aktivni stadij bolesti počinje kada bakterije napuste tuberkuloze i zahvate druge dijelove pluća. Bakterije također mogu dospjeti u krv i limfni sustav i proširila se po cijelom tijelu. Kod nekih ljudi aktivna faza nastupa nekoliko tjedana nakon početna infekcija, ali u većini slučajeva druga faza počinje tek nekoliko godina ili desetljeća kasnije. Čimbenici kao što su starenje, oslabljeni imunološki sustav i loša prehrana, povećavaju rizik širenja bakterija izvan kvržica. Najčešće kada aktivna tuberkuloza uništavaju bakterije plućno tkivo i jako otežavaju disanje, ali bolest može zahvatiti i druge dijelove tijela, uključujući mozak, Limfni čvorovi, bubrezi i gastrointestinalni trakt. Ako se tuberkuloza ne liječi, može biti smrtonosna.

Bolest se ponekad naziva i bijela kuga zbog pepeljastog tena njezinih žrtava. Tuberkuloza je vodeći uzrok smrti diljem svijeta unatoč razvoju učinkovitih tretmana

droge.

Izvor zaraze je bolesna osoba, bolesne kućne ljubimce i ptice. Najopasniji pacijenti otvorena forma plućna tuberkuloza, oslobađanje patogena s ispljuvkom, kapljicama sluzi pri kašljanju, razgovoru itd. Bolesnici s tuberkuloznim lezijama crijeva, genitourinarnih i drugih unutarnjih organa manje su epidemiološki opasni.

Među kućnim ljubimcima najveća vrijednost kao izvor zaraze ima veliki goveda, ispuštanje uzročnika s mlijekom, i svinje.

Putevi prijenosa infekcije su različiti. Češće dolazi do infekcije putem kapanja kroz ispljuvak i slinu koju bolesnici luče prilikom kašljanja, govora, kihanja, kao i kroz prašinu u zraku.

Važnu ulogu igra i kontaktno-kućanski načinširenje infekcije i izravno od pacijenta (ruke umrljane ispljuvkom) i kroz razne kućanske predmete kontaminirane ispljuvkom. prehrambeni proizvodi može zaraziti bolesnika tuberkulozom; osim toga, infekcija se može prenijeti s tuberkuloznih životinja njihovim mlijekom, mliječnim proizvodima i mesom.

Osjetljivost na tuberkulozu je apsolutna. Teći infektivni proces ovisi o stanju organizma i njegovoj otpornosti, prehrani, životnim uvjetima, radnim uvjetima itd.

Dobna anatomija i fiziologija Antonova Olga Aleksandrovna

8.3. Izmjena plinova u plućima

8.3. Izmjena plinova u plućima

Sastav udahnutog, izdahnutog i alveolarnog zraka. Pluća se ventiliraju udisajem i izdisajem. Tako se u alveolama održava relativno konstantan sastav plina. Čovjek udiše atmosferski zrak s udjelom kisika (20,9%) i udjelom ugljičnog dioksida (0,03%), a izdiše zrak u kojem ima kisika 16,3%, ugljičnog dioksida 4%. U alveolarnom zraku, kisik - 14,2%, ugljični dioksid - 5,2%. Povećan sadržaj ugljičnog dioksida u alveolarnom zraku objašnjava se time što se tijekom izdisaja zrak koji se nalazi u dišnim organima i u dišnim putovima miješa s alveolarnim zrakom.

U djece je manja učinkovitost plućne ventilacije izražena na drugačiji način. sastav plina i izdahnuti i alveolarni zrak. Kako mlađe dijete, što je veći postotak kisika, a manji postotak ugljičnog dioksida u izdahnutom i alveolarnom zraku, tj. djetetovo tijelo manje učinkovito koristi kisik. Stoga, da bi potrošili isti volumen kisika i oslobodili isti volumen ugljičnog dioksida, djeca moraju znatno češće izvoditi respiratorne radnje.

Izmjena plinova u plućima. U plućima kisik iz alveolarnog zraka prelazi u krv, a ugljični dioksid iz krvi ulazi u pluća.

Kretanje plinova osigurava difuzija. Prema zakonima difuzije, plin se širi iz okoline s visokim parcijalnim tlakom u okolinu s nižim tlakom. Parcijalni tlak je dio ukupnog tlaka koji se obračunava udjelom određenog plina u plinskoj smjesi. Što je veći postotak plina u smjesi, to je veći njezin parcijalni tlak. Za plinove otopljene u tekućini koristi se izraz "napon" koji odgovara izrazu "parcijalni tlak" koji se koristi za slobodne plinove.

U plućima se odvija izmjena plinova između zraka sadržanog u alveolama i krvi. Alveole su okružene gustom mrežom kapilara. Stijenke alveola i stijenke kapilara su vrlo tanke. Za provedbu izmjene plinova određujući uvjeti su površina kroz koju se provodi difuzija plinova i razlika parcijalnog tlaka (napona) plinova koji difuziraju. Pluća idealno ispunjavaju ove zahtjeve: dubokim udahom alveole se rastežu i njihova površina doseže 100-150 četvornih metara. m (površina kapilara u plućima nije ništa manje velika), postoji dovoljna razlika u parcijalnom tlaku plinova alveolarnog zraka i napetosti tih plinova u venskoj krvi.

Vezanje kisika za krv. U krvi se kisik spaja s hemoglobinom, tvoreći nestabilan spoj - oksihemoglobin, čiji 1 g može vezati 1,34 kubnih metara. vidi kisik. Količina stvorenog oksihemoglobina izravno je proporcionalna parcijalnom tlaku kisika. U alveolarnom zraku parcijalni tlak kisika je 100-110 mm Hg. Umjetnost. U tim se uvjetima 97% hemoglobina u krvi veže na kisik.

U obliku oksihemoglobina, kisik se krvlju prenosi iz pluća u tkiva. Ovdje je parcijalni tlak kisika nizak, a oksihemoglobin disocira, oslobađajući kisik, čime se osigurava opskrba tkiva kisikom.

Prisutnost ugljičnog dioksida u zraku ili tkivima smanjuje sposobnost hemoglobina da veže kisik.

Vezanje ugljičnog dioksida za krv. Ugljični dioksid se krvlju prenosi u kemijski spojevi natrijev bikarbonat i kalijev bikarbonat. Dio se prenosi hemoglobinom.

U kapilarama tkiva, gdje je velika napetost ugljičnog dioksida, dolazi do stvaranja ugljične kiseline i karboksihemoglobina. U plućima, karboanhidraza, sadržana u crvenim krvnim stanicama, potiče dehidraciju, što dovodi do istiskivanja ugljičnog dioksida iz krvi.

Razmjena plinova u plućima kod djece usko je povezana s regulacijom acidobazne ravnoteže. U djece je dišni centar vrlo osjetljiv na najmanje promjene u pH reakciji krvi. Stoga, čak i uz manje pomake u ravnoteži prema zakiseljavanju, javlja se zaduha kod djece. S razvojem difuzijski kapacitet pluća raste zbog povećanja ukupne površine alveola.

Potreba tijela za kisikom i oslobađanje ugljičnog dioksida ovisi o razini oksidativnih procesa koji se odvijaju u tijelu. S godinama se ta razina smanjuje, što znači da se količina izmjene plinova po 1 kg težine smanjuje kako dijete raste.

Iz knjige Pranayama. Svjestan način disanja. Autor Gupta Ranjit Sen

1.2. Volumen i kapacitet pluća C klinička točkaŠto se tiče volumena i kapaciteta pluća, oni se dijele na osam funkcionalnih komponenti, kao što je prikazano na sl. 1.Sl. 1. Relativna podjela volumena i kapaciteta pluća u zdravog mladog muškarca Ukupni kapacitet

Iz knjige Liječenje pasa: Veterinarski priručnik Autor Arkadjeva-Berlin Nika Germanovna

Emfizem pluća Bolest je karakterizirana patološkim širenjem pluća s povećanjem njihovog volumena. Postoje alveolarni i intersticijski emfizem. U prvom slučaju promjene na plućima nastaju zbog rastezanja alveolarnog tkiva. S intersticijskim

Iz knjige Bolesti pasa (nezarazne) Autor Panysheva Lidia Vasilievna

Bolesti pluća Bronhitis (bronhitis). Bronhitis je upala bronhijalne sluznice, i upalni proces u nekim slučajevima pokriva bronhije svih kalibara (difuzni bronhitis), u drugima - samo velike bronhije (makrobronhitis), u trećima - samo male

Iz knjige homeopatsko liječenje mačke i psi autor Hamilton Don

Bolesti pluća Ako vaš ljubimac razvije simptome koji ukazuju na tešku bolest srca i pluća, potrebno je konzultirati kvalificiranog veterinara homeopata; neophodan je stalni nadzor veterinara. Za teške promjene

Iz knjige Evolucija čovjeka. Knjiga 2. Majmuni, neuroni i duša Autor Markov Aleksandar Vladimirovič

Teške misli važnije su od lakih Psihološki eksperimenti pokazuju da ljudsko razmišljanje nije nimalo nalik radu nepristrasnog računala. Često (možda prečesto) naše se prosudbe ne temelje na logici nego na čudnim metaforičkim asocijacijama između

Izmjena plinova u plućima. Zrak koji čovjek udiše i zrak koji izdahne jako se razlikuju po sastavu. U atmosferskom zraku sadržaj kisika doseže 21%, ugljični dioksid - 0,03-0,04%. U izdahnutom zraku količina kisika smanjuje se na 16%, ali ugljičnog dioksida postaje više - 4-4,5%. Što se događa sa zrakom u plućima?

Sjećate se da alveole pluća čine ogromnu površinu. Sve alveole su pokrivene krvnih kapilara, u koju plućnom cirkulacijom ulazi venska krv iz srca. Stijenke alveola i kapilara su vrlo tanke. Krv koja ulazi u pluća siromašna je kisikom i zasićena ugljičnim dioksidom. Zrak u plućnim alveolama, naprotiv, bogat je kisikom, a ugljičnog dioksida u njemu ima mnogo manje. Stoga, u skladu sa zakonima osmoze i difuzije, kisik iz plućnih alveola juri u krv, gdje se spaja s hemoglobinom eritrocita. Krv poprima grimiznu boju. Ugljični dioksid iz krvi, gdje ga ima u suvišku, prodire u plućne alveole. Također se iz venske krvi u plućne alveole oslobađa voda, koja se tijekom izdisaja u obliku pare uklanja iz pluća.

Izmjena plinova u tkivima. U organima našeg tijela neprestano se odvijaju oksidativni procesi za koje se troši kisik. Stoga je koncentracija kisika u arterijskoj krvi, koja ulazi u tkiva kroz žile sistemske cirkulacije, veća nego u tkivnoj tekućini. Kao rezultat toga, kisik slobodno prelazi iz krvi u tkivnu tekućinu iu tkiva. Ugljični dioksid, koji nastaje tijekom brojnih kemijskih transformacija, naprotiv, prelazi iz tkiva u tkivnu tekućinu, a iz nje u krv. Dakle, krv je zasićena ugljičnim dioksidom.

Pokreti disanja. Izmjena plinova u tijelu moguća je samo ako stalna smjena zrak u plućima. Dakle, disanje se odvija cijelo vrijeme. Udahnuvši prvi put pri rođenju, čovjek diše cijeli život. Respiracijski ciklus sastoji se od udisaja i izdisaja, koji ritmički slijede jedan za drugim. U plućima nema mišića koji bi ih mogli naizmjenično stiskati i širiti. Pluća se pasivno istežu, prateći pokrete stijenki prsne šupljine. Respiratorni pokreti se izvode uz pomoć dišnih mišića. U izdisaju i udisaju sudjeluju dvije skupine mišića. Glavni dišni mišići su interkostalni mišići i dijafragma.

S kontrakcijom vanjskih interkostalnih mišića, rebra se podižu, a dijafragma, stežući se, postaje ravna. Zbog toga se povećava volumen prsne šupljine. Pluća se, prateći zidove prsne šupljine, šire, tlak u njima opada i postaje ispod atmosferskog. Stoga zrak kroz dišne ​​putove juri u pluća - dolazi do udisaja.

Pri izdisaju unutarnji interkostalni mišići spuštaju rebra, dijafragma se opušta i postaje konveksna. Rebra u akciji vlastitu težinu a kontrakcije unutarnjih interkostalnih mišića, kao i trbušnih mišića koji se vežu za rebra, opadaju. Šupljina prsnog koša vraća se u prvobitno stanje, pluća se smanjuju u volumenu, tlak u njima raste, postaje malo viši od atmosferskog tlaka. Zbog toga višak zraka napušta pluća - dolazi do izdisaja.

Tako se izvode smireni udisaj i izdisaj. U dubokom udisaju sudjeluju mišići vrata, stijenke prsne šupljine i trbušne šupljine.

Respiratorni pokreti izvode se s određenom učestalošću: u adolescenata - 12-18 u minuti, u odraslih - 16-20.

Vitalni kapacitet pluća. Važan pokazatelj respiratorni razvoj je vitalni kapacitet pluća. To je najveća količina zraka koju osoba može izdahnuti nakon dubokog udaha. Mjeri se pomoću poseban uređaj- spirometar. Odrasla osoba ima prosječni vitalni kapacitet od 3500 ml.

Za sportaše je ta brojka obično 1000-1500 ml veća, a za plivače može doseći 6200 ml. S velikim vitalnim kapacitetom, pluća su bolje ventilirana, tijelo dobiva više kisika.

U pretilih osoba vitalni kapacitet pluća manji je za 10-11%, pa imaju smanjenu izmjenu plinova u plućima.

Regulacija disanja. aktivnosti dišni sustav kontrolira dišni centar. Nalazi se u produženoj moždini. Impulsi koji odavde dolaze usklađuju kontrakcije mišića tijekom udisaja i izdisaja. Iz ovog centra živčana vlakna kroz leđna moždina primaju se impulsi koji određenim redom uzrokuju kontrakciju mišića odgovornih za udisaj i izdisaj.

Sama ekscitacija centra ovisi o ekscitaciji koja dolazi od raznih receptora, i na kemijski sastav krv. Dakle, uskočite hladna voda ili nalijevanje hladna voda uzroci duboki uzdah i zadržavanje daha. Tvari jakog mirisa također mogu uzrokovati zadržavanje daha. To je zbog činjenice da miris iritira olfaktorne receptore u zidovima nosne šupljine. Uzbuđenje se prenosi u respiratorni centar, a njegova aktivnost je inhibirana. Svi ti procesi odvijaju se refleksno.

Slaba iritacija sluznice nosne šupljine uzrokuje kihanje, a grkljan, dušnik, bronhi - kašalj. to obrambena reakcija organizam. Prilikom kihanja, kašljanja, strane čestice koje su ušle u dišni trakt uklanjaju se iz tijela.

U dišnom centru nalaze se stanice koje su osjetljive i na najmanju promjenu sadržaja ugljičnog dioksida međustaničnu tvar. Višak ugljičnog dioksida pobuđuje dišni centar, što zauzvrat uzrokuje ubrzano disanje. Višak ugljičnog dioksida brzo se uklanja, a kada se njegova koncentracija vrati na normalu, brzina disanja se smanjuje.

Kao što vidite, regulacija disanja događa se refleksno, ali pod kontrolom cerebralnog korteksa. veliki mozak. To je lako dokazati; jer svatko od nas može vlastita volja promijeniti brzinu disanja.

Kratka povijest pušenja

Jedan od najčešćih ljudskih poroka - pušenje duhana - ima 500-godišnju povijest. Listove i sjemenke duhana donijeli su u Europu iz Amerike mornari ekspedicije Kristofora Kolumba. Najprije je duhan proglašen sveljekovitim ljekovito bilje. Ovako su njegova čudotvorna svojstva opisana u jednoj španjolskoj knjizi: “Duhan uspavljuje, otklanja umor, umiruje bolove, liječi glavobolje...”

Stoga nema ničeg iznenađujućeg u činjenici da je već u XVI. stoljeću. duhan je čvrsto zauzeo aristokratske salone. Pušenje je postalo posebno popularno u 17. i 18. stoljeću. Muškarci, žene i mladi počeli su pušiti, šmrkati i žvakati duhan.

Preporučeno u početku kao lijek, duhan je, međutim, vrlo brzo došao na loš glas. Španjolska kraljica Izabela započela je borbu protiv pušenja. Francuski kralj je slijedio taj primjer. Luj XIV, a ruski car Mihail Fedorovič Romanov naredio je da se svima koji puše odreže nos. Međutim, ništa nije moglo zaustaviti širenje ovog "pušačkog otrova". Pušenje duhana postalo je novi članak prihod za mnoge trgovce. Otprilike sredinom XVIII stoljeća. u Brazilu su se počele proizvoditi cigarete, a u početkom XIX u. - za proizvodnju cigareta.

Dakle za usporedbu kratko vrijeme stvoreni su svi uvjeti za brzo širenje pušenja duhana. Taj je porok postupno zahvatio sve slojeve stanovništva. Trenutno je pušenje najčešća vrsta ovisnosti o drogama u svijetu.

Sastav duhanskog dima i njegov učinak na tijelo

Pušenje je vrlo opasno za plućno tkivo. Uostalom, smola nastala izgaranjem duhana i papira ne može se ukloniti iz pluća i godinama se taloži na stijenkama dišnih putova, doslovno ubijajući stanice njihove sluznice. Pušačka pluća gube svoju prirodnu ružičasta boja, postati crn. Vjerojatnije je da će ova pluća razne bolesti, uključujući rak. Trenutno znanost ima tisuće dokaza koji potvrđuju činjenicu da duhan sadrži tvari štetne za ljudski organizam. Ima ih oko 400! Štetne tvari, sadržane u duhanskom dimu, mogu se kombinirati u četiri skupine: otrovni alkaloidi, iritanti, otrovni plinovi, karcinogeni.

Jedna od najpoznatijih tvari je nikotin koji je ime dobio po francuskom poslaniku u Lisabonu J. Nicu koji je u drugoj polovici 16.st. poklonio je Marie de Medici ovu "sveljekovitu" biljku za liječenje migrene. Nikotin se nalazi u lišću razne biljke: duhan, indijska konoplja, poljska preslica, neke mahovine i dr. Jedna kap čistog nikotina (0,05 g) dovoljna je da ubije čovjeka. Nikotin iz majčine krvi lako prelazi posteljicu u Krvožilni sustav fetus.

Listovi duhana osim nikotina sadrže još 11 alkaloida od kojih su najvažniji: nornikotin, nikotirin, nikotin, nikotimin. Svi su po strukturi i svojstvima slični nikotinu i stoga imaju slična imena.

Žalosna statistika Rak pušači je prilično rječit. Kancerogeno djelovanje imaju različiti aromatski ugljikovodici koji se nalaze u duhanskom dimu (na primjer, benzopiren), neki fenoli sadržani u dimu, kao i nitrozamin, hidrazin, vinil klorid itd. anorganske tvari- to su prvenstveno spojevi arsena i kadmija, radioaktivni polonij, kositar i bizmut-210.

Iz duhanskog dima izolirano je desetak tvari koje su nadražujuće djelovanje na sluznici. Najvažniji od njih je nezasićeni aldehid propenal. Ima visoku kemijsku i biološka aktivnost izazivajući kašalj kod pušača.

Plinovita frakcija duhanskog dima sadrži veliki broj anorganski spojevi visoke kemijske i biološke aktivnosti, kao što su ugljični monoksid, sumporovodik, cijanovodik itd.

  • Kada bolesnik s gripom ili drugom bolešću kihne, mikroskopske kapljice sline i sluzi koje sadrže bakterije i viruse lete do 10 m udaljenosti i neko vrijeme te kapljice mogu "visjeti" u zraku, zaražavajući druge.

Provjerite svoje znanje

  1. Opišite koji se procesi odvijaju u plućnim alveolama.
  2. Koji je mehanizam izmjene plinova u tkivima?
  3. Kako se izvode pokreti disanja?

Razmišljati

  1. Koja je razlika plućna izmjena plinova iz tkiva?
  2. Što je korisnije za ronioca - nekoliko puta udahnuti i izdahnuti prije ronjenja ili unijeti što više zraka u pluća?

U alveolama pluća dolazi do izmjene plinova: krv je zasićena kisikom i oslobađa ugljični dioksid. javlja u tkivima obrnuti proces. Ventilacija pluća nastaje zbog udisaja i izdisaja, koji se provode kontrakcijom i opuštanjem dijafragme i interkostalnih mišića. Kontrolira se aktivnost dišnog sustava živčani sustav. Promjene u koncentraciji ugljičnog dioksida u krvi utječu na učestalost dišnih pokreta.

Slični postovi