Bununla birlikte, vücudun toplam yüzeyinin 2 m2'den az olması ve pulmoner alveollerin toplam yüzeyinin %3'ünü aşmaması nedeniyle, insan solunumunda derinin katılımının payı akciğerlere kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir.
Ana oluşturan parçalar solunum organları solunum yolları, akciğerler, diyafram dahil solunum kaslarıdır. İnsan akciğerlerine giren atmosferik hava, gazların bir karışımıdır - nitrojen, oksijen, karbon dioksit ve diğerleri (Şekil 2).
Pirinç. 2. Kuru gazların kısmi basıncının (mm Hg) ortalama değerleri
solunan hava, alveoller, solunan hava ve kasların dinlenmesi sırasındaki kan (şeklin orta kısmı). Böbreklerden ve kaslardan akan venöz kandaki gazların kısmi basıncı (şeklin alt kısmı)
Bir gaz karışımındaki bir gazın kısmi basıncı, karışımın diğer bileşenlerinin yokluğunda bu gazın oluşturacağı basınçtır. Karışımdaki gazın yüzdesine bağlıdır: ne kadar fazlaysa, bu gazın kısmi basıncı o kadar yüksek olur. Alveolar havadaki kısmi oksijen * basıncı 105 mm Hg'dir. Sanat ve venöz kanda - 40 mm Hg. Sanat, bu nedenle, oksijen alveollerden kana yayılır. Kandaki oksijenin neredeyse tamamı kimyasal olarak hemoglobine bağlıdır. Kısmi oksijen basıncı dokularda nispeten düşüktür, bu nedenle kılcal damarların kanından dokuya difüze olur, doku solunumu ve enerji dönüşüm süreçleri sağlar.
Metabolizmanın son ürünlerinden biri olan karbondioksitin taşınması da aynı şekilde ters yönde gerçekleşir. Karbondioksit akciğerler yoluyla vücuttan atılır. Azot vücutta kullanılmaz. Atmosferik havadaki ve havadaki oksijen, karbondioksit, azotun kısmi basıncı farklı seviyeler oksijen taşıma şemaları Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.
a- dış silindir, B- okumalar için cam pencere, v- iç silindir, G- iç silindiri dengelemek için bir hava silindiri, NS- Su
Difüzyon nedeniyle, alveolar havanın bileşimi sürekli değişmektedir: içindeki oksijen konsantrasyonu azalır ve karbondioksit konsantrasyonu artar. Solunum sürecini sürdürmek için akciğerlerdeki gazların bileşimi sürekli olarak yenilenmelidir. Bu, akciğerlerin ventilasyonu sırasında meydana gelir, yani. kelimenin olağan anlamıyla nefes almak. Nefes aldığımızda, akciğerlerin hacmi artar ve atmosferden akciğerlere hava akar. Bu durumda alveoller genişler. Dinlenirken, her nefeste akciğerlere yaklaşık 500 ml hava girer. Bu hava hacmine denir gelgit hacmi... İnsan akciğerleri, artan solunum ile kullanılabilecek belirli bir kapasite rezervine sahiptir. Sakin bir nefesten sonra kişi yaklaşık 1500 ml hava soluyabilir. Bu hacim denir inspiratuar rezerv hacmi... Sakin bir nefes verdikten sonra, çaba sarf ederek yaklaşık 1500 ml hava verebilirsiniz. o ekspiratuar rezerv hacmi... Tidal hacim ve inspiratuar ve ekspiratuar rezerv hacimleri toplanır akciğer kapasitesi(YEL). V bu durum 3500 ml'ye eşittir (500 + 1500 + 1500). VC'yi ölçmek için özellikle derin nefes ve ondan sonra tüpe maksimum ekshalasyon özel cihaz- bir spirometre. Ölçümler istirahatte ayakta dururken yapılır (Şekil 3). VC değeri cinsiyete, yaşa, vücut ölçüsüne ve fitness düzeyine bağlıdır. Bu gösterge, kadınlar için ortalama 2,5–4 litre ve erkekler için 3,5–5 litre olmak üzere büyük ölçüde değişmektedir. Bazı durumlarda, insanlar çok uzun boylu, örneğin, basketbolcular arasında VC 9 litreye ulaşabilir. Eğitimin etkisi altında, örneğin özel performans gösterirken nefes egzersizleri, VC artar (bazen %30 oranında).
Pirinç. 4. Miller'in akciğerlerin uygun hayati kapasitesini belirlemek için nomogramı
VC, Miller nomogramı ile belirlenebilir (Şekil 4). Bunu yapmak için, boyunuzu ölçekte bulmanız ve yaşla düz bir çizgiyle (kadınlar ve erkekler için ayrı ayrı) bağlamanız gerekir. Bu çizgi, akciğerlerin yaşamsal kapasitesi ölçeğini aşacaktır. Fiziksel performans çalışmalarında önemli bir gösterge, solunum dakika hacmi, veya akciğerlerin havalandırılması... Akciğerlerin ventilasyonu, vücuttaki gerçek hava miktarıdır. farklı koşullar 1 dakika içinde akciğerlerden geçer. Dinlenirken, pulmoner ventilasyon 5-8 l / dak'dır.
Bir kişi nefesini kontrol edebilir. Kısa bir süre için geciktirebilir veya güçlendirebilirsiniz. Solunumu geliştirme yeteneği, değerle ölçülür. maksimum pulmoner ventilasyon(MLV). Bu değer, VC gibi, solunum kaslarının gelişme derecesine bağlıdır. Fiziksel çalışma sırasında pulmoner ventilasyon artar ve 150-180 l / dak'ya ulaşır. İş ne kadar zorsa, pulmoner ventilasyon o kadar büyük olur.
Akciğerin esnekliği büyük ölçüde sıvıyı ıslatan yüzey gerilimi kuvvetlerine bağlıdır. iç yüzey alveoller (s = 5 x 10–2 n / m). Doğa, nefes almayı kolaylaştırmaya özen göstermiş ve yüzey gerilimini azaltan maddeler yaratmıştır. Alveollerin duvarlarında bulunan özel hücreler tarafından sentezlenirler. Bu yüzey aktif maddelerin (sürfaktanların) sentezi bir kişinin hayatı boyunca devam eder.
Yenidoğanın bulunmadığı nadir durumlarda akciğer hücreleri sürfaktan üreten çocuk ilk nefesi kendi kendine alamaz ve ölür. Alveollerde yüzey aktif maddelerin yokluğu veya yokluğu nedeniyle, dünya çapında her yıl yaklaşık yarım milyon yenidoğan ilk nefesini alamadan ölmektedir.
Bununla birlikte, akciğer solunumu yapan bazı hayvanlar yüzey aktif maddeler içermez. Her şeyden önce, bu soğukkanlı olanlar için geçerlidir - kurbağalar, yılanlar, timsahlar. Bu hayvanların ısınma için enerji harcaması gerekmediğinden oksijen ihtiyaçları sıcakkanlı hayvanlar kadar yüksek değildir ve bu nedenle akciğer yüzey alanı daha azdır. İnsan akciğerlerinde 1 cm3 havanın kan damarlarıyla temas yüzey alanı yaklaşık 300 cm2 ise, kurbağada sadece 20 cm2'dir.
Soğuk kanlı hayvanlarda, hacminin birimi başına akciğer alanındaki nispi azalma, alveollerinin çapının sıcak kanlı hayvanlardan yaklaşık 10 kat daha büyük olmasından kaynaklanmaktadır. Ve Laplace yasasından ( P= 4a / R) inhalasyon sırasında üstesinden gelinmesi gereken ek basıncın alveollerin yarıçapı ile ters orantılı olduğunu takip eder. Soğukkanlı kişilerde alveollerin geniş yarıçapı, boyutunu küçültmeden bile rahat nefes almalarını sağlar. P yüzey aktif maddeler nedeniyle.
Kuşların akciğerlerinde yüzey aktif madde yoktur. Kuşlar sıcakkanlı hayvanlardır ve aktif bir yaşam tarzına öncülük ederler. Dinlenme halindeyken kuşların oksijen ihtiyacı, memeliler de dahil olmak üzere diğer omurgalılarınkinden daha yüksektir ve uçuş sırasında birçok kez artar. Kuşların solunum sistemi, konsantrasyonunun deniz seviyesinden çok daha düşük olduğu yüksek irtifalarda uçarken bile kanı oksijenle doyurabilir. Herhangi bir memeli (insanlar dahil), bir kez böyle bir yükseklikte yaşamaya başlar. oksijen açlığı, keskin bir şekilde azaltın lokomotor aktivite ve hatta bazen yarı baygın bir duruma düşer. Yüzey aktif maddelerin yokluğunda kuşların akciğerleri bu zor görevle nasıl başa çıkıyor?
Normal akciğerlere ek olarak, kuşların, akciğerlerle ilişkili beş veya daha fazla çift ince duvarlı hava kesesinden oluşan ek bir sistemi vardır. Bu keselerin boşlukları vücutta geniş bir şekilde dallanır ve bazı kemiklere, hatta bazen parmakların falanjlarının küçük kemiklerine girer. Sonuç olarak, örneğin bir ördeğin solunum sistemi, vücut hacminin yaklaşık% 20'sini (% 2 akciğer ve% 18 hava keseleri) kaplarken, insanlarda - sadece% 5'i. Hava keselerinin duvarları damarlarda zayıftır ve gaz değişimine katılmaz. Hava yastıkları sadece akciğerlerden tek yönde hava üflemeye yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda vücudun yoğunluğunu, ayrı parçaları arasındaki sürtünmeyi azaltır ve vücudun etkili bir şekilde soğumasına katkıda bulunur.
Bir kuşun akciğeri, kan damarlarıyla çevrili, paralel bağlanmış, her iki tarafta açık, - parabronkustan uzanan hava kılcal damarlarından oluşan ince tüplerden yapılmıştır. İnhalasyon sırasında ön ve arka hava keselerinin hacimleri artar. Trakeadan gelen hava doğrudan arka keselere girer. Ön torbalar ana bronş ile iletişim kurmaz ve akciğerlerden çıkan hava ile doldurulur (Şekil 5, a).
Pirinç. 5. Kuşun solunum sistemindeki hava hareketi: a- nefes al, B- nefes vermek
(K1 ve K2 hava hareketini değiştiren valflerdir)
Nefes verdiğinizde, ön torbaların ana bronş ile iletişimi geri yüklenir ve arka torbalar kesilir. Sonuç olarak, ekshalasyon sırasında hava, kuşun akciğerinden inhalasyon sırasındakiyle aynı yönde akar (Şekil 5, B). Solunum sırasında sadece hava keseciklerinin hacmi değişir ve akciğerin hacmi pratik olarak sabit kalır. Kuşun ciğerlerinde neden yüzey aktif madde olmadığı ortaya çıkıyor: orada sadece işe yaramazlar, tk. akciğerleri şişirmeye gerek yoktur.
Bazı organizmalar havayı sadece nefes almaktan daha fazlası için kullanır. Hint Okyanusu ve Akdeniz'de yaşayan kirpi balığının gövdesi, çok sayıda iğne ile değiştirilmiş pullarla bezenmiştir. Dinlenme durumunda, iğneler vücuda az çok sıkı bir şekilde oturur. Tehlike durumunda, balon balığı suyun yüzeyine koşar ve bağırsaklara hava çekerek şişmiş bir topa dönüşür. Bu durumda, iğneler her yöne yükselir ve dışarı çıkar. Balık, suyun tam yüzeyinde tutulur, ters çevrilir ve vücudunun bir kısmı suyun üzerinde çıkıntı yapar. Bu pozisyonda balon balığı hem aşağıdan hem de yukarıdan yırtıcılardan korunur. Tehlike geçtikten sonra balon balığı havayı serbest bırakır ve vücudu normal boyutunu alır.
Dünyanın hava kabuğu (atmosfer), çekim kuvvetleri nedeniyle Dünya'nın yakınında tutulur ve temas ettiği tüm cisimlere baskı uygular. İnsan vücudu atmosferik basınca uyarlanmıştır ve düşürülmesine tolerans göstermez. Dağlara tırmanırken (4 bin metre ve hatta bazen daha alçak), birçok insan kendini iyi hissetmiyor, nöbetler ortaya çıkıyor " irtifa hastalığı»: Sık sık kulaktan ve burundan nefes almak zorlaşır kanama, bilinç kaybı mümkündür. Atmosferik basınç nedeniyle eklem yüzeyleri birbirine sıkıca oturduğundan (eklemleri kaplayan eklem kapsülünde basınç düşer), daha sonra atmosfer basıncının büyük ölçüde azaldığı dağlarda yüksek olduğundan, eklemlerin hareketi bozulur, kollar ve bacaklar iyi "itaat etmez", çıkıklar kolayca oluşur ... Büyük yüksekliklere tırmanan dağcılar ve pilotlar, yanlarına oksijen cihazlarını alırlar ve çıkıştan önce özel olarak antrenman yaparlar.
programın içine özel Eğitim Astronotlar için, içinde yüksek veya düşük basınç oluşturan güçlü bir pompaya bağlı, hava geçirmez şekilde kapatılmış çelik bir oda olan bir basınç odasında zorunlu bir eğitim vardır. V modern tıp Basınç odası birçok hastalığın tedavisinde kullanılmaktadır. Hazneye saf oksijen verilir ve yüksek basınç üretilir. Oksijenin deri ve akciğerlerden difüzyonu nedeniyle dokulardaki gerilimi önemli ölçüde artar. Bu tedavi yöntemi, örneğin oksijenin güçlü bir zehir olduğu anaerobik mikroorganizmaların neden olduğu yara enfeksiyonlarında (gazlı kangren) çok etkilidir.
Modern uzay aracının uçtuğu irtifalarda, neredeyse hiç hava yoktur, bu nedenle gemilerin kabinleri mühürlenir ve içlerinde normal basınç ve hava bileşimi, nem ve sıcaklık oluşturulur ve korunur. Kabinin sıkılığının ihlali trajik sonuçlara yol açar.
Gemide üç kozmonot bulunan Soyuz-11 uzay aracı (G. Dobrovolsky, V. Volkov, V. Patsaev) 6 Haziran 1971'de düşük dünya yörüngesine fırlatıldı ve 30 Haziran'da Dünya'ya dönerken mürettebat öldü. 150 km yükseklikte bölmeleri böldükten sonra iniş kapsülünün basınçsızlaştırılmasının bir sonucu.
Solunum hakkında bazı bilgiler
Kişi ritmik olarak nefes alır. Yeni doğmuş bir çocuk 1 dakikada 60 kez, beş yaşında - 1 dakikada 25 kez, 15-16 yaşında solunum hareketi yapar, solunum hızı 1 dakikada 16-18'e düşer ve yaşlanıncaya kadar bu şekilde kalır. yaş, tekrar daha sık hale geldiğinde.
Bazı hayvanlarda solunum hızı çok daha düşüktür: akbaba 10 saniyede bir nefes alır ve bukalemun - 30 dakikada. Bukalemunun ciğerleri, içine hava çektiği ve aynı zamanda çok fazla şiştiği özel keselerle bağlanır. Düşük solunum hızı, bukalemunun varlığını uzun süre algılamamasını sağlar.
Dinlenme ve normal sıcaklıkta bir kişi dakikada yaklaşık 250 ml oksijen, saatte 15 litre ve günde 360 litre oksijen tüketir. Dinlenirken tüketilen oksijen miktarı sabit değildir - gün boyunca, bir kişi gün boyunca uyusa bile, gece olduğundan daha fazladır. Muhtemelen, bu organizmanın yaşamındaki sirkadiyen ritimlerin bir tezahürüdür. Yatarken, bir kişi 1 saatte yaklaşık 15 litre oksijen tüketir, ayakta dururken - 20 litre, sessizce yürürken - 50 litre, 5 km / s hızla yürürken - 150 litre.
Atmosferik basınçta, bir kişi nefes alabilir saf oksijen yaklaşık bir gün sonra Zatürreölümle biten. 2-3 atm'lik bir basınçta, bir kişi 2 saatten fazla olmamak üzere saf oksijen soluyabilir, daha sonra hareketlerin, dikkatin, hafızanın koordinasyonunun ihlali söz konusudur.
1 dakikada 7-9 litre hava normalde akciğerlerden geçer ve eğitimli bir koşucu için yaklaşık 200 litre.
İç organlar yoğun çalışma ile daha fazla oksijen kaynağı gerektirirler. Yorucu aktivite ile kalp tarafından oksijen tüketimi 2 kat, karaciğer tarafından 4 kat, böbrekler tarafından - 10 kat artar.
Bir kişi her inhalasyonda 1 kg ağırlığındaki bir yükü 8 cm yüksekliğe kaldırabilecek kadar iş yapar. 1 saat içinde yapılan çalışma ile bu yükü 86 m yüksekliğe kaldırmak ve gece boyunca mümkün olacaktır. - 690 m'ye kadar.
Kandaki karbondioksit konsantrasyonu yükseldiğinde solunum merkezinin uyarıldığı bilinmektedir. Kandaki karbondioksit konsantrasyonu azalırsa, kişi normalden daha uzun süre nefes alamaz. Bu, hızlı nefes alma ile sağlanabilir. Benzer bir teknik dalgıçlar tarafından da kullanılmaktadır ve deneyimli inci dalgıçları su altında 5-7 dakika kalabilmektedir.
Toz her yerde. Alplerin tepesinde bile 1 ml hava yaklaşık 200 toz parçacığı içerir. Aynı hacimde şehir havası 500 binden fazla toz parçacığı içerir. Rüzgar tozu çok uzun mesafeler boyunca taşır: örneğin, Norveç'te Sahra'dan gelen toz ve Avrupa'daki Endonezya adalarından gelen volkanik toz bulundu. Toz parçacıkları solunum sisteminde tutulur ve çeşitli hastalıklara yol açabilir.
Her sakin için 40 cm 2 sokak yüzeyinin olduğu Tokyo'da polis oksijen maskeli çalışıyor. Paris'te yoldan geçenler için temiz hava kabinleri kuruldu. Patologlar Parislileri kara ciğerleriyle yapılan otopsi ile tanırlar. Los Angeles'ta, yüksek hava kirliliği nedeniyle yaşayanlar öldüğü için sokağa plastik avuç içi kuruluyor.
Devam edecek
* Bu, oksijenin kanda veya başka bir ortamda çözünmüş oksijenle dengede olduğu havadaki kısmi basıncını ifade eder ve bu ortamdaki oksijen gerilimi olarak da adlandırılır.
testler
706-01. Üremeleri suyla yakından ilgili olan üç odacıklı bir kalbe sahip omurgasızlar bir sınıfa birleştirilir.
A) Kemikli balık
B) Memeliler
C) Sürüngenler
D) Amfibiler
Cevap
706-02. Kalbinin yapısının diyagramı şekilde gösterilen hayvanlar hangi sınıfa aittir?
A) Böcekler
B) Kıkırdaklı balıklar
C) Amfibiler
D) Kuşlar
Cevap
706-03. Amfibileri balıklardan ayıran özellik
A) soğuk kanlılık
B) Kalbin yapısı
C) suda gelişme
D) izolasyon kan dolaşım sistemi
Cevap
706-04. Amfibiler balıklardan mevcudiyetleri ile farklıdır.
Beyin
B) Kapalı dolaşım sistemi
C) Erişkinlerde çift akciğer
D) Duyu organları
Cevap
706-05. Amfibiler sınıfındaki hayvanların çoğunluğunu memelilerden ayıran özellikler nelerdir?
B) Dış döllenme
C) eşeyli üreme
D) Sucul ortamın yerleşimi için kullanılması
Cevap
706-06. Evrim sürecindeki sürüngenler, amfibilerin aksine,
A) Kapalı dolaşım sistemi
B) yüksek doğurganlık
B) embriyonik zarları olan büyük bir yumurta
D) üç odacıklı kalp
Cevap
706-07. Evrim sürecinde bir hayvan şekildeki gibi bir kalp oluşturduysa, hayvanın solunum organları olmalıdır. 
A) akciğerler
B) deri
C) akciğer keseleri
D) solungaçlar
Cevap
706-08. Hangi hayvan grubunda üreme su ile ilişkili değildir?
A) kranial (neşter)
B) kemikli balık
C) amfibiler
D) sürüngenler
Cevap
706-09. Hangi hayvanlarda embriyo gelişimi tamamen yumurta içinde tamamlanır?
A) kemikli balık
B) kuyruklu amfibiler
C) kuyruksuz amfibiler
D) sürüngenler
Cevap
706-10. Üç odacıklı bir kalbe sahip, üremesi suyla ilişkili olmayan omurgasızlar bir sınıfa birleştirilir.
A) Kemikli balık
B) Memeliler
C) Sürüngenler
D) Amfibiler
Cevap
706-11. Değişken vücut ısısı, pulmoner solunum, ventrikülde eksik bir septum bulunan üç odacıklı kalp ile omurgasızlar sınıfa aittir.
A) kemikli balık
B) amfibiler
C) sürüngenler
D) kıkırdaklı balıklar
Cevap
706-12. Sürüngenler, amfibilerin aksine,
A) Dış döllenme
B) iç döllenme
C) Larva oluşumu ile gelişme
D) Vücudu baş, gövde ve kuyruğa bölmek
Cevap
706-13. Aşağıdaki hayvanlardan hangisi soğukkanlıdır?
A) çevik kertenkele
B) Amur kaplanı
C) bozkır tilkisi
D) ortak kurt
Cevap
706-14. Azgın pulları olan kuru ciltli ve eksik septumlu üç odacıklı bir kalbe sahip hayvanlar hangi sınıfa aittir?
A) Sürüngenler
B) Memeliler
C) Amfibiler
D) Kuşlar
Cevap
706-15. Kuşlar, sürüngenlerden varlıkları ile farklıdır.
A) iç döllenme
B) merkezi sinir sistemi
C) iki kan dolaşımı çemberi
G) Sabit sıcaklık vücut
Cevap
706-15. Modern sürüngenlerde ve kuşlarda benzer yapısal özellik nedir?
A) hava ile dolu kemikler
B) bezlerden yoksun kuru cilt
B) Omurgadaki kuyruk kısmı
D) Çenelerdeki küçük dişler
Cevap
706-16. Atmosferik hava ile kan arasındaki gaz değişimi hangi hayvanda deri yoluyla gerçekleşir?
A) katil balina
B) semender
C) timsah
D) pembe somon
Cevap
706-17. Hangi grup hayvanın kalbinde iki oda bulunur?
Bir balık
B) amfibiler
C) sürüngenler
D) memeliler
Cevap
706-18. Bebeğin rahimdeki gelişimi,
A) yırtıcı kuşlar
B) sürüngenler
C) amfibiler
D) memeliler
Cevap
706-19. Hangi korda sınıfının temsilcileri için kutanöz solunum özelliğidir?
A) Amfibiler
B) Sürüngenler
C) Kuşlar
D) Memeliler
Cevap
706-20. Amfibi sınıfının ayırt edici özelliği,
A) ince örtü
B) çıplak deri
C) canlı doğum
D) çift uzuvlar
Cevap
706-21. Amfibiler sınıfının temsilcilerinin diğer omurgalılardan farklı özellikleri nelerdir?
A) Omurga ve serbest uzuvlar
B) Pulmoner solunum ve kloak varlığı
B) çıplak mukus derisi ve dış döllenme
D) Kapalı dolaşım sistemi ve iki odacıklı kalp
Cevap
706-22. Listelenenler arasında hangi özellik Sürüngenler sınıfındaki hayvanları Memeliler sınıfındaki hayvanlardan ayırır?
A) kapalı dolaşım sistemi
B) tutarsız vücut ısısı
C) Dönüşümsüz gelişme
D) Yer-hava ortamının yerleşimi için kullanılması
Solunum fizyolojisi 1.
1. Nefes almanın özü. Soluma ve ekshalasyon mekanizması.
2. Peri-pulmoner boşlukta negatif basıncın ortaya çıkması. Pnömotoraks, atelektazi.
3. Solunum türleri.
4. Akciğerlerin hayati kapasitesi ve ventilasyonları.
n 1. Nefes almanın özü. İnhalasyon ve ekshalasyon mekanizması.
n Vücut dokuları ile çevre arasındaki oksijen ve karbondioksit alışverişini sağlayan işlemler kümesine denir. nefes almak ve solunum sağlayan organların toplamı - solunum sistemi.
n Solunum türleri:
n Hücresel - tek hücreli organizmalarda hücrenin tüm yüzeyi boyunca.
n Kutanöz - vücudun tüm yüzeyi boyunca çok hücreli organizmalarda (solucanlar).
n Trakeal - vücudun yan yüzeyi boyunca uzanan özel trakea yoluyla böceklerde.
n Gill - solungaçlardan balıkta.
n Akciğer - amfibilerde akciğerler yoluyla.
n Memelilerde, özel solunum organları yoluyla: nazofarenks, gırtlak, soluk borusu, bronşlar, akciğerler ve ayrıca göğüs kafesi, diyafram ve kas grubu: inspiratörler ve ekspiratörler.
n Akciğerler (vücut ağırlığının% 0,6-1,4'ü) - eşleştirilmiş organlar, loblara (sağ - 3, sol - 2) bölünür, loblara bölünür (her biri 12-20 asini ile), bronşlar bronşiyollere dallanır, alveollerle biter ...
n Morfolojik ve fonksiyonel akciğer ünitesi - asinus (Latin acinus - üzüm meyvesi)- solunum bronşiyolünün alveolar pasajlara dallanması, 400-600 alveolar kese ile biter.
n Alveoller hava ile doludur ve duvarlarında yüzey aktif maddeler bulunduğundan çökmezler - yüzey aktif maddeler (fosfolipoproteinler veya lipopolisakkaritler).
n Solunum aşamaları:
n a) pulmoner ventilasyon - akciğerler ve dış ortam arasındaki gaz değişimi;
n b) akciğerlerde alveolar hava ile pulmoner dolaşımın kılcal damarları arasında gaz değişimi;
n c) O2 ve CO2'nin kan yoluyla taşınması;
n d) sistemik dolaşımın kılcal damarlarının kanı ile doku sıvısı arasında gaz değişimi;
n e) hücre içi solunum, hücrelerdeki substratların oksidasyonunun çok aşamalı enzimatik bir sürecidir.
n O2'nin vücuttan hareketini sağlayan ana fiziksel süreç dış ortam hücrelere ve CO2 ters yönde yayılma , yani, gazın konsantrasyon gradyanları boyunca çözünen şeklinde hareketi.
n İlham - ilham .
n Akciğerlere giren ve çıkan havanın çevreye hareketi, akciğerlerdeki basınç değişikliklerinden kaynaklanır. Akciğerler genişlediğinde, içlerindeki basınç atmosferik basınçtan (5-8 mm Hg kadar) daha düşük olur ve hava akciğerlere emilir. Akciğerlerin kendilerinde kas dokusu yoktur. Akciğer hacmindeki değişim, göğüs hacmindeki değişime bağlıdır, yani. akciğerler pasif olarak göğüsteki değişiklikleri takip eder. Nefes alırken göğüs dikey, sagital ve ön yönlerde genişler. İnspiratuar kasların (inhalatörler) kasılması ile - dış interkostal ve diyaframlar, göğüs genişlerken kaburgalar yükselir. Diyafram konik bir şekil alır. Bütün bunlar, akciğerlerdeki basıncın ve hava emişinin azalmasına katkıda bulunur. Alveollerin kalınlığı küçüktür, bu nedenle gazlar alveollerin duvarından kolayca geçebilir.
n Ekshalasyon - son kullanma .
n Nefes verdiğinizde inspiratuar kaslar gevşer ve göğüs, ağırlığı ve kaburga kıkırdağının esnekliği nedeniyle eski konumuna döner. Diyafram gevşek, kubbe şeklindedir. Bu nedenle, istirahatte, solumanın sona ermesi nedeniyle ekshalasyon pasif olarak gerçekleşir.
n Zorla nefes alma ile, ekshalasyon aktif hale gelir - ekspiratuar kasların (ekspiratörlerin) - iç interkostal kasların, karın kaslarının - dış ve iç eğik, enine ve rektus karınlarının, dorsal dentat ekspiratörünün kasılması ile yoğunlaşır. Diyaframı göğüs boşluğuna iten karın boşluğundaki basınç artar, kaburgalar aşağı iner, birbirine yaklaşır, bu da göğsün hacmini azaltır.
n Akciğerler çöktüğünde, hava sıkılır, içlerindeki basınç atmosferik basınçtan (3-4 mm Hg kadar) daha yüksek olur.
n 2. Peri-pulmoner boşlukta negatif basıncın ortaya çıkması. Pnömotoraks, atelektazi
n Göğüsteki akciğerler plevral tabakalarla ayrılır: visseral - akciğerlere bitişik, parietal - göğsü içeriden kaplar. Yapraklar arasında bir plevral boşluk vardır. Plevral sıvı ile doldurulur. Plevral boşluktaki basınç her zaman atmosfer basıncından 4-10 mm Hg kadar düşüktür. Sanat. (akciğerlerde 760 mm Hg). Bunun nedeni: 1) daha fazla hızlı büyüme doğum sonrası ontogenezde akciğerlere kıyasla göğüs; 2) elastik çekiş(elastik gerilim), yani hava yoluyla onların gerilmesine karşı koyan kuvvet. Plevral boşluk şuradan kapatılır: Çevre.
n Plevral boşluğa hava girdiğinde (örneğin yaralanma durumunda), plevral boşluktaki basınç atmosferik basınçla eşitlenir - pnömotoraks , akciğer çökerken - atelektazi ve solunum durabilir.
n Doğumda negatif plevral basınç oluşur. İlk nefeste, göğüs genişler, akciğerler genişler, çünkü hermetik olarak ayrılırlar - plevral boşlukta negatif basınç oluşur. Fetusta akciğerler çökmüş durumda, göğüs düzleşmiş, kaburgaların başı glenoid fossa dışında. Doğumda, fetüsün kanı birikir. karbon dioksit, solunum merkezini uyarır. Buradan, dürtüler kaslara gider - kasılan inspiratörler, kaburgaların başları glenoid fossaya girer. Göğüs hacmi artar, akciğerler genişler.
n Solunum sırasındaki göğüs hacmi ile akciğer hacmi arasındaki ilişki genellikle fiziksel Donders'ın modelleri:
n 1. Cam kapak,
n 2. Yukarıda - delikli bir tapa,
n 3. Alt - halkalı elastik folyo,
n 4. Kaputun içinde - tavşan akciğerleri.
n Elastik filmin gerilmesi nedeniyle kapağın içindeki hacim arttıkça kapak boşluğundaki basınç azalır, tıkaçtaki delikten hava akciğerlere girer, genişler ve bunun tersi de olur.
n 3. Solunum türleri.
n 1. Torasik veya kostal - göğüs hacmindeki değişiklik esas olarak interkostal kaslardan (ekspiratörler ve inspiratörler) kaynaklanır. Köpekler ve kadınlar için tipik.
n 2. Karın veya diyafram - Göğüs hacmindeki değişiklik esas olarak diyafram ve kaslardan kaynaklanır karın... Erkekler için tipik.
n 3. Karışık veya karın - Göğüs hacmindeki değişim, interkostal kasların, diyaframın ve karın kaslarının kasılması ile eşit olarak gerçekleşir. Çiftlik hayvanları için tipik.
n Solunum türlerinin teşhis değeri vardır: karın veya Göğüs boşluğu değiştirmek.
n 4. Akciğerlerin hayati kapasitesi ve ventilasyonları.
n Akciğer hayati kapasitesi (VC) Solunum sırasında akciğerlere giren ve akciğerlerden atılan 3 hacim havadan oluşur:
n 1. Solunum - sakin bir inhalasyon ve ekshalasyon sırasında hava hacmi. Küçük hayvanlarda (köpekler, küçük hayvanlar) - 0.3-0.5 litre, büyük hayvanlarda (sığır, atlar) - 5-6 litre.
n 2. Ek veya yedek inspiratuar hacim– Sakin bir inhalasyondan sonra maksimum inhalasyonda akciğerlere giren hava hacmi. 0,5-1 ve 5-15 litre.
n 3. Ekspiratuar rezerv hacmi– sakin bir ekshalasyondan sonra maksimum ekshalasyondaki hava hacmi. 0,5-1 ve 5-15 litre.
n VC, spirometri ile önceki maksimum inspirasyondan sonraki maksimum ekspirasyon hacmi ölçülerek belirlenir. Hayvanlarda, bir gaz karışımının solunması ile belirlenir. yüksek içerik karbon dioksit.
n Artık hacim - maksimum ekshalasyondan sonra bile akciğerlerde kalan hava hacmi.
n "Zararlı" veya "ölü" alan havası - gaz değişimine katılmayan ve solunum cihazının üst kısmında bulunan hava hacmi - burun boşluğu, farenks, trakea (%20-30).
n "Zararlı" alanın anlamı:
n 1) akciğerlerin hipotermisini önleyen hava ısıtılır (bol miktarda kan damarı sağlanır);
n 2) hava temizlenir, nemlendirilir (alveolar makrofajlar, birçok mukus bezi);
n 3) kirpikli epitelin kirpikleri tahriş olduğunda hapşırma meydana gelir - refleks kaldırma zararlı maddeler;
n 4) alıcılar koku analizörü("Koku labirenti");
n 5) solunan hava hacminin düzenlenmesi.
n Alveolar havanın gaz bileşimini inhalasyon ve ekshalasyon sırasında güncelleme işlemi - akciğerlerin havalandırılması .
n Ventilasyon hızı, inspirasyonun derinliği ve solunum hareketleri.
n inspiratuar derinlik akciğer hacimlerinin ölçülmesinin yanı sıra göğüs hareketlerinin genliği ile belirlenir.
n Solunum hızı belirli bir süre için göğüs gezilerinin sayısı ile hesaplanır (kalp atış hızından 4-5 kat daha az).
n At (dakikada) - 8-16; KRS - 12-25; MRS - 12-16; domuz - 10-18; köpek - 14-24; tavşan - 15-30; kürk taşıyan - 18-40.
n Solunum dakika hacmi Dakika cinsinden solunum hareketlerinin sıklığı ile havanın gelgit hacminin ürünüdür.
n Ör.: at: 5 L x 8 = 40 L
n Nefes çalışma yöntemleri:
1. pnömografi- bir pnömograf kullanarak solunum hareketlerinin kaydı.
2. spirometri- ölçüm gelgit hacimleri spirometreler kullanarak.
Ders 25.
Solunum fizyolojisi 2.
1. Alveoller ve kan arasındaki gaz değişimi. Kan gazlarının durumu.
2. Gazların taşınması ve bunu belirleyen faktörler. Doku solunumu.
3. Gaz değişimi ile ilişkili olmayan akciğer fonksiyonları.
4. Solunumun düzenlenmesi, solunum merkezi ve özellikleri.
5. Kuşlarda solunumun özellikleri.
Alveoller ve kan arasındaki gaz değişimi. Kan gazlarının durumu.
Akciğerlerin alveollerinde, O2 ve CO2, hava ile pulmoner dolaşımın kılcal damarlarının kanı arasında değiştirilir.
Ekshale edilen hava, alveolar havadan daha fazla O2 ve daha az CO2 içerir, çünkü zararlı mahalin havasına karışır (7:1).
Alveoller ve kan arasındaki gazların difüzyon miktarı, gaz-sıvı sisteminde çalışan ve yarı geçirgen bir zarla ayrılmış tamamen fiziksel yasalarla belirlenir.
Gazların hava alveollerinden kana ve kandan alveollere difüzyonunu belirleyen ana faktör, kısmi basınçtaki farktır veya kısmi basınç gradyanı. Difüzyon, daha yüksek bir kısmi basınç alanından daha düşük bir basınç alanına doğru gerçekleşir.
Havanın gaz bileşimi
Kısmi basıncı(lat. kısmi – kısmi) - bu, bir gaz karışımındaki bir gazın, aynı sıcaklıkta uygulayacağı ve tüm hacmi kaplayan basıncıdır.
P = PA x bir / 100,
burada P gazın kısmi basıncıdır, PA atmosferik basınçtır ve karışıma giren gazın % 100 - % cinsinden hacmidir.
P O2 soluma = 760 x 21/100 = 159.5 mm Hg. Sanat.
P CO2 inhalasyonu. = 760 x 0.03 / 100 = 0.23 mm Hg. Sanat.
P N2 nefes al. = 760 x 79/100 = 600,7 mm Hg. Sanat.
Etkileşimli ortamlarda Р О2 veya Р СО2 eşitliği asla oluşmaz. Akciğerlerde sürekli bir akış vardır. temiz hava göğsün solunum hareketlerinden dolayı, dokularda, gaz gerginliğindeki fark oksidasyon süreçleri ile korunur.
Alveolar havadaki O2'nin kısmi basıncı ile akciğerlerin venöz kanındaki fark: 100 - 40 = 60 mm Hg, bu da O2'nin kana difüzyonuna neden olur. O2 voltaj farkı 1 mm Hg olduğunda. Sanat. bir inekte 1 dakikada 100-200 ml O2 kana geçer. Bir hayvanın istirahat halindeyken ortalama O2 gereksinimi dakikada 2000 ml'dir. 60 ml Hg'lik fark basıncı. Sanat. hem istirahatte hem de egzersiz sırasında kanı O2 ile doyurmak için fazlasıyla yeterli.
60 mm Hg x 100-200 ml = 6000-12000 ml O2 her dakika
DERS No. 15. Solunum fizyolojisi.
1.
2. Dış solunum(akciğer havalandırması).
3.
4. Gazların (O2, CO2) kan yoluyla taşınması.
5. Kan ve doku sıvısı arasındaki gaz alışverişi. Doku solunumu.
6. Solunum regülasyonu.
1. Nefesin özü. Solunum sistemi.
Nefes fizyolojik fonksiyon, vücut ve dış çevre arasında gaz alışverişi ve gaz alışverişinde yer alan organlar kümesi - solunum sistemi.
Solunum sistemi evrimi.
1.Tek hücreli organizmalarda solunum, hücrenin yüzeyi (zarı) aracılığıyla gerçekleştirilir.
2.Düşük çok hücreli hayvanlarda gaz değişimi, vücudun dış ve iç (bağırsak) hücrelerinin tüm yüzeyi boyunca gerçekleşir.
3.böceklerde vücut kütiküllerle kaplıdır ve bu nedenle tüm vücuda nüfuz eden özel solunum tüpleri (trakea) ortaya çıkar.
4.balıkta solunum organları solungaçlardır - kılcal damarlı çok sayıda yaprak.
5.amfibiler solunum hareketleri yardımıyla havanın yenilendiği hava keseleri (akciğerler) ortaya çıkar. Bununla birlikte, ana gaz değişimi cilt yüzeyinden geçer ve toplam hacmin 2/3'ünü oluşturur.
6.Sürüngenlerde, kuşlarda ve memelilerde akciğerler zaten iyi gelişmiştir ve cilt koruyucu bir örtü haline gelir ve içinden gaz değişimi% 1'i geçmez. Atlar yüksek fiziksel aktivite deri yoluyla nefes almak %8'e çıkar.
Solunum sistemi.
Memelilerin solunum aparatı, hava ileten ve gaz değişim işlevlerini yerine getiren bir dizi organdır.
üst solunum yolları: burun boşluğu, ağız, nazofarenks, gırtlak.
Alt solunum yolları: trakea, bronşlar, bronşiyoller.
Gaz değişim fonksiyonu Solunum gözenekli dokusu gerçekleştirilir - akciğerin parankimi. Bu dokunun yapısı pulmoner vezikülleri içerir - alveoller.
hava yolu duvarı vardır kıkırdaklı çerçeve ve lümenleri asla azalmaz. Mukoza zarı solunum tüpü ile kaplı kirpikli kirpikli epitel. Akciğerlere girmeden önce trakea ikili olarak daha fazla bölünen ve oluşturan iki ana bronşa (sol ve sağ) bölünmüştür. bronş ağacı. Bölme sonlu ile biter (terminal) bronşiyoller (0,5-0,7 mm'ye kadar çap).
akciğerler göğüs boşluğunda bulunur ve kesik koni şeklindedir. Akciğerin tabanı geriye dönüktür ve diyaframa bitişiktir. Dışarıda, akciğerler seröz bir zarla kaplıdır - visseral plevra. Parietal plevra (kemik) göğüs boşluğunu kaplar ve kaburga duvarı ile sıkıca kaynaşır. Bu plevral tabakalar arasında bir yarık (5-10 mikron) vardır - plevral boşluk seröz sıvı ile doldurulur. Sağ ile arasındaki boşluk sol akciğer aranan mediasten. Burası kalp, soluk borusu, kan damarları ve sinirlerin bulunduğu yerdir. Akciğerler loblara, segmentlere ve lobüllere ayrılır. Farklı hayvanlarda bu bölünmenin şiddeti aynı değildir.
Akciğerin morfolojik ve fonksiyonel birimi acinus (Latin acinus - üzüm meyvesi). Asinus içerir solunum (solunum) bronşiyol ve alveolar pasajlar, hangi son alveolar keseler. Bir asinus 400-600 alveol içerir; 12-20 asini pulmoner lobül oluşturur.
alveoller - bunlar, iç yüzeyi tek bir katmanla kaplanmış kabarcıklardır. skuamöz epitel... Epitel hücreleri arasında ayırt edilir : 1. sıra alveolositler, akciğerlerin kılcal damarlarının endoteliyle birlikte oluşan hava-kan bariyeri ve 2. sıra alveositler biyolojik olarak salgılayan bir salgı işlevi yerine getirmek aktif madde sürfaktan. Sürfaktan (fosfolipoproteinler - yüzey aktif madde) alveollerin iç yüzeyini çizer, yüzey gerilimini arttırır ve alveollerin çökmesini engeller.
Hava yollarının işlevleri.
hava yolları(solunan havanın %30'unu tutarlar) gaz değişiminde yer almazlar ve buna denir. "Zararlı" alan. Bununla birlikte, üst ve alt solunum yolları vücudun yaşamında önemli bir rol oynar.
Solunan havanın ısıtılması, nemlendirilmesi ve arındırılması burada gerçekleşir. Bu, bol miktarda bulunan solunum yollarının iyi gelişmiş mukoza zarı nedeniyle mümkündür. damarlı goblet hücreleri, mukus bezleri ve çok sayıda kirpikli epitelin kirpikleri. Ek olarak, koku analizörü için reseptörler, öksürme, hapşırma, horlama gibi koruyucu refleksler için reseptörler ve tahriş edici (tahriş) reseptörler vardır. Bronşiyollerde bulunurlar ve toz parçacıklarına, mukusa ve aşındırıcı buharlara tepki verirler. Tahriş edici reseptörler tahriş olduğunda yanma hissi olur, terleme olur, öksürük ortaya çıkar ve nefes alma daha sık hale gelir.
Organizma ve dış çevre arasındaki gaz alışverişi, yüksek hayvanlarda solunum yapısında yer alan, sıkı bir şekilde koordine edilmiş bir dizi süreç tarafından sağlanır.
2. Dış solunum (pulmoner ventilasyon) alveolar havanın gaz bileşiminin sürekli güncellenmesi işlemi, inhalasyon ve ekshalasyon.
Akciğer dokusu aktif kas elemanlarına sahip değildir ve bu nedenle hacmindeki artış veya azalma, göğüs hareketleriyle (inhalasyon, ekshalasyon) zaman içinde pasif olarak gerçekleşir. Bu nedeniyle negatif intraplevral basınç(atmosferin altında: nefes alırken 15-30 mm Hg'ye kadar. Sanat., ekshalasyonda 4-6 mm Hg ile. Sanat.) hava geçirmez şekilde kapatılmış bir göğüs boşluğunda.
Dış solunum mekanizması.
Teneffüs eylemi (Latince ilham - ilham) göğsün hacmi artırılarak gerçekleştirilir. Bu, inspiratörlerin (inhalatörlerin) kaslarını içerir: dış interkostal kaslar ve diyafram. Zorla nefes alma ile kaslar bağlanır: kaburga kaldırıcı, skalen suprakostal kas, dorsal dentat inhaler. Aynı zamanda, göğsün hacmi üç yönde artar - dikey, sagital (ön-arka) ve ön.
Ekshalasyon eylemi (Latince sona erme - sona erme) fizyolojik bir dinlenme durumunda ağırlıklı olarak pasiftir. İnhalatörlerin kasları gevşer gevşemez, ağırlığı ve kaburga kıkırdağının esnekliği nedeniyle göğüs orijinal konumuna geri döner. Diyafram gevşer ve kubbesi tekrar dışbükey olur.
Zorla nefes alma ile ekspiratuar kaslar ekshalasyon hareketine katkıda bulunur: iç interkostal, dış ve iç eğik, enine ve rektus kasları karın duvarı, dorsal dentat son kullanma tarihi.
Nefes türleri.
Solunum hareketlerinde yer alan bazı kasların dönüşümüne bağlı olarak, ayırt ederler. üç tür nefes:
1 - göğüs (kostal) solunum tipi pektoral kuşağın dış interkostal kaslarının ve kaslarının kasılması ile gerçekleştirilir;
2 - abdominal (diyafragmatik) solunum tipi- diyafram ve karın kaslarının kasılmaları hakimdir;
3 - karışık (kostal-abdominal) solunum tipiçiftlik hayvanlarında en yaygın olanıdır.
NS çeşitli hastalıklar nefes alma şekli değişebilir. Göğüs boşluğu organlarının hastalıkları durumunda, diyafragmatik solunum tipi ve karın boşluğu organlarının hastalıklarında kostal solunum tipi hakimdir.
Solunum hızı.
Solunum hızı, 1 dakikadaki solunum döngülerinin (inhalasyon-ekshalasyon) sayısı olarak anlaşılır.
At 8 - 12 Köpek 10 - 30
Krup. korna. sığır 10 - 30 Tavşan 50 - 60
Koyun 8 - 20 Tavuk 20 - 40
Domuz 8 - 18 Ördek 50 - 75
Kişi 10 - 18 Fare 200
Tablonun ortalamayı gösterdiğine dikkat edilmelidir. Solunum hızı hayvanın türüne, cinsine, üretkenliğine, işlevsel durum, günün saati, yaş, ortam sıcaklığı vb.
Pulmoner hacimler.
Akciğerlerin genel ve hayati kapasitesini ayırt eder. Akciğerlerin hayati kapasitesi (VC) üç ciltten oluşur: solunum ve rezerv inhalasyon ve ekshalasyon hacimleri.
1.solunum hacmi Efor sarfetmeden soluduğunuz havanın hacmidir.
2.İnspiratuar rezerv hacmi - bu, sakin bir nefesten sonra ayrıca solunabilen havadır.
3.Ekspiratuar rezerv hacmi Sakin bir nefes verdikten sonra mümkün olduğu kadar solunabilen hava hacmidir.
En derin nefes verme tamamlandıktan sonra havanın bir kısmı akciğerlerde kalır. - kalan hacim. VC ve kalan hava hacminin toplamı toplam akciğer kapasitesi.
Kalan hava hacmi ile yedek ekspiratuar hacmin toplamına denir. alveolar hava (fonksiyonel artık kapasite).
Pulmoner hacimler (litre olarak).
at adam
1. Solunum V 5-6 0,5
2. Yedek V inspirasyonu 12 1.5
3. Rezerv V ekspiratuar 12 1.5
4. Artık V 10 1
Akciğer ventilasyonu- Bu, inhalasyon ve ekshalasyon sırasında alveolar havanın gaz bileşiminin yenilenmesidir. Akciğerlerin ventilasyon yoğunluğunu değerlendirirken, dakika solunum hacmi(1 dakikada akciğerlerden geçen hava miktarı), solunum hareketlerinin derinliğine ve sıklığına bağlıdır.
Atın dinlenme halindeyken gelgit hacmi vardır. 5-6 litre , solunum hızı 1 dakikada 12 solunum hareketi.
Buradan: 5 litre.*12=60 litre dakika solunum hacmi. hafif iş ile, eşittir 150-200 litre, sıkı çalışma ile 400-500 litre.
Solunum sırasında akciğerlerin bazı bölümleri havalandırılmaz ve farklı yoğunluk... Bu nedenle sayma alveoler havalandırma oranı Solunan havanın alveol hacmine oranıdır. Bir at 5 litre soluduğunda, havanın% 30'unun hava yollarında "zararlı boşluk" kaldığı akılda tutulmalıdır.
Böylece 3,5 litre solunan hava alveollere ulaşır (5 litre gelgit hacminin %70'i). Bu nedenle alveolar ventilasyon oranı 3.5 L.: 22 L'dir. veya 1: 6. Yani her sessiz nefeste alveollerin 1/6'sı havalandırılır.
3. Gazların difüzyonu (alveolar hava ile pulmoner dolaşımın kılcal damarlarının kanı arasındaki gaz değişimi).
Akciğerlerde gaz değişimi difüzyon sonucu gerçekleşir. kandan akciğerin alveollerine karbondioksit (CO2) ve alveollerden pulmoner dolaşımın kılcal damarlarının venöz kanına oksijen (O2). Solunan havadaki oksijenin yaklaşık %5'inin vücutta kaldığı ve karbondioksitin yaklaşık %4'ünün vücuttan atıldığı hesaplanmıştır. Azot gaz değişimine katılmaz.
Gazların hareketi tamamen belirlenir fiziksel yasalar (osmoz ve difüzyon), yarı geçirgen bir zarla ayrılmış bir gaz-sıvı sisteminde hareket eder. Bu yasalar, kısmi basınçtaki farka veya gazların kısmi basıncının gradyanına dayanır.
Kısmi basınç (Latin kısmi - kısmi) Gaz karışımında bulunan bir gazın basıncıdır.
Gazların difüzyonu, daha geniş bir alandan meydana gelir. yüksek basınç alt bölgeye.
Alveolar havadaki kısmi oksijen basıncı 102 mmrt. Art., karbondioksit 40 mm Hg. Sanat. Akciğerlerin kılcal damarlarının venöz kanında, gerginlik O2 = 40 mm Hg. Art., CO2 = 46 mm Hg. Sanat.
Böylece, kısmi basınçtaki fark:
oksijen (O2) 102 - 40 = 62 mm Hg. Sanat .;
karbon dioksit (CO2) 46 - 40 = 6 mm Hg. Sanat.
Oksijen hızla pulmoner zarlardan girer ve hemoglobin ile tamamen birleşir ve kan arteriyel hale gelir. Karbondioksit, küçük farka rağmen kısmi bir basınca sahiptir. daha yüksek difüzyon hızı (25 kat) venöz kandan akciğerin alveollerine.
4. Gazların (О 2, СО 2) kan yoluyla taşınması.
Alveollerden kana geçen oksijen iki şekildedir - yaklaşık %3 plazmada çözünmüş ve hakkında Eritrositlerin %97'si hemoglobin (oksihemoglobin) ile birleşir. Kan oksijen doygunluğu denir oksijenlenme.
Bir hemoglobin molekülünde 4 demir atomu vardır, dolayısıyla 1 hemoglobin molekülü 4 oksijen molekülünü birbirine bağlayabilir.
NNB+ 4О 2 ↔ ННB(O 2) 4
Oksihemoglobin (ННb (О 2) 4) - özelliği gösterir zayıf, kolay ayrışan asit.
Hemoglobinin oksihemoglobine tam geçişi sırasında 100 mm kandaki oksijen miktarına denir. kanın oksijen kapasitesi. Ortalama olarak 1 g hemoglobinin bağlanabildiği tespit edilmiştir. 1,34 mmoksijen. Kandaki hemoglobin konsantrasyonunu bilmek ve ortalama olarak 15 gr... / 100 ml, kanın oksijen kapasitesi hesaplanabilir.
15 * 1,34 = hacimce %20,4 (hacim yüzdesi).
Karbondioksitin kan yoluyla taşınması.
Karbondioksitin kanla taşınması zor süreç katıldığı, eritrositler (hemoglobin, karbonik anhidraz enzimi) ve kan tampon sistemleri.
Karbondioksit kanda bulunur üç form: %5 - fiziksel olarak çözünmüş halde; %10 - karbohemoglobin formunda; % 85 - eritrositlerde potasyum bikarbonatlar ve plazmada sodyum bikarbonatlar şeklinde.
Kan plazmasına dokudan giren CO2, hemen eritrositlere difüze olur, burada hidrasyon reaksiyonunun karbonik asit (H2C03) oluşumu ve ayrışması ile gerçekleştiği yer. Her iki reaksiyon da bir enzim tarafından katalize edilir. karbonik anhidraz, hangi kırmızı kan hücrelerinde bulunur.
H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3
karbonik anhidraz
↓
H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
Bikarbonat iyonlarının konsantrasyonu arttıkça (NSO 3 -) eritrositlerde bir kısmı kan plazmasına difüze olur ve tampon sistemlerle birleşerek sodyum bikarbonat oluşturur (NaHC03 3). NSO 3'ün başka bir kısmı - eritrositlerde kalır ve bağlanır hemoglobin (karbohemoglobin) ile ve potasyum katyonları ile - potasyum bikarbonat (KHCO 3).
Alveollerin kılcal damarlarında, hemoglobin oksijenle (oksihemoglobin) birleşir - bu, karbonik asidi tüm bileşiklerden değiştiren daha güçlü bir asittir. Karbonik anhidrazın etkisi altında dehidrasyonu meydana gelir.
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
Böylece, karbohemoglobinin ayrışması sırasında çözünen ve salınan karbon dioksit, alveolar havaya yayılır.
5. Kan ve doku sıvısı arasındaki gaz değişimi. Doku solunumu.
Kan ve dokular arasındaki gaz alışverişi de aynı şekilde gerçekleşir. gazların kısmi basıncındaki farktan dolayı (ozmoz ve difüzyon yasalarına göre). Burada alınan arteriyel kan oksijenle doyurulur, voltajı 100 mmrt. Sanat. Doku sıvısındaki oksijen gerilimi, 20 - 40 mm Hg. Sanat., ve hücrelerde seviyesi düşer 0'a.
Sırasıyla: О 2 100 - 40 = 60 mm Hg. Sanat.
60 - 0 = 60 mm Hg. Sanat.
Bu nedenle, oksihemoglobin, doku sıvısına ve ardından doku hücrelerine hızla geçen oksijeni sıkıştırır.
Doku solunumu bir süreç mi biyolojik oksidasyon hücrelerde ve dokularda. Dokulara giren oksijen, yağların, karbonhidratların ve proteinlerin oksidasyonundan etkilenir. Bu durumda açığa çıkan enerji formda birikir. yüksek enerjili bağlantılar - ATP. Oksidatif fosforilasyona ek olarak oksijen de kullanılır. mikrozomal oksidasyon ile - hücrelerin endoplazmik retikulumunun mikrozomlarında... Ancak oksidatif reaksiyonların son ürünleri su ve karbondioksittir.
Doku sıvısında çözünen karbondioksit orada gerilim yaratır. 60-70 mm Hg Sanat., kandan daha yüksek olan (40 mm Hg).
CO2 70 - 40 = 30 mm Hg. Sanat.
Bu nedenle, yüksek oksijen gerilimi gradyanı ve interstisyel sıvı ve kandaki karbondioksitin kısmi basıncındaki fark, interstisyel sıvıdan kana difüzyonunun nedenidir.
6. Solunumun düzenlenmesi.
Solunum merkezi - merkezi sinir sisteminin tüm bölümlerinde yer alan ve solunumun düzenlenmesinde görev alan bir dizi nörondur.
Mislavsky'nin solunum merkezinin "çekirdeğinin" ana kısmı konumlanmış medulla oblongata, dördüncü altta retiküler oluşum alanında serebral ventrikül... Bu merkezin nöronları arasında katı bir uzmanlaşma (fonksiyon dağılımı) vardır. Bazı nöronlar nefes alma hareketini, diğerleri ise nefes verme hareketini düzenler.
Bulbar Solunum Fiyatı tra'nın benzersiz bir özelliği var - otomatik, tam deafferentasyonu ile bile devam eden (çeşitli reseptörlere ve sinirlere maruz kalmanın kesilmesinden sonra).
Alanında Varoliev'in köprüsü yer alan "Pnömotaksik merkez". Otomasyona sahip değildir, ancak Mislavsky solunum merkezinin nöronlarının aktivitesini etkiler, dönüşümlü olarak nöronların inhalasyon ve ekshalasyon eylemindeki aktivitesini uyarır.
Sinir uyarıları solunum merkezinden motor nöronlara gider. karın sinirinin çekirdeği (3-4 boyun omurları- diyafram kaslarının merkezi) ve içinde bulunan motor nöronlara yan boynuzlar torasik omurilik (dış ve iç interkostal kasları innerve eder).
Akciğerlerde (hava yollarının düz kasları arasında ve pulmoner dolaşımın kılcal damarlarının çevresinde) üç grup reseptör vardır: burkulmalar ve çökmeler, tahriş edici, yan kılcal. Bu reseptörlerden akciğerlerin durumu (gerilme, çökme), hava ile dolmaları, yutulması hakkında bilgiler tahriş edici solunum yoluna (gaz, toz), pulmoner damarlardaki kan basıncındaki değişiklikler, afferent sinirler yoluyla solunum merkezine girer. Bu, solunum hareketlerinin sıklığını ve derinliğini, öksürme ve hapşırma koruyucu reflekslerinin tezahürünü etkiler.
Büyük önem solunumun düzenlenmesinde hümoral faktörler. damar karotis sinüs, aort ve medulla oblongata'nın refleksojenik bölgeleri.
Kandaki karbondioksit konsantrasyonundaki bir artış, solunum merkezinin uyarılmasına yol açar. Sonuç olarak, solunum hızlanır - dispne (nefes darlığı). Kandaki karbondioksit seviyesindeki azalma, solunum ritmini yavaşlatır. - apne.
Gaz değişimi nedir? Neredeyse hiçbir canlı onsuz yapamaz. Akciğerlerde ve dokularda ve ayrıca kandaki gaz değişimi, hücrelerin doyurulmasına yardımcı olur. besinler... Onun sayesinde enerji ve canlılık alıyoruz.
Gaz değişimi nedir?
Canlı organizmalar var olmak için havaya ihtiyaç duyarlar. Çoğu oksijen ve azot olan birçok gazın bir karışımıdır. Bu gazların her ikisi de temel bileşenler sağlamak normal hayat organizmalar.
Evrim sırasında farklı şekiller onları elde etmek için kendi cihazlarını geliştirdiler, bazıları akciğer geliştirdi, diğerleri solungaçlara sahip ve yine bazıları sadece kullanıyor deri... Bu organların yardımıyla gaz değişimi gerçekleştirilir.
Gaz değişimi nedir? Bu, oksijen ve karbondioksitin değiş tokuş edildiği dış çevre ile canlı hücreler arasındaki bir etkileşim sürecidir. Solunum sırasında oksijen vücuda hava ile birlikte girer. Tüm hücreleri ve dokuları doyurarak, katılır oksidatif reaksiyon diğer metabolik ürünlerle birlikte vücuttan atılan karbondioksite dönüşür.
Akciğerlerde gaz değişimi
Her gün 12 kilogramdan fazla hava soluyoruz. Akciğerler bu konuda bize yardımcı olur. Derin bir nefeste 3 litreye kadar hava tutabilen en hacimli organlardır. Akciğerlerdeki gaz değişimi alveollerin yardımıyla gerçekleşir - kan damarlarıyla iç içe geçmiş çok sayıda kabarcık.
Hava onlara trakea ve bronşlardan geçerek üst solunum yollarından girer. Alveollere bağlı kılcal damarlar havayı alır ve dolaşım sistemi boyunca taşır. Aynı zamanda, vücudu ekshalasyonla terk eden alveollere karbondioksit verirler.
Alveoller ve kan damarları arasındaki değişim sürecine bilateral difüzyon denir. Sadece birkaç saniye içinde gerçekleşir ve basınç farkı nedeniyle gerçekleştirilir. Oksijenli atmosferik hava daha fazla oksijene sahiptir, bu nedenle kılcal damarlara akar. Karbondioksit daha az basınca sahiptir, bu yüzden alveollere itilir.
dolaşım
Dolaşım sistemi olmadan, akciğerlerde ve dokularda gaz değişimi imkansız olurdu. Vücudumuza pek çok kan damarlarıçeşitli uzunluk ve çaplarda. Arterler, damarlar, kılcal damarlar, venüller vb. İle temsil edilirler. Damarlarda kan sürekli dolaşır, gaz ve madde alışverişini teşvik eder.
Kandaki gaz değişimi, iki kan dolaşımı çemberi kullanılarak gerçekleştirilir. Nefes alırken hava büyük bir daire içinde hareket etmeye başlar. Kanda eritrositlerde bulunan hemoglobin adı verilen özel bir proteine bağlanarak taşınır.
Alveollerden hava kılcal damarlara girer ve daha sonra doğrudan kalbe giden arterlere girer. Vücudumuzda oksijenli kanı dokulara ve hücrelere pompalayan güçlü bir pompa görevi görür. Onlar da karbon dioksit ile dolu kanı serbest bırakarak venüller ve damarlardan kalbe geri yönlendirir.
Sağ atriyumdan geçerken, oksijensiz kan tamamlar büyük daire... Sağ ventrikülde kan, içinden akmaya başlar.Atardamarlar, arteriyoller ve kılcal damarlar boyunca hareket eder ve burada döngüyü yeniden başlatmak için alveollerle hava alışverişinde bulunur.
Dokularda değişim
Yani, akciğerlerin ve kanın gaz değişiminin ne olduğunu biliyoruz. Her iki sistem de gaz taşır ve değiştirir. Ancak kilit rol dokulara aittir. Bunlar değişen ana süreçlerdir. kimyasal bileşim hava.
Hücreleri oksijenle doyurur, bu da içlerinde bir dizi redoks reaksiyonunu tetikler. Biyolojide bunlara Krebs döngüsü denir. Uygulanmaları için kanla birlikte gelen enzimlere ihtiyaç vardır.
Sitrik, asetik ve diğer asitlerin oluşumu sırasında, yağların, amino asitlerin ve glikozun oksidasyonu için ürünler. Bu biri kritik kilometre taşları dokularda gaz değişimine eşlik eden . Kursu sırasında, vücudun tüm organlarının ve sistemlerinin çalışması için gerekli olan enerji açığa çıkar.
Reaksiyonu gerçekleştirmek için oksijen aktif olarak kullanılır. Yavaş yavaş oksitlenir, hücrelerden ve dokulardan kana, daha sonra akciğerlere ve atmosfere salınan karbondioksit - CO2'ye dönüşür.
Hayvanlarda gaz değişimi
Birçok hayvanda vücut ve organ sistemlerinin yapısı önemli ölçüde değişir. İnsanlara en çok benzeyen memelilerdir. Planaria gibi küçük hayvanlarda karmaşık sistemler maddelerin değişimi için. Nefes almak için dış örtü kullanırlar.
Amfibiler nefes almak için cildi, ağız ve akciğerleri kullanır. Suda yaşayan çoğu hayvanda gaz değişimi solungaçların yardımıyla gerçekleşir. Kılcal damarlara bağlı ve sudan onlara oksijen taşıyan ince levhalardır.
Kırkayaklar, tahta bitleri, örümcekler, böcekler gibi eklembacaklıların akciğerleri yoktur. Vücudun her yerinde havayı doğrudan hücrelere yönlendiren trakeaları vardır. Böyle bir sistem, enerji üretim süreci daha hızlı olduğu için nefes darlığı ve yorgunluk yaşamadan hızlı hareket etmelerini sağlar.
Bitkilerde gaz değişimi
Hayvanlardan farklı olarak bitkilerde dokulardaki gaz değişimi hem oksijen hem de karbondioksit tüketimini içerir. Solunum sırasında oksijen tüketirler. Bitkilerin bunun için özel organları yoktur, bu nedenle hava onlara vücudun her yerinden girer.
Kural olarak, yapraklar en geniş alana sahiptir ve ana hava miktarı üzerlerine düşer. Oksijen onlara stoma adı verilen hücreler arasındaki küçük açıklıklardan girer, tıpkı hayvanlarda olduğu gibi karbondioksit şeklinde işlenir ve atılır.
Bitkilerin ayırt edici bir özelliği fotosentez yapma yeteneğidir. Böylece inorganik bileşenleri ışık ve enzimler yardımıyla organik bileşenlere dönüştürebilirler. Fotosentez sırasında karbondioksit emilir ve oksijen üretilir, bu nedenle bitkiler hava zenginleştirmesi için gerçek "fabrikalardır".
özellikler
Gaz değişimi bunlardan biridir. temel fonksiyonlar herhangi bir canlı organizma. Enerji ve metabolizmanın salınmasına katkıda bulunan solunum ve kan dolaşımı yardımı ile gerçekleştirilir. Gaz değişiminin özellikleri, her zaman aynı şekilde ilerlememesidir.
Öncelikle nefes almadan mümkün değil, 4 dakika içinde durdurmak beyin hücrelerinin işleyişinde bozulmalara yol açabilir. Sonuç olarak, vücut ölür. Gaz değişiminin ihlal edildiği birçok hastalık vardır. Dokular yeterince oksijen almaz, bu da gelişimlerini ve işlevlerini yavaşlatır.
Gaz değişiminin düzensizliği gözlenir sağlıklı insanlar... Artan kas çalışması ile önemli ölçüde artar. Kelimenin tam anlamıyla altı dakika içinde maksimum güce ulaşır ve buna bağlı kalır. Bununla birlikte, yük arttıkça oksijen miktarı artmaya başlayabilir ve bu da vücudun iyiliği üzerinde hoş olmayan bir etkiye sahip olacaktır.
Yükleniyor ...