Тіндерде және өкпеде газ алмасу қалай жүзеге асады?

Адам ағзасындағы жасушалар, тіндер және органдарды оттегімен қамтамасыз ету үшін тыныс алу жүйесі бар. Ол келесі органдардан тұрады: мұрын қуысы, назофаринс, тыртық, трахеа, бронх және өкпе. Бұл мақалада біз олардың құрылымын зерттейміз. Сондай-ақ, тіндерде және өкпелерде газ алмасуды қарастырыңыз. Дене мен атмосфераның арасындағы сыртқы тыныс алудың ерекшеліктерін анықтаңыз, және ішкі, тікелей жасушалық деңгейге ағып отырыңыз.

Неге біз дем аламыз?

Көптеген адамдар ауытқуларсыз жауап береді: оттегі алу. Бірақ олар не үшін қажет екенін білмейді. Көптеген адамдар оңай жауап береді: тыныс алу үшін оттегі қажет. Бұл порочный шеңберді көрсетеді. Оны бұзу үшін жасушалық метаболизмді зерттейтін биохимияға көмектеседі.

Осы ғылымды зерттеген адамзаттың жарқын ақыл-ойы ұзақ уақыт мата мен органға кіретін оттегінің көмірсулар, майлар мен белоктарды тотықтырады деген қорытындыға келді. Бұл жағдайда энергетикалық тұрғыдан нашар қосылыстар пайда болады: көміртегі диоксиді, су, аммиак. Ең бастысы, бұл реакциялардың нәтижесінде АТФ синтезделеді - өмірлік белсенділігі үшін жасуша пайдаланатын әмбебап энергетикалық зат. Тіндерде және өкпеде газ алмасу денені және оның құрылымдарын тотығуға қажетті оттегімен қамтамасыз ететін болады деп айтуға болады.

Газ алмасу механизмі

Бұл организмдегі айналым метаболикалық процестерді қамтамасыз ететін кем дегенде екі заттың болуын білдіреді. Жоғарыда аталып өткен оттегіні, өкпені газ алмасуды, қан мен ұлпаларды басқа бір құрамда көміртек диоксиді бар. Дисимиляция реакцияларында қалыптасады. Уытты алмасу зат бола отырып, оны жасушалардың цитоплазмасынан алып тастау керек. Бұл процесті толығырақ қарастырайық.

Көміртектің қос тотығы жасушалық мембрана арқылы интерстициалды сұйықтыққа таралады. Одан ол қан капиллярларына кіреді - венул. Сонымен қатар, бұл ыдыстар біріктіреді, төменгі және жоғарғы қуысты веналарды құрайды. Олар CO ₂ қаныққан қан жинайды _. Оны оң жақ атриумға жіберіңіз. Оның қабырғаларының төмендеуімен веноздық қан бөлігі оң қарыншаға енеді. Бұл жерден қан айналымының өкпе (шағын) шеңбері басталады. Оның міндеті - қанды оттегімен қанықтыру. Өкпенің венасы артерияға айналады. CO2, өз кезегінде, қаннан шығады және дем алу жүйесінен тыс шығарылады . Бұл қалай болғанын түсіну үшін алдымен өкпенің құрылымын зерттеу керек. Өкпе мен тіндерде газ алмасу арнайы құрылымдарда - альвеолдар мен олардың капиллярларында жүзеге асырылады.

Өкпе құрылымы

Бұл кеуде қуысында орналасқан жұптық органдар. Сол жақ өкпе екі лобтен тұрады. Құқық өлшемі үлкен. Ол үш бөліктен тұрады. Өткізу қақпасы арқылы олар екі бронхты қамтиды, ол бұтақтарды ағаш деп атайды. Өз филиалдарында ауа шабыт пен дем шығару кезінде қозғалады. Кішкентай, респираторлық бронхиолдарда көпіршіктер - альвеолдар бар. Олар ацинада жиналады. Олар, өз кезегінде, өкпе паренхимасын қалыптастырады. Әрбір респираторлық везикуланың шағын және ірі айналым шеңберлерінің капиллярлық торымен тығыздалғаны маңызды. Өкпенің артерияларының филиалдарын әкелу, оң жақ қарыншадан венозды қанмен қамтамасыз ету, көміртегі диоксиді альвеолды люминге тасымалдау. Ал шығатын өкпе венулі альвеолярлық ауаның ішінде оттегін алады.

Артериялық қан сол жақ атырауға өкпе веналары арқылы, ал одан аортаға өтеді. Артерия түрінде оның бұтақтары ішкі тыныс алу үшін қажетті оттегі жасушаларының жасушалары арқылы қамтамасыз етіледі. Альвеолдарда веноздың қаны артериялық болып табылады. Осылайша, тіндерде және өкпедегі газ алмасу қан айналымы шағын және үлкен шеңберлер арқылы қан айналымы арқылы жүзеге асырылады. Бұл жүрек палаталарының бұлшықет қабырғаларының үздіксіз қысылуына байланысты.

Сыртқы тыныс алу

Бұл сондай-ақ өкпеге желдету деп аталады. Бұл қоршаған орта мен альвеол арасында ауамен алмасу. Мұрын арқылы физиологиялық жолмен ингаляциялау денені осындай композицияның ауа бөлігімен қамтамасыз етеді: шамамен 21% O ₂ , 0.03% CO ₂ және 79% азот. Әуе жолымен ол альвеолға кіреді. Олардың ауа бөліктері бар. Оның құрамы мынада: 14,2% O ₂ , 5,2% CO ₂ , 80% N ₂ . Ингаляция, дем шығару сияқты, екі жолмен реттеледі: нерв және гуморальды (көмірқышқыл газының концентрациясы). Медулла облонгата тыныс алу орталығының қозуының арқасында тыныс алу жолдарының бұлшықеттеріне және диафрагмаға жүйке импульстері беріледі. Кеуде қуысының көлемі артады. Кеуде қуысының қысылуынан кейін пассивті қозғалатын өкпелер кеңейеді. Олардағы ауа қысымы атмосфералық қысымнан төмен болады. Сондықтан жоғары тыныс алу жолынан ауаның бөлігі альвеолға түседі.

Экзаляция шабыттануға негізделген. Ішкі бұлшықеттердің релаксациясы және диафрагманың арқа көтеруі жүреді. Бұл өкпе көлемінің төмендеуіне әкеледі. Олардағы ауа қысымы атмосфералық қысымнан жоғары болады. Ал көміртегі диоксидінің артық болуы бронхиолға дейін көтеріледі. Сонымен қатар жоғарғы тыныс жолында мұрын қуысына келеді. Эксультативті ауаның құрамы келесідей: 16,3% O ₂ , 4% CO ₂ , 79 N ₂ . Бұл кезеңде сыртқы газ алмасу орын алады. Альвеолдар арқылы өткізілетін өкпе газын алмасу ішкі тыныс алу үшін қажетті оттегі бар клеткалармен қамтамасыз етеді.

Жасуша тынысы

Ол метаболизмнің және энергетиканың катаболикалық реакциялар жүйесіне кіреді. Бұл процестер биохимия, анатомия және адам физиологиясын зерттейді . Өкпе мен ұлпаларда газ алмасу бір-бірімен өзара байланысты және мүмкін емес. Осылайша сыртқы тыныс интерстициальды сұйықтыққа оттегін береді және одан көмірқышқыл газын кетіреді. Ал ішкі тотығу фосфорлануын және ATP молекулаларының синтезін қамтамасыз ететін митохондриялар арқылы тікелей жасушада жүзеге асырылады, осы процестер үшін оттегін пайдаланады.

Кребс циклы

Трикарбон қышқылдарының циклы жасушаның тыныс алуындағы жетекші болып табылады. Энергетикалық метаболизмнің оттегісіз кезеңінің және трансмембраналық ақуыздарды қамтитын процестердің реакцияларын біріктіреді және үйлестіреді. Ол сондай-ақ аралық реакцияларда пайда болған және өсу мен бөліну үшін жасуша пайдаланатын жасушалық материалдарды (аминқышқылдары, жай қант, жоғары карбон қышқылдары) жасайтын өнім ретінде әрекет етеді. Көріп отырғанымыздай, бұл мақалада газ алмасу зерттелді және өкпе, және оның биологиялық рөлі адам ағзасының өмірлік белсенділігін анықталды.