За что отвечают легкие кроме дыхания?

Транспорт кислорода в организме

Значение дыхания.

Дыхание — это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен) — осуществляется органами дыхания.

Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

Биологическое значение дыхания заключается в:

• обеспечении организма кислородом;
• удалении углекислого газа из организма;
• окислении органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности;
• удалении конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиака, сероводорода и т.д.).

Диффузия газов в легких

Диффузия — процесс перехода газов из области с высоким парциальным давлением в область с низким парциальным давлением.

Парциальное давление — это давление каждого газа в смеси.

Для газов, растворимых в жидкости, вместо термина «парциальное давление» используют термин «напряжение».

В альвеолярном воздухе парциальное давление O2 составляет 100 — 102 мм рт. ст., парциальное давление CO2 — 40 мм рт. ст.

В капилляры легких поступает венозная кровь, в которой напряжение O2 составляет 40 мм рт. ст., а напряжение СО2 — 46 мм рт. ст.

Таким образом, вследствие разности давления О2 переходит в кровь из альвеолярного воздуха, а СО2 из крови в альвеолу, пока давление не выровняется, и кровь становится артериальной.

Диффузия газов в легких происходит через альвеолярно-капиллярную мембрану (АКМ), которая представляет собой слои альвеолярного эпителия и капиллярного эндотелия, а между ними — интерстициальное пространство.

Скорость диффузии зависит от толщины мембраны и концентрационных градиентов О2 и СО2.

Проницаемость легочной мембраны для газа выражают величиной диффузионной способности легких — это количество газа, проникающего через легочную мембрану за 1 мин при градиенте давления в 1 мм рт. ст.

Таким образом, диффузия газов в легких обеспечивается:

• большой поверхностью контакта (90 кв.м площадь газообмена);
• малой толщиной легочной мембраны (0,2 — 0.4 мкм),
• относительно малой скоростью тока крови по капиллярам (0,5 мм/сек).

Все это обеспечивает полный массоперенос О2 и СО2 в легких всего за 0,1 сек.

Количество кислорода в крови

Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Кислородная емкость крови зависит от содержания в ней гемоглобина.

В артериальной крови содержание кислорода лишь немного (на 3-4%) ниже кислородной емкости крови. В обычных условиях в 1 л артериальной крови содержится 180-200 мл кислорода. Даже в тех случаях, когда в экспериментальных условиях человек дышит чистым кислородом, его количество в артериальной крови практически соответствует кислородной емкости. По сравнению с дыханием атмосферным воздухом количество переносимого кислорода увеличивается мало (на 3-4%).

Венозная кровь в состоянии покоя содержит около 120 мл/л кислорода. Таким образом, протекая по тканевым капиллярам, кровь отдает не весь кислород.

Часть кислорода, поглощаемая тканями из артериальной крови, называется коэффициентом утилизации кислорода. Для его вычисления делят разность содержания кислорода в артериальной и венозной крови на содержание кислорода в артериальной крови и умножают на 100.

Например:
(200-120): 200 х 100 = 40%.

В покое коэффициент утилизации кислорода организмом колеблется от 30 до 40%. При интенсивной мышечной работе он повышается до 50-60%.

Механизм вдоха и выдоха

Акт дыхания состоит из ритмично повторяющихся вдоха и выдоха.

Вдох осуществляется следующим образом. Под влиянием нервных импульсов сокращаются мышцы, участвующие в акте вдоха: диафрагма, наружные межреберные мышцы и др. Диафрагма при своем сокращении опускается (уплощается), что ведет к увеличению вертикального размера грудной полости. При сокращении наружных межреберных и некоторых других мышц поднимаются ребра, при этом увеличиваются переднезадний и поперечный размеры грудной полости. Таким образом, в результате сокращения мышц увеличивается объем грудной клетки (рис. 74). Вследствие того, что в полости плевры воздух отсутствует и давление в ней отрицательное, одновременно с увеличением объема грудной клетки расширяются и легкие. При расширении легких давление воздуха внутри них понижается (оно становится ниже атмосферного) и атмосферный воздух устремляется по дыхательным путям в легкие. Следовательно, при вдохе последовательно происходит: сокращение мышц — увеличение объема грудной клетки — расширение легких и уменьшение давления внутри легких — поступление воздуха по воздухоносным путям в легкие.

Рис. 74. Схема, изображающая изменения грудной клетки и диафрагмы при дыхании

Выдох происходит вслед за вдохом. Мышцы, участвующие в акте вдоха, расслабляются (диафрагма при этом поднимается), ребра в результате сокращения внутренних межреберных и других мышц и вследствие своей тяжести опускаются. Объем грудной клетки уменьшается (см. рис. 74), легкие сжимаются, давление в них повышается (становится выше атмосферного), и воздух по воздухоносным путям устремляется наружу.

Дыхательные движения ритмичны. У взрослого человека в спокойном состоянии в минуту происходит 16 — 20 дыхательных Движений. У детей они чаще (у новорожденного около 60 в минуту). Как правило, физическая нагрузка, особенно у мало тренированных людей, сопровождается учащением дыхания. При многих болезнях также наблюдается учащение дыхательных движений. Учащение дыхания может сопровождаться падением его глубины. Во время сна дыхание урежается.

Различают два типа дыхания: брюшной (преобладает у мужчин) и грудной (у женщин). При первом типе объем грудной полости увеличивается преимущественно в результате сокращения диафрагмы (увеличение вертикального размера), при втором — в результате сокращения других дыхательных мышц (увеличение переднезаднего и поперечного размеров грудной клетки).

Базовый марафон «СмелоНЕТ» от MelAnnett

• Базовый марафон «СмелоНЕТ» — это 21 день работы над лицом, шеей и спиной;
• Помощь при выполнении упражнений и доведение до результата лично от Аннет;
• 60% новых упражнений и розыгрыш денежных призов за ваши результаты!

Ну и самое главное — молодое красивое лицо, здоровая спина и королевская осанка с помощью простейших упражнений и эффективных техник самомассажа всего за 21 день. Марафон — это уникальный комплекс простых и эффективных упражнений и техник, рассчитанный на оздоровление организма, запуск процессов естественного омоложения , сгон отёков и снятие спастики мышц.

Нашумевшие марафоны от Меланнетт, пожалуй, самого успешного и крупного бьюти-блогера Рунета, которому на протяжении 9 лет доверяют свою красоту и здоровье 6.000.000+ человек. Только в 2020 году в марафонах приняли участие более 80.000 наших подписчиков из России и стран СНГ. И с каждым годом количество участников только увеличивается!

Чего мы добьемся

Омоложения лица и избавления от морщин и заломов

Распрощаемся со вторым подбородком, сделаем красивый
подтянутый овал лица и чёткий «угол молодости»

Здоровой спины и королевской осанки

Красивой и изящной шеи

Подтянутой фигуры

Бонусы

• улучшение зрения (до 4 единиц!)
• избавление от головных болей и мигрени
• усиление либидо
• увеличение густоты волос, бровей, ресниц и их быстрый рост
• избавление от пигментных пятен и куперозной сетки
• беременность при диагнозе «бесплодие»
• повернутый вспять процесс седины

Как проходит марафон

Участники ежедневно получают видео-задания — простые и наглядные упражнения для выполнения

Выполнять упражнения можно в любое удобное время и в любом удобном месте, занимают они от 5 до 30 минут в день

Обратная связь с Аннетт— разбор техник выполнения упражнений, ответы на вопросы и доведение до 100%-ного результата

Доступ к марафону на 8 недель: 3 недели практики на марафоне + 5 недель на закрепление после его окончания

О марафоне в цифрах

9

лет личной практики автора марафона

40

завершенных марафонов

300 000

отзывов с фотографиями результатов

5 000 000

рублей уже отправлено победителям

80 000 000+

марафонов куплено в России и СНГ

6 000 000+

подписчиков сайта и блога

Газообмен лёгких

В сложном процессе газообмена выделяют три основные фазы: внешнее дыхание, перенос газа кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание. Внешнее дыхание объединяет все процессы, происходящие в лёгком. Оно осуществляется дыхательным аппаратом, к которому относятся грудная клетка с мышцами, приводящими её в движение, диафрагма и лёгкие с воздухоносными путями.

Воздух, поступивший в лёгкие при вдохе, изменяет свой состав. Воздух в лёгких отдаёт часть кислорода и обогащается углекислым газом. Содержание углекислого газа в венозной крови выше, чем в воздухе, находящемся в альвеолах. Поэтому углекислый газ выходит из крови в альвеолы и содержание его меньше, чем в воздухе. Сначала кислород растворяется в плазме крови, далее связывается с гемоглобином, а в плазму поступают новые порции кислорода.

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую проходит благодаря диффузии от большей концентрации к меньшей. Хотя диффузия протекает медленно, поверхность контакта крови с воздухом в лёгких настолько велика, что полностью обеспечивает нужный газообмен. Подсчитано, что полный газообмен между кровью и альвеолярным воздухом может происходить за время, которое втрое короче, чем время пребывания крови в капиллярах (т.е. в организме имеются значительные резервы обеспечения тканей кислородом).

Венозная кровь, попав в лёгкие, отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом и превращается в артериальную. В большом круге эта кровь расходится по капиллярам во все ткани и отдаёт кислород клеткам тела, которые постоянно потребляют его. Углекислого газа, выделяющегося клетками в результате их жизнедеятельности, здесь больше, чем в крови, и он диффундирует из тканей в кровь. Таким образом, артериальная кровь, пройдя через капилляры большого круга кровообращения, становится венозной и правой половиной сердца направляется в лёгкие, здесь опять насыщается кислородом и отдаёт углекислый газ.

В организме дыхание осуществляется с помощью дополнительных механизмов. Жидкие среды, входящие в состав крови (её плазмы), обладают низкой растворимостью в них газов. Поэтому, для того чтобы человек мог существовать, ему нужно было бы иметь сердце мощнее в 25 раз, лёгкие — в 20 раз и за одну минуту перекачивать более 100 литров жидкости (а не пять литров крови). Природа нашла способ преодоления этой трудности, приспособив для переноса кислорода особое вещество — гемоглобин. Благодаря гемоглобину кровь способна связывать кислород в 70 раз, а углекислый газ — в 20 раз больше, чем жидкая часть крови — её плазма.

Альвеола — тонкостенный пузырёк диаметром 0,2 мм, заполненный воздухом. Стенка альвеолы образована одним слоем плоских клеток эпителия, по наружной поверхности которых разветвляется сетка капилляров. Таким образом, газообмен происходит через очень тонкую перегородку, образованную двумя слоями клеток: стенки капилляра и стенки альвеолы.

ДЫХАНИЕ. Система дыхания

Дыхание — совокупность физиологических процессов, включающих в себя газообмен между организмом и окружающей средой и сложную цепь биохимических реакций с участием кислорода. Органы дыхания — специализированные органы для газообмена между организмом и окружающей средой. Система дыхания (Система органов дыхания, система газообмена) состоит из воздухоносных (дыхательных) путей и парных лёгких, в которых собственно и происходит газообмен (насыщение крови кислородом и выведение углекислого газа)

Человек дышит, поглощая из атмосферного воздуха кислород и выделяя в него углекислый газ. Каждой клетке для жизнедеятельности нужна энергия. Источник этой энергии распад и окисление органических веществ, входящих в состав клетки. Белки, жиры, утлеводы, вступая в химические реакции с кислородом, окисляются («сгорают»). При этом происходит распад молекул и освобождается заключенная в них внутренняя энергия. Без кислорода невозможны обменные превращения веществ в организме.

Запасов кислорода в организме человека и животных нет. Ею непрерывное поступление в организм обеспечивает система дыхания (система органов дыхания). Накопление значительных количеств углекислого газа в результате обмена веществ вредно для организма. Удаление из организма СО₂ также осуществляется органами дыхания.

Органы дыхания

Жизнедеятельность органов дыхания

 Значение дыхания:

• обеспечение организма кислородом и использование его в окислительно-восстановительных процессах
• образование и удаление из организма избытка углекислого газа
• удаление некоторых конечных продуктов обмена веществ: паров воды, аммиака, сероводорода и других газов

Это конспект по теме «Дыхание. Система дыхания». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: Опорно-двигательная система: скелет
• Вернуться к списку конспектов по Биологии.
• Проверить знания по Биологии.

Розовые, как в детстве

У детей ткань легких бледно-розового цвета, а у взрослых она постепенно темнеет за счет вдыхаемых частиц пыли, которые откладываются в соединительной ткани

Следует обратить внимание, что, в отличие от большинства других частей организма, вены легких несут красную, обогащенную кислородом кровь, а артерии — темную кровь, насыщенную углекислотой. Легкие обильно снабжены нервами и лимфатическими сосудами

Венозная кровь из вен печени присоединяется к нижней полой вене около правой половины сердца, принося печеночные метаболиты непосредственно к легким. Вместе с кровью сюда поступает множество метаболически активных веществ и не менее значимый объем таких соединений выделяется легкими.

Система защиты

В системе защиты, осуществляемой легкими, выделяют несколько звеньев: мукоцилиарное, клеточное и гуморальное. Вдыхаемый воздух очищается в дыхательных путях и альвеолах от всевозможных примесей физической, химической и биологической природы.

Обезвреживание и удаление повреждающих агентов из дыхательных путей обеспечивается мукоцилиарной системой: реснитчатым эпителием, покрывающим слизистую оболочку дыхательных путей, а также слизистыми и серозными железами.

Мерцательный эпителий бронхов является важной системой защиты от инфекций, передающихся воздушно-капельным путем. Частицы пыли и бактерии во вдыхаемом воздухе попадают в слизистый слой и перемещаются вверх к глотке с помощью мерцательных движений ресничек

Слизь бронхов содержит гликопротеины, обладающие антимикробным действием, такие, как муцин, лактоферрин, лизоцим, лактопероксидаза. Важнейшим механизмом самоочищения служит кашлевой рефлекс, обеспечивающий механическое удаление путем откашливания лишних примесей и мокроты.

Очистка воздуха на уровне альвеол осуществляется с помощью альвеолярных макрофагов, которые вступают в контакт с веществами воздуха и крови, не только фагоцитируя их, но и модулируя многие иммунные процессы и участвуя в воспалительных реакциях.

Среди факторов гуморального звена легких большое значение имеют иммуноглобулины IgA, IgG, IgE, IgM. Они нейтрализуют токсины и вирусы, воздействуют на микроорганизмы и повышают эффективность мукоцилиарного транспорта.

Дыхание – это… Строение и функции органов дыхания :

Дыхание – это процесс обмена такими газами, как кислород и углерод, происходящий между внутренней средой человека и окружающим миром. Дыхание человека представляет собой сложно регулируемый акт совместной работы нервов и мышц. Их слаженная работа обеспечивает осуществление вдоха – поступление кислорода в организм, и выдоха – выведение углекислого газа в окружающую среду.

Строение и функции органов дыхания

Дыхательный аппарат имеет сложное строение и включает в себя: органы дыхательной системы человека, мышцы, отвечающие за акты вдоха и выдоха, нервы, регулирующие весь процесса обмена воздухом, а также кровеносные сосуды.

Сосуды имеют особое значение для осуществления дыхания. Кровь по венам поступает в легочную ткань, где происходит обмен газами: кислород поступает, а углекислый газ выходит. Возврат насыщенной кислородом крови осуществляется по артериям, которые транспортируют его к органам. Без процесса оксигенации тканей дыхание не имело бы никакого смысла.

Обратите внимание

Кроме того, кровеносные сосуды имеют в своей стенке специальные рецепторы, чувствительные к изменению параметров воздуха, таких, как кислотность, парциальное давление, концентрация различных веществ и другие. Благодаря этому осуществляется регуляция дыхания центральной нервной системой.

Все основные органы дыхания подразделяются на верхние и нижние. Каждый из отделов уникален по своим функциям. Верхний выполняет не только дыхательную функцию, но и очищение и увлажнение вдыхаемого воздуха.

Верхние дыхательные органы

К верхним органам системы дыхания относят:

Нос – самый первый орган дыхательной системы человека. Он имеет два отверстия – ноздри, через них воздух поступает в организм. Слизистая оболочка носа снабжена ворсинками, которые задерживают крупные инородные частицы, способствуя очищению воздуха. В носу выделяется специальный секрет, который увлажняет как оболочку носа, так и вдыхаемый воздух.

Воздух из носа поступает в следующий орган дыхательной системы – рот. Грамотнее будет упомянуть, что непосредственное прохождение воздуха через ротовую полость не происходит, в этом участвует носоглотка.

Следующим органом верхних дыхательных путей является глотка. Ее функция заключается в проведении воздуха на следующий этап. Так как глотка представляет собой соединение пищеварительной и дыхательной систем, ее функция транспортировки молекул воздуха – не единственная в организме человека.

Очистка крови и детоксикация

В отличие от артериальной, притекающая в легкие венозная кровь содержит частицы, состоящие из конгломератов клеток, фибрина, микроэмболов жира и эритроцитных взвесей. Эти вещества в избытке поступают из разрушенных тканей при травме, операции или шоке.

В легких происходит механическая задержка частиц, не проходящих через легочные капилляры. Эти частицы подвергаются метаболизму при помощи различных ферментных систем

Наиболее важной является смешанная оксидазная система, которая посредством гидроксилирования превращает вредные, нерастворимые в липидах вещества в неактивные — водорастворимые

При избыточном поступлении продуктов белкового распада и жиров в легких происходят их расщепление и гидролиз. При прохождении через легкие из кровотока исчезают аденилнуклеотиды, образующиеся при синдроме раздавливания. Детоксикационным системам легких принадлежит особо важная роль при токсемии: септическом, ожоговом шоке, перитоните и различных видах экзогенных интоксикаций.

[править] Литература

• Костычев С. П. Физиология растений. — 3. — М.-Л., 1937. — Т. 1.
• Бах А. Н. Собрание трудов по химии и биохимии. — М., 1950.
• Таусон В. А. Основные положения растительной биоэнергетики. — М.-Л., 1950.
• Джеймс А. Дыхание растений, пер. с англ. — М., 1956.
• Палладин В. И. Избранные труды. — М., 1960.
• Михлин Д. М. Биохимия клеточного дыхания. — М., 1960.
• Сент-Дьердьи А. Биоэнергетика, пер. с англ. — М., 1960.
• Рубин Б. А., Ладыгина М. Е. энзимологии и биология дыхания растений. — М., 1966.
• Рэкер Э. Биоэнергетические механизмы, пер. с англ. — М., 1967.
• Рубин Б. А. Курс физиологии растений. — 3. — М., 1971.
• Кретович В. Л. Основы биохимии растений. — 3. — М., 1971.