Az élő természet hangulata és lehelete. Mi a gázcsere a vérben, a tüdőben és a szövetekben? A gázcsere jellemzői Az állati gázcsere a légköri levegő és a vér között a bőrön keresztül történik

A bőr részvételének aránya az emberi légzésben azonban elenyésző a tüdőhöz képest, mivel a test teljes felülete kisebb, mint 2 m2, és nem haladja meg a tüdőalveolusok teljes felületének 3%-át.

Fő alkatrészek légzőszervek a légzőrendszer, a tüdő, a légzőizmok, beleértve a rekeszizom. Az emberi tüdőbe jutó légköri levegő gázok keveréke - nitrogén, oxigén, szén-dioxid és néhány más (2. ábra).

Rizs. 2. Gázok parciális nyomásának átlagértékei (Hgmm) szárazon

belélegzett levegőben, léghólyagokban, kilélegzett levegőben és izomnyugalomban a vérben (az ábra középső része). A vesékből és az izmokból áramló vénás vérben lévő gázok parciális nyomása (az ábra alsó része)

Egy gáz parciális nyomása gázkeverékben az a nyomás, amelyet ez a gáz a keverék egyéb összetevőinek hiányában hozna létre. Ez a keverékben lévő gáz százalékos arányától függ: minél magasabb, annál nagyobb ennek a gáznak a parciális nyomása. Az oxigén* parciális nyomása az alveoláris levegőben 105 Hgmm. Art., és vénás vérben – 40 Hgmm. Art., így az oxigén az alveolusokból a vérbe diffundál. Szinte az összes oxigén a vérben kémiailag kötődik a hemoglobinhoz. Az oxigén parciális nyomása a szövetekben viszonylag alacsony, ezért a vérkapillárisokból a szövetbe diffundál, biztosítva a szöveti légzést és az energiaátalakítási folyamatokat.

Az anyagcsere egyik végterméke, a szén-dioxid szállítása hasonló módon, ellenkező irányban történik. A szén-dioxid a tüdőn keresztül szabadul fel a szervezetből. A nitrogén nem kerül felhasználásra a szervezetben. Az oxigén, szén-dioxid, nitrogén parciális nyomását a légköri levegőben és az oxigénszállítási rendszer különböző szintjein az ábra mutatja be. 2.

A- külső henger, b- üvegablak leolvasáshoz, V- belső henger, G– egy léghenger a belső henger kiegyensúlyozására, d– víz

A diffúziónak köszönhetően az alveoláris levegő összetétele folyamatosan változik: csökken benne az oxigénkoncentráció, nő a szén-dioxid koncentrációja. A légzési folyamat fenntartása érdekében a tüdőben lévő gázok összetételét folyamatosan frissíteni kell. Ez a tüdő szellőztetése során jelentkezik, azaz. légzés a szó szokásos értelmében. Amikor belélegzünk, a tüdő térfogata megnő, és levegő jut beléjük a légkörből. Ugyanakkor az alveolusok kitágulnak. Nyugalmi állapotban körülbelül 500 ml levegő jut a tüdőbe minden egyes lélegzetvétellel. Ezt a levegőmennyiséget ún dagály térfogata. Az emberi tüdőnek van egy bizonyos kapacitástartaléka, amely intenzív légzés során hasznosítható. Nyugodt belégzés után egy személy körülbelül 1500 ml levegőt tud belélegezni. Ezt a kötetet ún belégzési tartalék térfogat. Nyugodt kilégzés után erőfeszítéssel körülbelül 1500 ml levegőt lélegezhet ki. Ez kilégzési tartalék térfogata. A dagálytérfogat és a belégzési és kilégzési tartalék térfogata összeadódik életerő(VEL). BAN BEN ebben az esetben ez egyenlő 3500 ml-rel (500 + 1500 + 1500). Az életkapacitás mérésére különösen ezt teszik Mély lélegzetetés ezt követően lélegezzen ki maximálisan egy speciális eszköz - egy spirométer - csövébe. A mérések nyugalmi helyzetben, álló helyzetben történnek (3. ábra). A vitálkapacitás értéke a nemtől, életkortól, testmérettől és edzettségtől függ. Ez a szám nagyon változó, nőknél átlagosan 2,5-4 liter, férfiaknál 3,5-5 liter. BAN BEN egyes esetekben nagyon magas embereknél, például kosárlabdázóknál, a vitális kapacitás elérheti a 9 litert. Edzés hatására, például speciális légzőgyakorlatok végzése során, megnő a vitális kapacitás (néha akár 30%-kal is).

Rizs. 4. Miller-nomogram a tüdő megfelelő vitális kapacitásának meghatározására

A vitális kapacitást Miller-nomogram segítségével határozhatjuk meg (4. ábra). Ehhez meg kell találnia a magasságát a skálán, és egy egyenes vonallal össze kell kötnie az életkorával (külön nők és férfiak esetében). Ez az egyenes metszi az életképességi skálát. A fizikai teljesítménykutatás fontos mutatója az percnyi légzéstérfogat, vagy szellőzés. A szellőzés a tényleges levegőmennyiség különböző feltételek 1 percen belül átjut a tüdőn. Nyugalomban a pulmonalis lélegeztetés 5-8 l/perc.

Az ember képes szabályozni a légzését. Egy ideig késleltetheti vagy fokozhatja. A légzés fokozásának képességét az értékkel mérjük maximális tüdőszellőztetés(MLW). Ez az érték a vitális kapacitáshoz hasonlóan a légzőizmok fejlettségi fokától függ. Nál nél fizikai munka a pulmonalis szellőzés fokozódik és eléri a 150-180 l/perc értéket. Minél nehezebb a munka, annál nagyobb a tüdő szellőzése.

A tüdő rugalmassága nagymértékben függ az alveolusok belső felületét megnedvesítő folyadék felületi feszültségétől (s = 5 x 10-2 n/m). A természet maga gondoskodott a légzés megkönnyítéséről, és olyan anyagokat hozott létre, amelyek csökkentik a felületi feszültséget. Ezeket az alveolusok falában található speciális sejtek szintetizálják. Ezeknek a felületaktív anyagoknak a szintézise az ember egész életében folytatódik.

Azokban ritka esetekben amikor az újszülöttnek nincs tüdősejtek felületaktív anyagokat termel, a gyermek nem tudja magától venni az első levegőt, és meghal. A felületaktív anyagok hiánya vagy hiánya miatt az alveolusokban világszerte körülbelül félmillió újszülött hal meg évente anélkül, hogy kivenné az első levegőt.

Néhány tüdőt lélegző állat azonban képes felületaktív anyagok nélkül is. Mindenekelőtt ez a hidegvérű állatokra vonatkozik - békákra, kígyókra, krokodilokra. Mivel ezeknek az állatoknak nem kell energiát költeniük ahhoz, hogy melegen maradjanak, oxigénigényük nem olyan magas, mint a melegvérűeké, ezért kisebb a tüdőfelületük. Ha egy ember tüdejében az 1 cm 3 levegő és az erek érintkezési felülete körülbelül 300 cm 2, akkor a békában ez csak 20 cm 2.

A hidegvérű állatok tüdőterületének térfogategységenkénti relatív csökkenése annak tudható be, hogy alveolusaik átmérője megközelítőleg 10-szer nagyobb, mint a melegvérűeknél. És Laplace törvényéből ( p= 4a/R) ebből az következik extra nyomás, amelyet belégzéskor le kell győzni, fordítottan arányos az alveolusok sugarával. A hidegvérű állatok alveolusainak nagy sugara lehetővé teszi számukra, hogy könnyen belélegezzenek anélkül, hogy csökkentenék a méretüket. p felületaktív anyagok miatt.

A madarak tüdejében nincsenek felületaktív anyagok. A madarak melegvérű állatok és ólom aktív képélet. Nyugalomban a madarak oxigénigénye magasabb, mint a többi gerinces, így az emlősöké, repülés közben pedig sokszorosára nő. A madarak légzőrendszere még nagy magasságban is képes telíteni a vért oxigénnel, ahol koncentrációja sokkal alacsonyabb, mint a tengerszinten. Bármely emlős (beleértve az embert is), ha ilyen magasságban van, elkezdi tapasztalni oxigén éhezés, élesen csökkenti azok motoros tevékenység, és néha félig ájult állapotba is kerül. Hogyan tud a madarak tüdeje felületaktív anyagok hiányában megbirkózni ezzel a nehéz feladattal?

kívül normál tüdő, a madarak egy további rendszerrel rendelkeznek, amely öt vagy több pár vékony falú légzsákból áll, amelyek a tüdőhöz kapcsolódnak. Ezeknek a táskáknak az üregei szélesen elágaznak a testben, és egyes csontokba, néha még az ujjak falángainak kis csontjaiba is kiterjednek. Ennek eredményeként a légzőrendszer, például a kacsáknál, a testtérfogat körülbelül 20%-át foglalja el (2% tüdőt és 18% légzsákokat), míg az embernél csak 5%. A légzsákok falai erekben szegények, és nem vesznek részt a gázcserében. A légzsákok nemcsak egy irányba segítik a levegőt a tüdőn keresztül, hanem csökkentik a test sűrűségét, az egyes részei közötti súrlódást, és hozzájárulnak a test hatékony hűtéséhez.

A madár tüdeje párhuzamosan kapcsolódó vékony csövekből épül fel, mindkét oldalon nyitottak, körülvéve a parabronchiból kinyúló erek - légkapillárisok. Belégzéskor megnő az elülső és hátsó légzsákok térfogata. A légcsőből a levegő közvetlenül a hátsó zsákokba jut. Az elülső zsákok nem kommunikálnak a főhörgővel, és megtelnek a tüdőből távozó levegővel (5. ábra, A).

Rizs. 5. A levegő mozgása a madár légzőrendszerében: A- belégzés, b– kilégzés
(K1 és K2 olyan szelepek, amelyek megváltoztatják a levegő mozgását)

Kilégzéskor az elülső zsákok és a fő hörgő közötti kommunikáció helyreáll, és a hátsó zsákok közötti kommunikáció megszakad. Ennek eredményeként a kilégzés során a levegő ugyanabban az irányban áramlik át a madár tüdején, mint a belégzéskor (5. ábra, b). Légzés közben csak a léghólyagok térfogata változik, a tüdő térfogata szinte állandó marad. Világossá válik, hogy miért nincsenek felületaktív anyagok a madártüdőben: egyszerűen nem használnak ott, mert nem kell felfújni a tüdőt.

Egyes organizmusok a levegőt nem csak légzésre használják. A benne élő gömbhal teste Indiai-óceánés a Földközi-tenger, számos tűvel – módosított pikkelyekkel. BAN BEN nyugodt állapot a tűk többé-kevésbé szorosan illeszkednek a testhez. Veszélyben a gömbhal a víz felszínére rohan, és levegőt szívva a belekbe, felfújt labdává változik. Ebben az esetben a tűk minden irányban felemelkednek és kilógnak. A hal a víz felszínéhez közel marad, hasával lefelé fordítva, testének egy része a víz fölé emelkedik. Ebben a helyzetben a gömbhal alul és felül egyaránt védve van a ragadozóktól. A veszély elmúltával a gömbhal levegőt bocsát ki, teste felveszi normál méretét.

A Föld léghéja (légkör) a gravitációs erők hatására a Föld közelében van, és nyomást gyakorol minden testre, amellyel érintkezik. Az emberi szervezet alkalmazkodott a légköri nyomáshoz, és nem tolerálja jól annak csökkenését. Hegyek megmászásakor (4 ezer méter, néha alacsonyabb) sokan rosszul érzik magukat, és rohamokat kapnak. hegyi betegség": nehéz lesz lélegezni, gyakran a fülből és az orrból vér folyik, eszméletvesztés lehetséges. Mivel az ízületi felületek szorosan illeszkednek egymáshoz (in ízületi kapszula, lefedve az ízületeket, csökken a nyomás) a légköri nyomás hatására, majd magasan a hegyekben, ahol a légköri nyomás nagymértékben lecsökken, az ízületek működése megzavarodik, a karok és lábak nem „hallgatnak” jól, és diszlokációk könnyen előfordulhatnak. A hegymászók és a pilóták, amikor nagy magasságba másznak, oxigénfelszerelést visznek magukkal, és speciálisan edzenek az emelkedés előtt.

Az űrhajósok speciális képzési programja a nyomáskamrában történő kötelező képzést tartalmazza, amely egy hermetikusan zárt acélkamra, amely egy erős szivattyúhoz kapcsolódik, amely magas vagy alacsony nyomást hoz létre. BAN BEN modern orvosság A nyomáskamrát számos betegség kezelésére használják. Tiszta oxigén kerül a kamrába, és nagy nyomás jön létre. Az oxigén bőrön és tüdőn keresztül történő diffúziója miatt jelentősen megnő a feszültsége a szövetekben. Ez a kezelési módszer nagyon hatásos például az anaerob mikroorganizmusok által okozott sebfertőzéseknél (gáz gangréna), amelyeknél az oxigén erős méreg.

Azokon a magasságokon, ahol a modern űrhajók repülnek, gyakorlatilag nincs levegő, ezért a hajók kabinjait hermetikusan lezárják, és normális légnyomást és összetételt, páratartalmat és hőmérsékletet hoznak létre és tartanak fenn bennük. Az utastér tömítésének megsértése tragikus következményekkel jár.

A Szojuz-11 űrrepülőgépet három űrhajóssal a fedélzetén (G. Dobrovolszkij, V. Volkov, V. Patsajev) 1971. június 6-án bocsátották alacsony Föld körüli pályára, majd június 30-án, a Földre való visszatéréskor a legénység meghalt. a süllyesztő modul nyomáscsökkenésének eredménye a rekeszek 150 km-es magasságban történő szétválasztása után.

Néhány információ a légzésről

A személy ritmikusan lélegzik. Egy újszülött gyermek 60-szor lélegzik percenként, egy ötéves - 25-ször 1 percenként, 15-16 éves korban a légzésszám 16-18-ra csökken percenként, és ez idős korig így marad. amikor ismét gyakoribbá válik.

Egyes állatok légzési gyakorisága sokkal alacsonyabb: a kondor 10 másodpercenként, a kaméleon 30 percenként végez egy légzőmozgást. A kaméleon tüdejét speciális zsákok kötik össze, amelyekbe levegőt szív fel, és egyúttal nagymértékben felfújódik. Az alacsony légzési sebesség lehetővé teszi, hogy a kaméleon hosszú ideig ne észlelje jelenlétét.

Nyugalomban és normál hőmérsékleten egy személy körülbelül 250 ml oxigént fogyaszt percenként, 15 litert óránként, 360 litert naponta. A nyugalomban elfogyasztott oxigén mennyisége nem állandó - nappal nagyobb, mint éjszaka, még akkor is, ha az ember nappal alszik. Ez valószínűleg a cirkadián ritmusok megnyilvánulása a test életében. Egy fekvő személy körülbelül 15 liter oxigént fogyaszt 1 óra alatt, állva - 20 litert, nyugodt járáskor - 50 litert, 5 km/h-s járáskor - 150 litert.

Légköri nyomáson az ember körülbelül egy napig tiszta oxigént lélegezhet be, majd ezt követően tüdőgyulladás halállal végződik. 2-3 atm nyomáson egy személy legfeljebb 2 órán keresztül lélegezhet tiszta oxigént, majd a mozgások, a figyelem és a memória koordinációjának megsértése következik be.
1 perc alatt általában 7-9 liter levegő halad át a tüdőn, de egy képzett futó esetében körülbelül 200 liter.

Belső szervek intenzív munkavégzés során fokozott oxigénellátást igényelnek. Megerőltető tevékenység során a szív oxigénfogyasztása 2-szeresére, a májé 4-szeresére, a vese 10-szeresére nő.

Minden egyes belélegzéssel egy személy elegendő munkát végez ahhoz, hogy egy 1 kg súlyú terhet 8 cm magasra emeljen. 1 órán belül elvégzett munkával ez a teher 86 m magasra, éjszaka pedig 690 m magasságra emelhető. m.

Ismeretes, hogy a légzőközpont izgatott, ha a vér szén-dioxid-koncentrációja növekszik. Ha a vér szén-dioxid-koncentrációja csökken, előfordulhat, hogy az ember a szokásosnál hosszabb ideig nem lélegzik. Ezt gyors légzéssel lehet elérni. A búvárok hasonló technikát alkalmaznak, és a tapasztalt gyöngybúvárok 5-7 percig tudnak a víz alatt maradni.

Mindenhol por van. Még az Alpok tetején is körülbelül 200 porszemcsét tartalmaz 1 ml levegő. Ugyanennyi városi levegő több mint 500 ezer porszemcsét tartalmaz. A szél nagyon nagy távolságokra hordja a port: Norvégiában például a Szaharából, Európában pedig az Indonézia szigeteiről származó vulkáni port fedeztek fel. A porrészecskék visszamaradnak a légzőrendszerben, és különféle betegségekhez vezethetnek.

Tokióban, ahol minden lakosnak 40 cm2 utcafelülete van, a rendőrök oxigénmaszkot viselnek. Párizsban tiszta levegő fülkéket szereltek fel a járókelők számára. A patológusok a boncolások során fekete tüdejükről ismerik fel a párizsiakat. Los Angelesben műanyag pálmafákat telepítenek az utcára, mert a magas légszennyezettség miatt az élők elpusztulnak.

Folytatjuk

* Ez a levegőben lévő oxigén parciális nyomására vonatkozik, amelynél az egyensúlyban van a vérben vagy más közegben oldott oxigénnel, amelyet ebben a közegben oxigénfeszültségnek is neveznek.

A légzés élettana 1.

1. A légzés lényege. A belégzés és a kilégzés mechanizmusa.

2. Negatív nyomás kialakulása a peripulmonalis térben. Pneumothorax, atelectasia.

3. A légzés típusai.

4. A tüdő életkapacitása és szellőzése.

n 1. A légzés lényege. A belégzés és a kilégzés mechanizmusa.

n A külső környezet és a szervezet szövetei közötti oxigén és szén-dioxid cserét biztosító folyamatok összességét ún. lélegző , a légzést biztosító szervek összessége pedig az légzőrendszer.

n A légzés típusai:

n Sejtes - egysejtű szervezetekben a sejt teljes felületén.

n Bőr – y többsejtű élőlények(férgek) a test teljes felületén.

n Légcső - rovaroknál a test oldalsó felületén futó speciális légcsöveken keresztül.

n Kopoltyú – a halakban a kopoltyúkon keresztül.

n Pulmonalis - kétéltűeknél a tüdőn keresztül.

n Emlősökben speciális légzőszerveken keresztül: orrgarat, gége, légcső, hörgők, tüdő, valamint részt vesznek mellkas, rekeszizom és izomcsoport: inspirátorok és kilégzések.

n Tüdők (a testtömeg 0,6-1,4%-a) - páros szervek, lebenyekkel rendelkeznek (jobb - 3, bal - 2), lebenyekre osztva (mindegyik 12-20 acinival), a hörgők hörgőkre ágaznak, és alveolusokban végződnek.

n Morfológiai és funkcionális tüdő egység - acini (lat. acinus - szőlőbogyó)- a légúti hörgő elágazása 400-600 alveoláris zsákokban végződő alveoláris csatornákba.

n Az alveolusok megtelnek levegővel, és nem esnek össze a falukon lévő felületaktív anyagok miatt - felületaktív anyagok (foszfolipoproteinek vagy lipopoliszacharidok).

n Légzési szakaszok:

n a) pulmonalis lélegeztetés - gázcsere a tüdő és a külső környezet között;

n b) gázcsere a tüdőben az alveoláris levegő és a tüdőkeringés kapillárisai között;

n c) O2 és CO2 szállítása vérrel;

n d) gázcsere a szisztémás keringés kapillárisainak vére és a szöveti folyadék között;

n e) az intracelluláris légzés a sejtekben lévő szubsztrátok oxidációjának többlépcsős enzimatikus folyamata.

n A fő fizikai folyamat, amely biztosítja az O2 mozgását a külső környezet a sejtekhez és a CO2-hoz az ellenkező irányba – ez az diffúzió , azaz egy gáz mint oldott anyag koncentrációs gradiensek mentén történő mozgása.

n Belégzés – belégzés .

n A levegőnek a tüdőbe és onnan a környezetbe való mozgását a tüdőn belüli nyomásváltozás okozza. Amikor a tüdő kitágul, a nyomás a légköri nyomás alá csökken (5-8 Hgmm-rel), és levegő szívódik be a tüdőbe. Magának a tüdőnek nincs izomszövet. A tüdőtérfogat változása a mellkas térfogatának változásától függ, i.e. a tüdő passzívan követi a mellkas változásait. Belégzéskor a mellkas függőleges, sagittális és frontális irányban tágul. Amikor a belégzési izmok (inspirátorok) - a külső bordaközi izmok és a rekeszizom - összehúzódnak, a bordák felfelé emelkednek, és a mellkas kitágul. A membrán kúp alakú. Mindez segít csökkenteni a nyomást a tüdőben és beszívni a levegőt. Az alveolusok vastagsága kicsi, így a gázok könnyen átdiffundálnak az alveolusok falán.

n Kilégzés - lejárat .

n Kilégzéskor a belégzési izmok ellazulnak, és a mellkas a bordaporcok nehézsége és rugalmassága miatt visszatér eredeti helyzetébe. A membrán ellazul és kupola alakú lesz. Így nyugalomban a kilégzés passzívan történik, a belégzés vége miatt.

n Az erőltetett légzésnél a kilégzés aktívvá válik - ezt fokozza a kilégzési izmok (kilélegzők) - belső bordaközi izmok, hasizmok - összehúzódása - külső és belső ferde, haránt és egyenes hasi, dorsalis serratus kilégző. A nyomás a hasi üreg, ami a membránt a mellkas üregébe nyomja, a bordák leereszkednek és közelebb kerülnek egymáshoz, ami csökkenti a mellkas térfogatát.

n Amikor a tüdő összeesik, a levegő kipréselődik, a nyomás bennük a légkörinél magasabb lesz (3-4 Hgmm-rel).

n 2. Negatív nyomás kialakulása a peripulmonalis térben. Pneumothorax, atelectasia

n A mellkasban a tüdőket pleurális rétegek választják el egymástól: zsigeri - a tüdővel szomszédos, parietális - a mellkast belülről béleli. A lapok között - pleurális üreg. tele van pleurális folyadék. A mellhártya üregében a nyomás mindig 4-10 Hgmm-rel alacsonyabb a légköri nyomásnál. Művészet. (a tüdőben 760 Hgmm). Ennek oka: 1) több gyors növekedés mellkas összehasonlítva a tüdővel a születés utáni ontogenezisben; 2) rugalmas tapadás(rugalmas feszültség) a tüdőben, azaz egy olyan erő, amely ellensúlyozza azok levegő általi nyújtását. A pleurális üreg le van zárva környezet.

n Amikor levegő kerül a pleurális üregbe (pl. sérülés során), a mellhártya üregében a nyomás kiegyenlítődik a légköri nyomással - pneumothorax , miközben a tüdő összeesik - atelektázia és a légzés leállhat.

n A mellhártyaüreg negatív nyomása születéskor képződik. Az első belégzéskor a mellkas kitágul, a tüdő kitágul, mert hermetikusan el vannak választva - a pleurális üregben negatív nyomás keletkezik. A magzatban a tüdő összeesett állapotban van, a mellkas lapított, a bordák feje a glenoid fossan kívül van. Születéskor a magzat felhalmozódik a vérben szén-dioxid, serkenti a légzőközpontot. Innen impulzusok érkeznek a légzőizmokhoz, amelyek összehúzódnak, a bordafejek bejutnak az ízületi üregekbe. A mellkas térfogata nő, a tüdő kitágul.

n A mellkas térfogata és a tüdőtérfogat közötti összefüggést a légzés során általában fizikálisan szemléltetjük Donders modellek:

n 1. Üvegburkolat,

n 2. A tetején van egy lyukas dugó,

n 3. Alul – rugalmas fólia gyűrűvel,

n 4. A kalap belsejében egy nyúl tüdeje található.

n Amikor a kupak belsejében lévő térfogat a rugalmas film megnyúlása miatt megnő, a kupak üregében a nyomás csökken, a dugón lévő lyukon keresztül levegő jut a tüdőbe, azok kitágulnak és fordítva.

n 3. A légzés típusai.

n 1. Mellkasi vagy borda – a mellkas térfogatának változása elsősorban a bordaközi izmok (kilégzés és belégzés) miatt következik be. Kutyákra és nőkre jellemző.

n 2. Hasi vagy rekeszizom – a mellkas térfogatváltozása elsősorban a rekeszizom és a hasizmok miatt következik be. Férfiakra jellemző.

n 3. Vegyes vagy thoracoabdominalis – a mellkas térfogatának változása a bordaközi izmok, a rekeszizom és a hasizmok összehúzódásával egyformán jelentkezik. A haszonállatokra jellemző.

n A légzés típusai vannak diagnosztikai érték: a hasi szervek károsodása esetén ill mellkasi üreg változás.

n 4. A tüdő életkapacitása és szellőzése.

n A tüdő létfontosságú kapacitása (VC) A légzés során a tüdőbe belépő és onnan távozó 3 térfogatnyi levegőből áll:

n 1. Légzőszervi - levegő mennyisége csendes be- és kilégzéskor. Kistestű állatoknak (kutya, kisállat) - 0,3-0,5 l, nagytestű állatoknak (szarvasmarha, ló) - 5-6 l.

n 2. Kiegészítő vagy tartalék belégzési térfogat– a maximális belégzés során a tüdőbe jutó levegő mennyisége csendes belégzést követően. 0,5-1 és 5-15 l.

n 3. Kilégzési tartalék térfogata– a levegő térfogata maximális kilégzéskor csendes kilégzés után. 0,5-1 és 5-15 l.

n A vitális kapacitást az előző maximális belégzés utáni maximális kilégzés térfogatának spirometriával történő mérésével határozzuk meg. Állatoknál nagy szén-dioxid tartalmú gázkeverék belélegzésével határozzák meg.

n Maradék térfogat - a maximális kilégzés után is a tüdőben maradó levegő mennyisége.

n „Káros” vagy „holt” tér levegője – a légzőkészülék felső részében elhelyezkedő, a gázcserében nem részt vevő levegő mennyisége, orrüreg, garat, légcső (20-30%).

n A „káros” tér jelentése:

n 1) a levegő felmelegszik (az erek bőséges ellátása), ami megakadályozza a tüdő hipotermiáját;

n 2) a levegő tisztított és párásított (alveoláris makrofágok, sok nyálkahártya mirigy);

n 3) ha a csillós hám csillóit irritálják, tüsszögés lép fel - a káros anyagok reflexszerű eltávolítása;

n 4) a szaglóanalizátor receptorai („szaglólabirintus”);

n 5) a belélegzett levegő mennyiségének szabályozása.

n Frissítési folyamat gázösszetétel alveoláris levegő belégzéskor és kilégzéskor - szellőzés .

n A szellőztetés intenzitását a belégzés mélysége és gyakorisága határozza meg légzési mozgások.

n Belégzési mélység a mellkasi mozgások amplitúdója, valamint a tüdőtérfogat mérése határozza meg.

n Légzésszám a mellkasi kirándulások számával számolva egy bizonyos idő alatt (4-5-ször kevesebb, mint a pulzusszám).

n Ló (percenként) – 8-16; Szarvasmarha – 12-25; MRS – 12-16; sertés – 10-18; kutya – 14-24; nyúl – 15-30; szőrme - 18-40.

n Percnyi légzési térfogat a levegő mennyiségének és a percenkénti légzésszámnak a szorzata.

n Pl.: ló: 5 l x 8 = 40 l

n A légzés tanulmányozásának módszerei:

n 1. Pneumográfia– légzési mozgások regisztrálása pneumográf segítségével.

n 2. Spirometria– légzéstérfogatok mérése spirométerrel.

25. előadás.

A légzés élettana 2.

1. Gázcsere az alveolusok és a vér között. A vérgázok állapota.

2. A gázok szállítása és az azt meghatározó tényezők. Szöveti légzés.

3. A gázcserével nem összefüggő tüdőfunkciók.

4. A légzés szabályozása, a légzőközpont és tulajdonságai.

5. A madarak légzésének sajátosságai.

Gázcsere az alveolusok és a vér között. A vérgázok állapota.

A tüdő alveolusaiban O2 és CO2 cserélődik a levegő és a tüdő keringési kapillárisainak vére között.

A kilélegzett levegő több O2-t és kevesebb CO2-t tartalmaz, mint az alveoláris levegő, mert a káros tér levegője keveredik vele (7:1).

Az alveolusok és a vér közötti gázdiffúzió mértékét a félig áteresztő membránnal elválasztott gáz-folyadék rendszerben működő tisztán fizikai törvények határozzák meg.

A levegő alveolusaiból a vérbe, illetve a vérből az alveolusokba történő gázok diffúzióját meghatározó fő tényező a parciális nyomáskülönbség, ill. parciális nyomásgradiens. A diffúzió a nagyobb parciális nyomású területről az alacsonyabb nyomású területre történik.

A levegő gázösszetétele

Parciális nyomás(lat. részleges – részleges) - ez egy gáz nyomása gázelegyben, amelyet ugyanazon a hőmérsékleten fejt ki, és a teljes térfogatot elfoglalja

P = RA x a/100,

ahol P a gáz parciális nyomása, PA a légköri nyomás, és a keverékben lévő gáz térfogata %-ban, 100 –%.

P O2 belégzés = 760 x 21 / 100 = 159,5 Hgmm. Művészet.

P CO2 belélegzés. = 760 x 0,03 / 100 = 0,23 Hgmm. Művészet.

P N2 belégzés. = 760 x 79 / 100 = 600,7 Hgmm. Művészet.

A P O2 vagy P CO2 egyenlőség soha nem fordul elő kölcsönható közegben. A tüdőben állandó áramlás van friss levegő a mellkas légzőmozgásai miatt, míg a szövetekben a gázfeszültség különbségét oxidációs folyamatok tartják fenn.

Az alveoláris levegőben és a tüdő vénás vérében lévő O2 parciális nyomása közötti különbség: 100 - 40 = 60 Hgmm, ami az O2 diffúzióját okozza a vérben. Amikor az O2 feszültségkülönbsége 1 Hgmm. Művészet. Egy tehénben percenként 100-200 ml O2 kerül a vérbe. Egy állat átlagos O2-szükséglete nyugalmi állapotban 2000 ml percenként. 60 ml Hg nyomáskülönbségek. Művészet. több mint elég ahhoz, hogy a vér O2-vel telítődjön mind nyugalomban, mind edzés közben.

60 Hgmm x 100-200 ml = 6000-12000 ml O2 percenként

ELŐADÁS 15. A légzés élettana.

1.

2. Külső légzés(tüdőszellőztetés).

3.

4. Gázok (O2, CO2) szállítása vérrel.

5. Gázcsere a vér és a szövetfolyadék között. Szöveti légzés.

6. A légzés szabályozása.

1. A légzés lényege. Légzőrendszer.

Lehelet élettani funkciója, a szervezet és a külső környezet közötti gázcserét biztosító, illetve a gázcserében részt vevő szervek összessége - a légzőrendszer.

Evolúció légzőrendszer .

1.Egysejtű élőlényekben a légzés a sejt felszínén (membránján) keresztül történik.

2.Alacsonyabb többsejtű állatokban a gázcsere a test külső és belső (bél) sejtjeinek teljes felületén keresztül megy végbe.

3.A rovarokban a testet kutikula borítja, ezért speciális légzőcsövek (légcsövek) jelennek meg, amelyek áthatolnak az egész testen.

4.A halakban A légzőszervek kopoltyúk - számos levél kapillárisokkal.

5.Kétéltűeknél légzsákok (tüdő) jelennek meg, amelyekben légzőmozgások segítségével megújul a levegő. A fő gázcsere azonban a bőr felszínén keresztül történik, és a teljes térfogat 2/3-át teszi ki.

6.Hüllőkben, madarakban és emlősökben a tüdő már jól fejlett, a bőr védőburkolattá válik, és ezen keresztül a gázcsere nem haladja meg az 1%-ot. A lovakban a magasban a fizikai aktivitás a bőrön keresztüli légzés 8%-ra nő.

Légzőrendszer.

Az emlősök légzőkészüléke olyan szervek összessége, amelyek légvezető és gázcserélő funkciókat látnak el.

Felső légutak: orrüreg, száj, orrgarat, gége.

Alsó légutak: légcső, hörgők, hörgők.

Gázcsere funkció légúti porózus szövet - tüdőparenchyma végzi. Ennek a szövetnek a szerkezete tüdőhólyagokat tartalmaz - alveolusok.

a légutak fala rendelkezik porcos csontvázés lumenük soha nem apad el. A légzőcső nyálkahártyája bélelt csillós hám csillókkal. Légcső a tüdő bejárata előtt dichotóm módon két fő hörgőre (balra és jobbra) oszlik, amelyek tovább osztódnak és képződnek hörgőfa. Az osztás végessel végződik (terminális) hörgőcsövek (átmérője legfeljebb 0,5-0,7 mm).

Tüdő a mellüregben helyezkednek el, és csonkakúp alakúak. A tüdő alapja hátrafelé néz, és szomszédos a rekeszizommal. A tüdő külseje fedett serosa – zsigeri mellhártya. Parietális mellhártya (csont) kibéleli a mellüreget, és szorosan összeolvad a bordafallal. A mellhártya ezen rétegei között résszerű rés van (5-10 mikron) - pleurális üreg megtöltött savós folyadék. A jobb és a közötti térköz bal tüdő hívott mediastinum. Itt található a szív, a légcső, az erek és az idegek. A tüdő lebenyekre, szegmensekre és lebenyekre oszlik. Ennek a felosztásnak a súlyossága állatonként eltérő.

A tüdő morfológiai és funkcionális egysége az acinus (lat. acinus - szőlőbogyó). Az Acinus magában foglalja légúti (légzési) bronchiolák és alveoláris csatornák, melyik vége alveoláris zsákok. Egy acini 400-600 alveolust tartalmaz; 12-20 acini alkotja a tüdőlebenyet.

Alveolusok – ezek buborékok, amelyek belső felülete egyetlen réteggel van bélelve lapos hám. A hámsejtek között vannak : I. rendű alveolociták, amelyek a tüdőkapillárisok endotéliumával együtt alkotják levegő-vér gátÉs 2. rendű alveociták előadni szekréciós funkció, felszabadítja a biológiailag aktív anyagot, a felületaktív anyagot. Surfactan (foszfolipoproteinek - felületaktív anyag) kibéleli az alveolusok belső felületét, növeli a felületi feszültséget és megakadályozza az alveolusok összeesését.

A légutak funkciói.

Légutak(a belélegzett levegő legfeljebb 30%-a visszamarad bennük) nem vesznek részt a gázcserében és ún. "káros" tér. A felső és alsó légutak azonban nagy szerepet játszanak a szervezet életében.

Itt a belélegzett levegő felmelegszik, párásodik és megtisztul. Ez a légutak jól fejlett nyálkahártyájának köszönhetően lehetséges, amely bőségesen vaszkularizált, serlegsejteket, nyálkahártya mirigyeket és nagyszámú csillós hám csillói. Ezen kívül vannak receptorok a szaglás analizátorhoz, receptorok a köhögés, tüsszögés, horkantás védőreflexeihez, valamint irritáló (irritációs) receptorok. A hörgőkben helyezkednek el, és reagálnak a porrészecskékre, nyálkahártyára és maró gőzre. Az irritáló receptorok irritációja esetén égő érzés, fájdalom lép fel, köhögés jelentkezik, és felgyorsul a légzés.

A test és a külső környezet közötti gázcserét szigorúan összehangolt folyamatok összessége biztosítja, amelyek a magasabbrendű állatok légzőrendszerének részét képezik.

2. Külső légzés (tüdőszellőztetés) állandó folyamat az alveoláris levegő gázösszetételének megújítása, amelyet akkor hajtanak végre, amikor belégzés és kilégzés.

Tüdőszövet nem rendelkezik aktív izomelemekkel, ezért térfogatának növekedése vagy csökkenése passzívan, a mellkas mozgásával (belégzés, kilégzés) időben történik. Ez esedékes negatív intrapleurális nyomás(légköri hőmérséklet alatt: belégzéskor 15-30 Hgmm-rel. Művészet., kilégzéskor 4-6 Hgmm-rel. Művészet.) hermetikusan lezárt mellüregben.

A külső légzés mechanizmusa.

A belégzés aktusa (lat. inspiráció - inspiráció) a mellkas térfogatának növelésével hajtják végre. A belégzési izmok (lélegeztetők) részt vesznek ebben: külső bordaközi izmok és rekeszizom. Az erőltetett légzés során a következő izmok aktiválódnak: levator bordák, scalene supracostalis, serratus dorsalis. A mellkas térfogata három irányban növekszik - függőleges, sagittális (antero-posterior) és frontális.

A kilégzés aktusa (lat. lejárat - lejárat) fiziológiás nyugalmi állapotban túlnyomórészt passzív jellegű. Amint a belélegző izmok ellazulnak, a mellkas, a nehézkesség és a bordaporcok rugalmassága miatt, visszatér eredeti helyzetébe. A rekeszizom ellazul, és kupolája ismét domborúvá válik.

Az erőltetett légzés során a kilégzést a kilégzési izmok segítik elő: belső bordaközti, külső és belső ferde, haránt és egyenes izmok. hasfal, háti fogazott kilégző.

A légzés típusai.

A légzőmozgásokban részt vevő egyes izmok átalakulásától függően vannak háromféle légzés:

1 - mellkasi (parti) típusú légzés a külső bordaközi izmok és a mellöv izomzatának összehúzódásával hajtják végre;

2 – hasi (diafragmatikus) típusú légzés– a rekeszizom és a hasizmok összehúzódásai dominálnak;

3 – vegyes (costo-abdominalis) típusú légzés leggyakrabban haszonállatoknál.

Különféle betegségek esetén a légzés típusa megváltozhat. A mellkasi szervek megbetegedéseinél a diafragmatikus légzés, a hasi szervek megbetegedéseinél a costalis típusú légzés dominál.

Légzési gyakoriság.

A légzés gyakorisága a percenkénti légzési ciklusok számát (belégzés-kilégzés) jelenti.

Ló 8-12 Kutya 10-30

Croup kürt. szarvasmarha 10-30 Nyulak 50-60

Juh 8-20 Csirke 20-40

Sertés 8-18 Kacsák 50-75

10-18 személy Egér 200

Felhívjuk figyelmét, hogy a táblázat az átlagos értékeket mutatja. A légzőmozgások gyakorisága az állat típusától, fajtájától, termelékenységétől, funkcionális állapot, napszak, életkor, környezeti hőmérséklet stb.

Tüdőtérfogatok.

Különbséget kell tenni a teljes és a vitális tüdőkapacitás között. Életerő A tüdő (VC) három kötetből áll: légzési és tartalék belégzési és kilégzési térfogatok.

1.Árapály térfogata- ez az a levegőmennyiség, amelyet nyugodtan, erőfeszítés nélkül lehet be- és kilélegezni.

2.Belégzési tartalék térfogat - Ez az a levegő, amelyet nyugodt belélegzés után még be lehet lélegezni.

3.Kilégzési tartalék térfogata- ez az a levegőmennyiség, amelyet egy csendes kilégzés után a lehető legnagyobb mértékben ki lehet lélegezni.

Teljes, maximálisan mély kilégzés után némi levegő marad a tüdőben – maradék térfogat. A létfontosságú folyadék és a maradék levegő mennyiségének összege a teljes tüdőkapacitás.

A maradék levegő térfogatának és a kilégzési tartalék térfogatának összegét ún alveoláris levegő (funkcionális maradék kapacitás).

Tüdőtérfogat (literben).

Lóember

1. Légzőszervi V 5-6 0,5

2. Tartalék V belégzés 12 1.5

3. Tartalék V kilégzés 12 1.5

4. Maradék V 10 1

Szellőzés- Ez az alveoláris levegő gázösszetételének megújulása be- és kilégzéskor. A tüdőszellőztetés intenzitásának felmérésekor használja perces hangerő lélegző(a tüdőn 1 perc alatt áthaladó levegő mennyisége), ami a légzési mozgások mélységétől és gyakoriságától függ.

A lónál dagály térfogata pihenőn 5-6 liter , légzésszám 12 légzési mozgás percenként.

Ennélfogva: 5 l.*12=60 liter percnyi légzési térfogat. könnyű munkánál egyenlő 150-200 liter, nál nél kemény munka 400-500 liter.

Légzés közben a tüdő egyes részei nem szellőztetnek és különböző intenzitással. Ezért számolnak alveoláris szellőzési együttható a belélegzett levegő és az alveoláris térfogat aránya. Figyelembe kell venni, hogy amikor egy ló 5 litert beszív, a levegő 30%-a a légutak „káros térben” marad.

Így 3,5 liter belélegzett levegő jut el az alveolusokhoz (5 liter 70%-a dagály térfogata). Ezért az alveoláris lélegeztetési együttható 3,5 l.:22 l. vagy 1:6. Vagyis minden csendes lélegzetvételnél az alveolusok 1/6-a kiszellőztet.

3. Gázok diffúziója (gázcsere az alveoláris levegő és a vér között a tüdőkeringés kapillárisaiban).

A tüdőben a gázcsere a diffúzió eredményeként megy végbe szén-dioxid (CO 2) a vérből a tüdő alveolusaiba, az oxigén (O 2) pedig az alveolusokból a tüdőkeringés kapillárisainak vénás vérébe. A számítások szerint a belélegzett levegő oxigénjének körülbelül 5%-a a szervezetben marad, és a szén-dioxid körülbelül 4%-a szabadul fel a szervezetből. A nitrogén nem vesz részt a gázcserében.

A gázok mozgása tisztán meghatározott fizikai törvények (ozmózis és diffúzió), félig áteresztő membránnal elválasztott gáz-folyadék rendszerben működik. Ezek a törvények a gázok parciális nyomáskülönbségén vagy parciális nyomásgradiensén alapulnak.

Részleges nyomás (lat. partialis - részleges) a gázelegyben lévő egyik gáz nyomása.

A gázok diffúziója nagyobb nyomású területről alacsonyabb nyomású területre történik.

Az oxigén parciális nyomása az alveoláris levegőben 102 mmrt. Art., szén-dioxid 40 Hgmm. Művészet. Feszültség a tüdő kapillárisainak vénás vérében O2 = 40 Hgmm. Art., CO2=46 Hgmm. Művészet.

Így a parciális nyomáskülönbség:

oxigén (O2) 102 – 40 = 62 Hgmm. Művészet.;

szén-dioxid (CO2) 46 – 40 = 6 Hgmm. Művészet.

Az oxigén gyorsan behatol a tüdőmembránokon keresztül, és teljesen egyesül a hemoglobinnal, és a vér artériássá válik. A szén-dioxid, a parciális nyomás enyhe különbsége ellenére, rendelkezik nagyobb diffúziós sebesség (25-ször) vénás vérből a tüdő alveolusaiba.

4. Gázok (O 2, CO 2) vérrel történő szállítása.

Az alveolusokból a vérbe jutó oxigén kétféle formában van - kb 3% plazmában oldvaés róla A vörösvértestek 97%-a hemoglobinnal (oxihemoglobinnal) kombinálva. A vér oxigénnel való telítettségét ún oxigénellátás.

Egy hemoglobinmolekulában 4 vasatom van, ezért 1 hemoglobinmolekula 4 oxigénmolekulát tud összekapcsolni.

NNb+ 4О 2 ↔ ННb(O 2) 4

Oxihemoglobin (HHb (O 2) 4) - a tulajdonságot mutatja gyenge, könnyen disszociálódó sav.

A 100 mm vérben lévő oxigén mennyiségét, amikor a hemoglobin teljesen oxihemoglobinná alakul, ún. a vér oxigénkapacitása. Megállapították, hogy átlagosan 1 g hemoglobin képes megkötődni 1,34 mmoxigén. Ismerve a hemoglobin koncentrációját a vérben, és az átlagokat 15 g. / 100 ml, Kiszámolhatja a vér oxigénkapacitását.

15 * 1,34 = 20,4 térfogat% (térfogat%).

A szén-dioxid szállítása a vérben.

A szén-dioxid vérben történő szállítása összetett folyamat, amely magában foglalja vörösvérsejtek (hemoglobin, karboanhidráz enzim) és vérpufferrendszerek.

A szén-dioxid a vérben található három forma: 5% - fizikailag oldott formában; 10% - karbohemoglobin formájában; 85% - kálium-hidrogén-karbonátok formájában az eritrocitákban és nátrium-hidrogén-karbonát formájában a plazmában.

A szövetből a vérplazmába kerülő CO 2 azonnal a vörösvérsejtekbe diffundál, ahol hidratációs reakció lép fel szénsav (H 2 CO 3) képződésével és disszociációjával. Mindkét reakciót az enzim katalizálja karboanhidráz, amelyet a vörösvértestek tartalmaznak.

H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3

karboanhidráz

↓

H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -

A bikarbonát ionok koncentrációjának növekedésével (NSO 3 -) a vörösvérsejtekben egy részük bediffundál a vérplazmába, és pufferrendszerekkel egyesül, nátrium-hidrogén-karbonátot képezve (NaHCO 3). A HCO 3 másik része a vörösvértestekben marad és egyesül hemoglobinnal (karbohemoglobinnal) és kálium kationokkal - kálium-hidrogén-karbonát (KHCO 3).

Az alveolusok kapillárisaiban a hemoglobin oxigénnel kombinálódik (oxihemoglobin) - ez egy erősebb sav, amely kiszorítja a szénsavat az összes vegyületből. Karbonanhidráz hatására kiszáradása következik be.

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

Így a karbohemoglobin disszociációja során feloldódott és felszabaduló szén-dioxid az alveoláris levegőbe diffundál.

5. Gázcsere a vér és a szövetfolyadék között. Szöveti légzés.

A vér és a szövetek közötti gázcsere ugyanúgy történik a gázok parciális nyomásának különbsége miatt (az ozmózis és diffúzió törvényei szerint). Ide beengedve artériás vér oxigénnel telített, feszültsége az 100 mmrt. Művészet. BAN BEN szöveti folyadék az oxigénfeszültség az 20-40 Hgmm. Művészet., a sejtekben pedig leesik a szintje 0-ra.

Illetőleg: O 2 100 – 40 = 60 Hgmm. Művészet.

60 – 0 = 60 Hgmm. Művészet.

Ezért az oxihemoglobin felveszi az oxigént, amely gyorsan átjut a szövetfolyadékba, majd a szövetsejtekbe.

Szöveti légzés egy folyamat biológiai oxidáció sejtekben és szövetekben. A szövetbe jutó oxigént a zsírok, szénhidrátok és fehérjék oxidációja befolyásolja. Az ilyenkor felszabaduló energia a formában halmozódik fel makroerg kötések – ATP. Az oxidatív foszforiláció mellett oxigént is használnak mikroszómális oxidáció során - a sejtek endoplazmatikus retikulumának mikroszómáiban. Bassza meg ezt végtermékek Az oxidációs reakciók vízzé és szén-dioxiddá válnak.

A szövetfolyadékban feloldódó szén-dioxid ott feszültséget kelt 60-70 Hgmm. Művészet., ami magasabb, mint a vérben (40 Hgmm).

CO 2 70 - 40 = 30 Hgmm. Művészet.

Így a magas oxigén tenziós gradiens és a szén-dioxid parciális nyomásának különbsége a szövetfolyadékban és a vérben okozza diffúzióját a szövetfolyadékból a vérbe.

6. A légzés szabályozása.

Légzőközpont - ez a központi idegrendszer minden részében elhelyezkedő, a légzés szabályozásában részt vevő neuronok összessége.

fő rész a Mislavsky légzőközpont "magja". a medulla oblongata-ban található, a negyedik alján lévő reticularis képződmény régiójában agykamra. Ennek a központnak a neuronjai között szigorú specializáció (a funkciók elosztása) van. Egyes neuronok a belégzést, mások a kilégzést szabályozzák.

Bulbar légutak tra egyedülálló tulajdonsággal rendelkezik - automatikus, amely teljes deafferentációja mellett is fennáll (a különböző receptorok és idegek befolyásának megszűnése után).

A területen pons található "pneumotaxiás központ". Nem rendelkezik automatizmussal, de befolyásolja a Mislavsky légzőközpont neuronjainak aktivitását, felváltva stimulálja a neuronok aktivitását a belégzés és a kilégzés során.

A légzőközpontból származnak ideg impulzusok a motoros neuronokhoz a thoracoventralis ideg magjai (3-4 nyaki csigolyák– a rekeszizomzat központja) és a ben elhelyezkedő motoros neuronokhoz oldalsó szarvak mellkasi gerincvelő (idegzi a külső és belső bordaközi izmokat).

A tüdőben (a légutak simaizomzata között és a tüdőkeringés kapillárisai körül) három receptorcsoport található: kitágul és összeesik, irritáló, juxtacapilláris. Információ ezekről a receptorokról a tüdő állapotáról (nyúlás, összeomlás), levegővel való feltöltődésről, bejutásról irritáló anyagok a légutakba (gáz, por), megváltozik vérnyomás a pulmonalis erekben az afferens idegeken keresztül a légzőközpontba jut. Ez befolyásolja a légzőmozgások gyakoriságát és mélységét, a köhögés és tüsszögés védőreflexeinek megnyilvánulását.

Nagyon fontos a légzés szabályozásában van humorális tényezők. A vaszkuláris erek reagálnak a vér gázösszetételének változásaira reflexogén zónák carotis sinus, aorta és medulla oblongata.

A szén-dioxid koncentrációjának növekedése a vérben a légzőközpont stimulációjához vezet. Ennek eredményeként a légzés gyorsabbá válik - dyspnea (légszomj). A szén-dioxid szintjének csökkenése a vérben lelassítja a légzés ritmusát - apnoe.

Tesztek

706-01. osztályba soroljuk a háromkamrás szívű gerinceseket, amelyek szaporodása szorosan összefügg a vízzel.
A) Csontos hal
B) Emlősök
B) Hüllők
D) Kétéltűek

Válasz

706-02. Melyik osztályba tartoznak az állatok, amelyek szívfelépítésének diagramja az ábrán látható?

A) Rovarok
B) Porcos hal
B) Kétéltűek
D) Madarak

Válasz

706-03. A kétéltűeket a halaktól megkülönböztető jellemző
A) hidegvérűség
B) a szív szerkezete
B) fejlődés vízben
D) elszigeteltség keringési rendszer

Válasz

706-04. A kétéltűek abban különböznek a halaktól
Egy agy
B) zárt keringési rendszer
B) páros tüdő felnőtteknél
D) érzékszervek

Válasz

706-05. A felsoroltak közül melyik tulajdonság különbözteti meg a kétéltűek osztályának legtöbb állatát az emlősöktől?

B) külső trágyázás
B) ivaros szaporodás
D) a vízi környezet élőhelyként történő felhasználása

Válasz

706-06. Az evolúció során a hüllők a kétéltűekkel ellentétben
A) zárt keringési rendszer
B) magas termékenység
B) egy nagy tojás embrionális membránokkal
D) háromkamrás szív

Válasz

706-07. Ha egy állat az evolúció során az ábrán látható szívet alakította ki, akkor az állat légzőszerveinek

A) tüdő
B) bőr
B) tüdőzsákok
D) kopoltyúk

Válasz

706-08. Melyik állatcsoportban nem jár a szaporodás a vízzel?
A) koponya nélküli (lándzsa)
B) csontos hal
B) kétéltűek
D) hüllők

Válasz

706-09. Mely állatoknál fejlődik ki teljesen a tojásban az embrió?
A) csontos hal
B) farkú kétéltűek
B) farkatlan kétéltűek
D) hüllők

Válasz

706-10. osztályba soroljuk a háromkamrás szívű gerinceseket, amelyek szaporodása nem kapcsolódik a vízhez.
A) Csontos hal
B) Emlősök
B) Hüllők
D) Kétéltűek

Válasz

706-11. Az instabil testhőmérsékletű, pulmonális légzésű, háromkamrás szívű, hiányos sövénykamrával rendelkező gerincesek a
A) csontos hal
B) kétéltűek
B) hüllők
D) porcos halak

Válasz

706-12. A hüllők a kétéltűekkel ellentétben hajlamosak arra
A) külső trágyázás
B) belső megtermékenyítés
B) fejlődés lárva képződésével
D) a test felosztása fejre, törzsre és farokra

Válasz

706-13. Az alábbi állatok közül melyik hidegvérű?
A) gyors gyík
B) Amur tigris
B) sztyeppei róka
D) közönséges farkas

Válasz

706-14. Melyik osztályba tartoznak azok az állatok, amelyeknek száraz bőrük van, kérges pikkelyekkel, és háromkamrás szívük hiányos septummal?
A) Hüllők
B) Emlősök
B) Kétéltűek
D) Madarak

Válasz

706-15. A madarak abban különböznek a hüllőktől, hogy rendelkeznek
A) belső megtermékenyítés
B) központi idegrendszer
B) két vérkeringési kör
G) állandó hőmérséklet test

Válasz

706-15. Milyen szerkezeti jellemzők hasonlóak a modern hüllőkben és madarakban?
A) levegővel töltött csontok
B) száraz bőr, mirigyek nélkül
B) caudalis régió a gerincben
D) kis fogak az állkapcsokban

Válasz

706-16. Melyik állatnál történik a légköri levegő és a vér közötti gázcsere a bőrön keresztül?
A) gyilkos bálna
B) triton
B) krokodil
D) rózsaszín lazac

Válasz

706-17. Melyik állatcsoportnak van kétkamrás szíve?
Egy hal
B) kétéltűek
B) hüllők
D) emlősök

Válasz

706-18. A baba fejlődése a méhben a
A) ragadozó madarak
B) hüllők
B) kétéltűek
D) emlősök

Válasz

706-19. A húrok melyik osztályának képviselőire jellemző a bőrlégzés?
A) Kétéltűek
B) Hüllők
B) Madarak
D) Emlősök

Válasz

706-20. A kétéltű osztály jele az
A) kitines borítás
B) csupasz bőr
B) élve születés
D) páros végtagok

Válasz

706-21. Milyen jellemzőkkel különböznek a kétéltűek osztályának képviselői a többi gerincestől?
A) gerinc és szabad végtagok
B) tüdőlégzésés a kloáka jelenléte
B) csupasz nyálkás bőr és külső megtermékenyítés
D) zárt keringési rendszer és kétkamrás szív

Válasz

706-22. A felsoroltak közül melyik tulajdonság különbözteti meg a hüllők osztályba tartozó állatokat az emlősök osztályba tartozó állatoktól?
A) zárt keringési rendszer
B) instabil testhőmérséklet
C) átalakítás nélküli fejlesztés
D) a talaj-levegő környezet felhasználása élőhelyként

Mi a gázcsere? Anélkül szinte semmi sem megy Élőlény. A tüdőben és a szövetekben, valamint a vérben zajló gázcsere segíti a sejtek táplálását tápanyagok. Neki köszönhetően energiát és vitalitást kapunk.

Mi a gázcsere?

Az élő szervezeteknek levegőre van szükségük a létezéshez. Számos gáz keveréke, amelyek fő részei az oxigén és a nitrogén. Mindkét gáz elengedhetetlen a biztosításhoz normális élet szervezetek.

Az evolúció során különböző típusok saját eszközöket fejlesztettek ki ezek megszerzésére, egyeseknek tüdőt fejlesztettek, másoknak kopoltyújuk van, mások pedig csak bőr. Ezen szervek segítségével gázcsere történik.

Mi a gázcsere? Ez a külső környezet és az élő sejtek közötti kölcsönhatás folyamata, amely során oxigén és szén-dioxid cserélődik. Légzés közben az oxigén a levegővel együtt bejut a szervezetbe. Minden sejtet és szövetet telítve részt vesz egy oxidatív reakcióban, szén-dioxiddá alakulva, amely más anyagcseretermékekkel együtt kiválasztódik a szervezetből.

Gázcsere a tüdőben

Naponta több mint 12 kilogramm levegőt szívunk be. Ebben segít nekünk a tüdő. Ezek a legterjedelmesebb szerv, egy teljes mély lélegzettel akár 3 liter levegőt is képesek megtartani. A tüdőben a gázcsere alveolusok segítségével történik - számos buborék, amelyek összefonódnak az erekkel.

A levegő a felső légutakon keresztül jut be hozzájuk, áthaladva a légcsövön és a hörgőkön. Az alveolusokhoz kapcsolódó kapillárisok levegőt vesznek fel, és szétosztják a keringési rendszerben. Ugyanakkor szén-dioxidot bocsátanak ki az alveolusokba, amely a kilégzéssel együtt elhagyja a testet.

Az alveolusok és az erek közötti cserefolyamatot bilaterális diffúziónak nevezik. Néhány másodperc alatt megtörténik, és a nyomáskülönbség miatt történik. Az oxigénnel telített légköri levegőben több az oxigén, ezért a kapillárisokba rohan. A szén-dioxidnak kisebb a nyomása, ezért az alveolusokba kerül.

Keringés

A keringési rendszer nélkül lehetetlen lenne a gázcsere a tüdőben és a szövetekben. Testünket sok minden áthatja véredény különböző hosszúságú és átmérőjű. Artériák, vénák, kapillárisok, venulák stb. képviselik őket. A vér folyamatosan kering az erekben, elősegítve a gázok és anyagok cseréjét.

A vérben a gázcsere két keringési körön keresztül történik. Légzéskor a levegő nagy körben kezd mozogni. A vérben a vörösvértestekben található speciális fehérjéhez, a hemoglobinhoz kapcsolódva szállítják.

Az alveolusokból a levegő a kapillárisokba, majd az artériákba jut, és egyenesen a szív felé halad. Testünkben egy erőteljes pumpa szerepét tölti be, amely oxigéndús vért pumpál a szövetekbe és sejtekhez. Ezek viszont szén-dioxiddal teli vért bocsátanak ki, amely a venulákon és vénákon keresztül visszajut a szívbe.

Áthaladó jobb pitvar, a vénás vér kiteljesedik nagy kör. A jobb kamrában kezdődik, amelyen keresztül a vért pumpálják be. Az artériákon, arteriolákon és kapillárisokon keresztül mozog, ahol levegőt cserél az alveolusokkal, hogy újra beinduljon a ciklus.

Csere a szövetekben

Tehát tudjuk, mi a gázcsere a tüdő és a vér között. Mindkét rendszer szállítja és cseréli a gázokat. De a kulcsszerep a szöveteké. A levegő kémiai összetételét megváltoztató fő folyamatok játszódnak le bennük.

A sejteket oxigénnel telíti, ami beléjük indul egész sor redox reakciók. A biológiában ezeket Krebs-ciklusnak nevezik. Megvalósításukhoz enzimekre van szükség, amelyek szintén a vérrel járnak.

A folyamat során citromsav, ecetsav és egyéb savak képződnek, amelyek zsírok, aminosavak és glükóz oxidációjára szolgálnak. Ez az egyik legfontosabb szakasz, amely a szövetekben a gázcserét kíséri. Lefolyása során felszabadul a szervezet összes szervének és rendszerének működéséhez szükséges energia.

A reakció végrehajtásához aktívan oxigént használnak. Fokozatosan oxidálódik, szén-dioxiddá - CO 2 -dá alakul, amely a sejtekből és szövetekből a vérbe, majd a tüdőbe és a légkörbe kerül.

Gázcsere állatokban

Számos állat testének és szervrendszerének felépítése jelentősen eltér. Az emlősök hasonlítanak leginkább az emberhez. A kis állatok, például a planáriák, nem rendelkeznek bonyolult anyagcsererendszerekkel. Külső borításukat használják a légzésre.

A kétéltűek a bőrüket, a szájukat és a tüdejüket használják a légzéshez. A legtöbb vízben élő állatnál a gázcserét kopoltyúk segítségével végzik. Vékony lemezek, amelyek a kapillárisokhoz kapcsolódnak, és a vízből oxigént szállítanak beléjük.

Az ízeltlábúaknak, például az ezerlábúaknak, a tetveknek, a póknak és a rovaroknak nincs tüdeje. Testük teljes felületén légcsöveik vannak, amelyek közvetlenül a sejtekhez irányítják a levegőt. Ez a rendszer lehetővé teszi számukra, hogy gyorsan mozogjanak anélkül, hogy légszomjat és fáradtságot tapasztalnának, mivel az energiaképződés folyamata gyorsabban megy végbe.

Gázcsere a növényekben

Az állatokkal ellentétben a növények szöveteiben a gázcsere magában foglalja az oxigén és a szén-dioxid fogyasztását. Légzés közben oxigént fogyasztanak. A növényeknek nincsenek erre speciális szervei, így a levegő a test minden részén keresztül bejut beléjük.

Általában a levelek rendelkeznek a legnagyobb területtel, és a fő levegőmennyiség rájuk esik. Az oxigén a sejtek közötti kis nyílásokon, az úgynevezett sztómákon keresztül jut be beléjük, és az állatokhoz hasonlóan szén-dioxid formájában feldolgozzák és kiválasztódnak.

A növények megkülönböztető tulajdonsága a fotoszintetizáló képességük. Így fény és enzimek segítségével képesek a szervetlen komponenseket szerves anyagokká alakítani. A fotoszintézis során a szén-dioxid felszívódik és oxigén keletkezik, így a növények igazi „gyárai” a levegő dúsításának.

Sajátosságok

A gázcsere minden élő szervezet egyik legfontosabb funkciója. Légzés és vérkeringés útján történik, elősegítve az energia felszabadulását és az anyagcserét. A gázcsere sajátossága, hogy nem mindig egyformán megy végbe.

Először is, légzés nélkül lehetetlen, 4 perces leállítása az agysejtek működésének megzavarásához vezethet. Ennek eredményeként a test elhal. Számos olyan betegség létezik, amelyekben a gázcsere károsodik. A szövetek nem kapnak elegendő oxigént, ami lassítja fejlődésüket és működésüket.

Egyenetlen gázcsere is megfigyelhető egészséges emberek. Jelentősen megnő azzal kemény munka izmok. Mindössze hat perc alatt eléri a maximális teljesítményt, és ragaszkodik hozzá. A terhelés növekedésével azonban elkezdhet növekedni az oxigén mennyisége, ami szintén kellemetlen hatással lesz a szervezet közérzetére.