Ce este schimbul de gaze în sânge, în plămâni și țesuturi? Caracteristicile schimbului de gaze

Ce este schimbul de gaze? Aproape nici o creatură vie nu poate face fără ea. Schimbul de gaze în plămâni și țesuturi, precum și sânge ajută la saturarea celulelor cu nutrienți. Datorită lui, avem energie și vitalitate.

Ce este schimbul de gaze?

Pentru a trăi, organismele vii au nevoie de aer. Este un amestec de multe gaze, dintre care cea mai mare parte este oxigenul și azotul. Ambele gaze sunt cele mai importante componente pentru asigurarea duratei normale a organismelor.

În cursul evoluției, diferite specii și-au dezvoltat adaptările pentru producția lor, unii plămânii au dezvoltat, alții au ghimbir, iar alții au folosit doar pielea. Cu ajutorul acestor organe se efectuează schimbul de gaze.

Ce este schimbul de gaze? Acesta este procesul de interacțiune a mediului extern și a celulelor vii, în timpul căruia există un schimb de oxigen și dioxid de carbon. În timpul respirației, oxigenul intră în organism împreună cu aerul. Saturarea tuturor celulelor și țesuturilor participă la reacția oxidativă, transformându-se în dioxid de carbon, care este excretat din organism împreună cu alte produse metabolice.

Schimb de gaze în plămâni

În fiecare zi respirăm mai mult de 12 kilograme de aer. Plămânii ne ajută în acest sens. Acestea sunt cele mai voluminoase organe, capabile să suporte până la 3 litri de aer într-o singură respirație profundă. Schimbul de gaze în plămâni are loc cu ajutorul alveolelor - numeroase vezicule, care se încurcă cu vasele de sânge.

Aerul intră prin tractul respirator superior, trecând prin trahee și bronhii. În combinație cu alveolele, capilarele captează aerul și îl transportă prin sistemul circulator. În același timp, ele dau dioxidul de carbon alveole, care părăsește corpul împreună cu expirația.

Procesul de schimb între alveole și vase se numește difuzie bidirecțională. Se întâmplă în doar câteva secunde și se datorează diferenței de presiune. La aerul atmosferic oxigenat este mai mult, deci direcționează spre capilare. Dioxidul de carbon are o presiune mai scăzută, motiv pentru care este împinsă în alveole.

Circulația sângelui

Fără un sistem circulator, schimbul de gaze în plămâni și țesuturi nu ar fi posibil. Corpul nostru este permeat cu o varietate de vase de sânge de diferite lungimi și diametre. Acestea sunt reprezentate de artere, vene, capilare, venule, etc. În vasele de sânge, sângele circulă continuu, facilitând schimbul de gaze și substanțe.

Schimbul de gaze în sânge se realizează cu ajutorul a două cercuri de circulație a sângelui. Când respiră, aerul începe să se deplaseze de-a lungul unui cerc mare. În sânge, este transferat, atașat la o hemoglobină proteică specială, care este conținută în celulele roșii din sânge.

Din alveole, aerul intră în capilare și apoi în artere, îndreptându-se direct spre inimă. În corpul nostru acționează ca o pompă puternică, pompând sânge oxigenat la țesuturi și celule. Ei, la rândul lor, dau sânge, umplut cu dioxid de carbon, îndreptându-l de-a lungul venelor și venelor către inimă.

Trecând prin atriul drept, sângele venos completează un cerc mare. În ventriculul drept începe un mic cerc de circulație a sângelui. Pe el este distilat sângele pulmonar trunchi. Se deplasează de-a lungul arterelor, arteriolelor și capilarelor, unde schimbă aerul cu alveolele pentru a începe din nou ciclul.

Schimb în țesuturi

Deci, știm care este schimbul de gaze al plămânilor și al sângelui. Ambele sisteme transferă gaze și le schimbă. Dar rolul cheie aparține țesuturilor. Ele sunt principalele procese care modifică compoziția chimică a aerului.

Sânge arterial saturate celulele cu oxigen, ceea ce declanșează o serie de reacții de reducere a oxidării în ele. În biologie se numesc ciclul Krebs. Pentru punerea lor în aplicare, enzime sunt necesare, care, de asemenea, vin cu sânge.

În cursul anului ciclul Krebs lămâie, acid acetic și alți acizi, produse pentru oxidarea grăsimilor, aminoacizilor și glucozei. Aceasta este una dintre cele mai importante etape care însoțește schimbul de gaze în țesuturi. În timpul cursului, este eliberată energia necesară funcționării tuturor organelor și sistemelor corpului.

Oxigenul este utilizat în mod activ pentru reacție. Treptat, se oxidează, transformându-se în dioxid de carbon - CO₂, care este eliberat din celule și țesuturi în sânge, apoi în plămâni și în atmosferă.

Schimbul de gaze la animale

Structura organismului și a sistemelor de organe în multe animale variază considerabil. Cele mai asemănătoare cu oamenii sunt mamiferele. Animalele mici, cum ar fi planaria, nu au sisteme complexe de metabolizare. Pentru respirație, folosesc coperți exterioare.

Amfibii pentru respirație folosesc pielea, precum și gura și plămânii. În cele mai multe animale care trăiesc în apă, schimbul de gaze se realizează cu ajutorul branhiilor. Acestea sunt plăci subțiri conectate la capilare și transferând oxigenul din ele în apă.

Artropodii, de exemplu, centipedii, păduchii, păianjenii, insectele, nu au plămâni. Pe întreaga suprafață a corpului au trahee, care direcționează aer direct către celule. Un astfel de sistem le permite să se miște repede fără a suferi dificultăți de respirație și oboseală, deoarece procesul de generare a energiei are loc mai repede.

Schimb de gaze în plante

Spre deosebire de animale, în plante schimbul de gaze în țesuturi implică consumul de oxigen și dioxid de carbon. Oxigenul pe care îl consumă în procesul de respirație. Plantele nu au organe speciale pentru acest lucru, astfel încât aerul intră în ele prin toate părțile corpului.

De regulă, frunzele au cea mai mare suprafață, iar principala cantitate de aer cade pe ele. Oxigenul intră prin găuri mici între celule, numite stomate, este prelucrat și descărcat deja sub formă de dioxid de carbon, ca și la animale.

O caracteristică distinctivă a plantelor este abilitatea de fotosinteză. Astfel, ele pot transforma componentele anorganice în cele organice utilizând lumina și enzimele. În timpul fotosintezei, dioxidul de carbon este absorbit și se produce oxigen, deci plantele sunt "fabrici" reale pentru îmbogățirea aerului.

caracteristici

Schimbul de gaze este una dintre cele mai importante funcții ale oricărui organism viu. Se efectuează cu ajutorul respirației și a circulației, contribuind la eliberarea energiei și a metabolismului. Particularitățile schimbului de gaze sunt că nu intră mereu în același mod.

În primul rând, este imposibil fără respirație, oprirea acestuia timp de 4 minute poate duce la întreruperea celulelor creierului. Ca urmare, corpul moare. Există multe boli în care există o încălcare a schimbului de gaze. Țesuturile nu primesc suficient oxigen, ceea ce încetinește dezvoltarea și funcția lor.

În cazul persoanelor sănătoase, se observă schimburi inegale de gaze. Se mărește semnificativ cu creșterea masei musculare. În termen de șase minute el atinge puterea maximă și aderă la el. Cu toate acestea, atunci când sarcina este crescută, cantitatea de oxigen poate începe să crească, ceea ce va fi, de asemenea, neplăcut pentru organism.