Дихальна система людини

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Дихання

Дихальна система

Висновок

Бібліографія

Дихання

Розрізняють зовнішнє дихання - сукупність процесів, що забезпечують надходження в організм кисню і видалення вуглекислого газу клітинне, або тканинне, дихання - використання кисню клітинами і тканинами для окислення органічних речовин зі звільненням енергії, необхідної для життєдіяльності клітин. Дихання характерно для клітин людини, тварин, рослин, грибів та багатьох мікроорганізмів. Залежно від типу дихання розрізняють аеробні та анаеробні мікроорганізми, багато хто з них здатні переходити від одного типу дихання до іншого.

Молекулярна основа цих процесів - поетапне окислення вуглецю органічних молекул до СО2 і води. Вільна енергія клітинного палива запасається у формі енргіі фосфатних зв'язків АТФ (див. аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Виділилася енергія використовується клітиною для виконання роботи: активного транспорту речовин через мембрани, механічного руху, синтезу нових сполук і т.д.

Основні структури еукаріотичної клітини, де відбувається дихання, - мітохондрш У прокаріотів немає мітохондрій, і фермент дихання розташовуються на внутрішній стороні не клітинної мембрани.

Процес дихання складається з декількох етапів.

Спочатку відбувається гідроліз. Вуглеводи, амінокислоти, жири зазнають окислювального розпаду. Окислення починається з безкисневого розщеплення глюкози гліколізу. Продукти обміну гліколізу включаються в так званий цикл Кребса - замкнутий цикл послідовних біохімічних реакцій. При цьому утворюються СО2 і водень (протон + електрон). СО2 виводиться з клітини а водень йде в "дихальний ланцюг" - ланцюг послідовних реакцій перенесення водню і електронів. Ферменти, що обслуговують "дихальний ланцюг", розташовуються на внутрішній мембрані мітохондрій. Енергія, що виділилася при перенесенні водню і електронів в цьому ланцюзі, використовується для утворення АТФ в ході окисного фосфорилювання. Утворюються всередині мітохондрії молекули АТФ переносяться в цитоплазму; обмінюючись на молекули АДФ (аденозіндіфосфорной кислота), що знаходяться поза мітохондрії.

Аеробні клітини більшу частину енергії отримують за рахунок дихання. Це дуже складний, але найбільш економічний шлях. При окисленні глюкози звільняється енергії в 13 разів більше, ніж при анаеробному розщепленні. молекулы глюкозы синтезируются 2 молекулы АТФ, при расщеплении 1 молекулы глюкозы в np исутствии кислорода образуется 36 молей АТФ, т.е. При бескислородном розщепленні I молекули глюкози синтезуються 2 молекули АТФ, при розщепленні 1 молекули глюкози в np ісутствіі кисню утворюється 36 молей АТФ, тобто в 18 разів більше!

Безкисневий шлях отримання енергії клітинами більш давній. Дихання виникло на Землі пізніше, коли в її атмосфері з'явився кисень.

Дихальна система

Переважна більшість тварин потребує кисню, так як утворення енергії, необхідної для їх життєдіяльності відбувається за рахунок окисних процесів супроводжуються виділенням вуглекисло газу.

Надходження кисню в організм та видалення з нього вуглекислого газу здійснюється завдяки процесам дихання.

Найбільш проста форма дихання в одноклітинних тварин - шляхом дифузії газів через поверхню клітини.

У багатоклітинних тварин формуються різні типи дихальних систем. Так, у губок і хробаків з'являється шкірне дихання. Кисень і вуглекислий газ добре розчиняються у воді і легко проходять через вологу поверхню тіла у бік меншої концентрації газів.

Розвиток хітинового покриву у комах виключило шкірне дихання і викликало утворення трахейной дихальної системи (рис.1). Це система найтонших трубочок, які доходять до всіх клітин і тканин. За трубочках кисень із зовнішнього середовища проникає до тканин, а назад виходить вуглекислий газ. У більшості водних тварин з'явилося жаберное дихання. Зябра мають велику поверхню і можуть у достатній мірі поглинати розчинений у воді у відносно невеликій кількості кисень (5-7 мл сь в 1 л води). В 1 л повітря міститься 210 мл кисню. Тому у більшості наземних хребетних, починаючи з земноводних, основним типом дихання стає легеневе, хоча у земноводних ще 50% необхідного кисню поглинається шкірою.

У птахів є ще й повітряні мішки - вирости легень, що розташовуються між внутрішніми органами і в порожнистих кістках (рис.2). Газообмін у птахів відбувається при вдиху і при видиху, коли повітря проходить через легені в повітряні мішки і назад.

Найбільшого досконалості досягло дихання ссавців за рахунок великого збільшення дихальної поверхні легень. У людини вона 90-100 м 2.

Дихальні шляхи людини складаються з носової і ротової порожнини, носоглотки, гортані, трахеї, бронхів (рис.3). У носовій порожнині вдихаємо повітря зігрівається, зволожується і очищується. Це охороняє від захворювань дихальні шляхи і легені.

Рис. 3. - кровеносные капилляры малого круга кровообращения. Дихальна система людини: 1 - носова порожнина; 2 - носоглотка, 3 - гортань, 4 - трахея, 5 - бронхи; 6 - бронхіальні гілочки; 7 - легенева плевра, 8 - приставні - нічна плевра; 9 - легке; .1 0 - легеневі пухирці - альвеоли; II - кровоносні капіляри малого кола кровообігу.

Легені складаються з легеневих мішків, які утворені бронхіолами, що закінчуються сліпими мішечками - альвеолами. Кожна альвеола обплетена густою мережею кровоносних капілярів. Через стінки альвеол і капілярів відбувається газообмін. Кожне легке покрито оболонкою плеври, що складається з двох листків. Вона утворює замкнуту щелеобразную плевральну порожнину, так як внутрішній листок покриває легке і, не перериваючись, переходить у зовнішній листок, який всередині вистилає грудну клітку. Всередині порожнини знаходиться невелика кількість рідини, яка полегшує ковзання листків відносно один одного. Тиск усередині плевральної порожнини завжди негативне, тобто нижче атмосферного.

Зміна обсягу грудної клітини при вдиху відбувається за рахунок скорочення дихальних міжреберних м'язів і діафрагми. Це в свою чергу веде до того, що зовнішній сток плеври кілька відходить від внутрішнього. Плевральна порожнина дещо збільшується, тиск у ній падає, що розтягує еластичну легеневу тканину. Збільшення об'єк - ема легенів приводить до зниження в них тиску, і зовнішнє повітря засмоктується в легені. Так відбувається вдих. У спокої видих відбувається пасивно. Ребра під дією сили тяжіння опускаються, діафрагма тиском внутрішніх органів піднімається, і обсяг грудної клітки зменшується. Плевральна порожнина і легкі кілька здавлюються, і легеневий повітря виходить назовні. Посилений видих відбувається за рахунок скорочення видихательний мускулатури.

Максимальний обсяг видиху після максимального вдиху (життєва ємність легень) у чоловіків в нормі 4,8 л, у жінок 3,3 л. У спортсменів-бігунів високої кваліфікації він дорівнює 8,0 л.

Ефективність легеневого газообміну залежить від інтенсивності дихальних рухів і складу вдихуваного повітря. Веслування, плавання, біг, фізичні вправи на свіжому повітрі, сприяють легеневої вентиляції,

Легеневий газообмін відбувається через найтонші стінки альвеолярних бульбашок дифузно, за рахунок різниці парціального тиску кисню та вуглекислого газу в альвеолярному повітрі та їх напруги в крові (рис. 4).

Парціальний, або часткове, тиск газу в газовій суміші пропорційно процентному змісту газу і загальному тиску. Процентний вміст кисню в атмосферному повітрі приблизно 21%. При тиску повітря 760 мм рт. ст. парціальний тиск кисню становить (760 - 21) / 100ж159 мм рт. ст.

Альвеолярний повітря насичене водяними парами, кисню в ньому 14%, тому парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі одно "100-110 мм рт. Ст.

У крові гази знаходяться в розчиненому і хімічно зв'язаному стані. У дифузії беруть участь тільки молекули розчиненого газу. Напругою газу в рідині називають силу, з якою молекули розчиненого газу прагнуть вийти в газове середовище. Ця сила залежить від процентного вмісту газу в крові. Встановлено, що напруга кисню у венозній крові - 40 мм рт. ст. Дифузійне тиск (100-40 = 60 мм рт. Ст) сприяє швидкому переходу кисню в кров, де він розчиняється і з'єднується з гемоглобіном, утворюючи оксигемоглобін. У такому вигляді кисень доставляється до тканин.

Максимальна напруга вуглекислого газу в тканинах 60, у венозній крові 47 мм рт. ст., парціальний тиск в альвеолярному повітрі 40 мм рт. ст. У венозній крові частина вуглекислого газу транспортується "у вигляді сполуки з гемоглобіном і солей вугільної кислоти.

У легеневих капілярах за допомогою ферменту вуглекислий газ швидко відщеплюється від хімічних сполук і за рахунок дифузійного тиску (47-40 = 7 мм рт. Ст) йде в альвеолярний, а потім при видиху - в атмосферне повітря.

За час протікання крові через легені напруга газів в ній практично майже зрівнюється з їх парціальним тиском легенів. Аналогічна дифузія газів відбувається в тканинних капілярах тільки в зворотному напрямку: кисень надходить до тканин, вуглекислий газ в кров.

2), в условиях нормального атмосферного давления эти растворимые газы не оказывают влияния на дыхание. Невелика кількість газів завжди розчинене в плазмі крові (О2, СО2, N 2), в умовах нормального атмосферного тиску ці розчинні гази не мають впливу на дихання. Але при сходженні в гори, зануренні у воду, в космічних польотах необхідно враховувати вплив газів, розчинних у плазмі крові. Наприклад, при роботі водолазів в умовах підвищеного барометричного тиску розчинний азот може надавати наркотичну дію. Це важливо враховувати і аквалангістам. Підйом з великих глибин роблять повільно, з зупинками, щоб розчинні гази поступово віддалялися з крові і в кровоносних судинах не утворювалися повітряні бульбашки, які при швидкому підйомі можуть порушити кровообіг. Регулювання дихальних рухів здійснюється дихальним центром, який представлений сукупністю нервових клітин, розташованих в різних відділах центральної нервової системи. Основна частина дихального центру розташована в довгастому мозку. Активність його залежить від концентрації вуглекислого газу (СОГ) у крові і від нервових імпульсів, що приходять від рецепторів різних внутрішніх органів і шкіри.

Так, у новонародженої дитини після перев'язки пупкового канатика і відділення від організму матері в крові накопичується вуглекислий газ і знижується кількість кисню. Надлишок СО2 гуморально, а недолік О2 рефлекторно через рецептори кровоносних судин збуджують дихальний центр. Це призводить до скорочення дихальних м'язів і збільшення обсягу грудної клітини, легені розправляються, відбувається перший вдих.

Нервова регуляція надає рефлекторний вплив на дихання. Гарячий чи холодний подразник шкіри, біль, страх, гнів, радість, фізичне навантаження швидко змінюють характер дихальних рухів.

Висновок

Погано позначається на розвитку і функціонуванні дихальної системи велика запиленість і загазованість повітря. Вони призводять до пошкодження епітелію дихальних шляхів і легенів, його висиханню або надмірного ослизнення, пошкодження або накопичення пилових частинок в легенях. Це утрудняє газообмін і викликає респіраторні захворювання - трахеїт, бронхіт і ін Особливо шкідливо в цих умовах дихання через рот.

Руйнівно діють на органи дихання куріння тютюну і вживання алкоголю. Тютюновий дим містить отруйні речовини, наприклад нікотин, бензопірен, які сприяють розвитку злоякісних пухлин. У курців особливо часті респіраторні захворювання, а також рак губи, глотки. У них рак легенів виникає в кілька разів частіше, ніж у некурящих.

Алкоголь порушує ритм дихання, альвеоли втрачають еластичність і надмірно розширюються, що призводить до застою крові, появі слизу, набряку легенів, розширенню і порушення функцій бронхів, ослаблення газообміну.

Перебування в задушливих приміщеннях призводить до того, що людина швидко втомлюється, погіршується його пам'ять, швидкість і точність реакцій. Постійний фізична праця, заняття фізкультурою і спортом на свіжому повітрі допомагають уникнути розвитку цих не бажаних явищ.

Утруднює дихання неправильна постава, невдала поза, а також тісний одяг, внаслідок чого зменшуються розмах дихальних рухів, розтягнення легенів, легенева вентиляція. Тому необхідно з дитинства виробляти правильну поставу, стежити за своєю позою.

Важливо попереджати інфекційні хвороби органів дихання верхніх дихальних шляхів, грип ангіну і ін Для профілактики рекомендується уникати переохолодження, займатися загальним загартовуванням організму.

Бібліографія

1. Енциклопедичний словник. Під ред. Яблокова А.В.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
28кб. | скачати


Схожі роботи:
Дихальна система
Дихальна система Шкіра та її похідні
Система обов язків людини і громадянина Система прав дитини Релігійні права дитини теоретичні
Дихальна системи
Дихальна недостатність
Гостра дихальна недостатність
Регуляція дихання і дихальна недостатність
Фармакологія ХОЗЛ бронхіальна астма дихальна недостатність 1 ступеня
Бронхіальна астма приступний період Ускладнення захворювання дихальна недостатність 1 ст
© Усі права захищені
написати до нас