Belső légzés gázok és teherautók

Egy korábbi cikkben, megbeszéltük, ki részletesen, hogyan levegő a tüdőbe kerül. Most nézzük meg, mi történik vele a következő.

keringési rendszer

Mi megállt a tény, hogy az oxigén a készítmény a légköri levegő belép az alveolusok, ahol keresztül vékony falú diffúzióval átjut a hajszálerek, alveolusok entangles sűrű. A kapillárisok vannak csatlakoztatva a tüdővéna, amely magában hordozza a vér, oxigén szaturáció, szív, vagy inkább az ő bal pitvar. A szív működik, mint egy pumpa, vért pumpál az egész szervezetben. A bal pitvar oxigéndús vér fog menni a bal kamrába, majd - egy utazás a szisztémás keringésbe a szervekben és szövetekben. Cseréje hajszálerek a test szöveteiben a tápanyagokkal, oxigénnel és amely figyelembe a szén-dioxid, vért gyűjtöttünk vénák és a jobb pitvarba a szív, és a szisztémás keringésbe zárva. Onnan egy kis kör kezdődik.

Kis kör kezdődik a jobb kamra, ahol a tüdőartéria hordozza vért a „töltés” ​​az oxigén a tüdőben, az alveolusok fellazító elágazási és a kapilláris hálózat. Innen ismét - a pulmonalis vénák a bal pitvarba, és így tovább a végtelenségig. Elképzelni eljárás hatékonysága, képzeljük el, hogy az idő a teljes vérkeringés csak 20-23 másodperc. Ezalatt az idő alatt a vér térfogata van ideje, hogy teljesen „szaladgálni”, és a kis és nagy forgalomban.

Telíteni oxigénnel, így aktívan változó környezetben, a vér, a következő tényezőket kell figyelembe venni:

- az oxigén mennyisége és a szén-dioxid a belélegzett levegő (összetétele)

- alveoláris ventiláció hatékonysága (érintkezési felület, amelyen a gázcsere vér és levegő)

- alveoláris gázcsere hatékonysága (hatásfoka anyagok és szerkezetek, amelyek érintkező és a vér gázcsere)

Készítmény belélegezve, és a kilélegzett levegő alveoláris

Normális körülmények között, az a személy, lélegzik atmoszferikus levegő, amelynek viszonylag állandó összetételű. A lélegzet mindig kevesebb oxigént és több szén-dioxid. Legkevésbé oxigén és legfőképpen a szén-dioxid az alveoláris levegő. A különbség az összetétel az alveoláris és kilégzett levegő annak a ténynek köszönhető, hogy az utóbbi keveréke holttér levegő és az alveoláris levegő.

Továbbá, gázcsere a tüdőben folyamatosan áramlik, függetlenül a belégzési fázisban, vagy a kilégzés, amely hozzájárul kiegyenlítését összetételének alveoláris levegő. Amikor mély légzés miatt növeli szellőztetés sebességének függése a készítmény az alveoláris levegő belégzés és kilégzés fokozódik. Ugyanakkor nem szabad elfelejtenünk, hogy a gáz koncentráció „on-tengely” a levegő áramlását és a „útszéli” is más lesz, „tengely” légmozgás gyorsabb lesz, és a készítmény lesz közelebb az összetétele a légkör. A tetejét a tüdő szellőztetett alveolusok kevésbé hatékonyan, mint az alsó régióiban a tüdő, szomszédos a membrán.

Szellőzés az alveolusok

Közötti gázcsere a levegő és a vér végzik az alveolusok. Az összes többi összetevője a fény csak a szállítás légi erre a helyre. Ezért fontos, hogy ne a teljes összeg a szellőzés és szellőztetés érték alveolusok. Ez kisebb méretű szellőző holttér szellőzést. Ily módon, amikor a légzési térfogat egyenlő 8000 ml és a légzésszám 16 percenként szellőztetés holttér lenne 150 x 16 ml = 2400 ml. alveoláris ventiláció egyenlő lesz 8000 ml - 2400 ml = 5600 ml. Ugyanakkor légzési térfogat 8000 ml és a légzésszám 32 percenként szellőztetés holttér lenne 150 x 32 ml = 4800 ml, és az alveoláris szellőztetés 8000 ml - 4800 ml = 3200 ml, azaz Ez lesz kétszer alacsonyabb, mint az első esetben. Ebből következik az első gyakorlati következtetést. hatékonyság alveoláris ventiláció függ a mélységét és gyakoriságát légzés.

Nagysága a szellőztetés szabályozza a test úgy, hogy biztosítsa a folyamatos gáz összetétele az alveoláris levegő. Ily módon, amikor a szén-dioxid koncentrációja az alveoláris levegő légzési térfogat növekszik csökkenést - csökken. Ugyanakkor a szabályozó mechanizmusok ennek a folyamatnak nem a alveolusok. A mélységét és gyakoriságát légzés szabályozott légzőközpont információ alapján a több oxigén és szén-dioxid a vérben.

Gázcsere az alveolusok

Gázcsere a tüdőben végezzük eredményeként oxigéndiffúzió vérből a alveoláris levegő (körülbelül 500 liter per nap), valamint a szén-dioxid a vérből az alveoláris levegő (körülbelül 430 liter naponta). Diffúziós miatt előfordul, hogy a nyomáskülönbség a gázok az alveoláris levegő és a vér.

Diffúzió - kölcsönös penetráció anyagok érintkező egymással hőhatás következtében mozgást a szemcsés anyagot. A diffúzió az irányt redukálószer koncentrációja, és vezet a egyenletes eloszlását anyag egész által elfoglalt térfogat őket. Így a csökkentett oxigénkoncentráció a vérben vezet a penetráció a membránon keresztül a levegő-vér (aerogematicheekogo) akadályt, a felesleges szén-dioxid koncentrációja a vérben vezet a kibocsátási be az alveoláris levegő. Anatómiailag, a levegő-vér gáton kerül bemutatásra pulmonális membrán, ami viszont, áll kapilláris endothel sejtek, a két fő membránok, lapos alveoláris epitélium réteg felületaktív anyagot. A vastagsága a teljes membrán pulmonális 0,4-1,5 mikron.

Felületaktív - egy felületaktív anyagot, amely megkönnyíti a gázok diffúziója. Report szintézis felületaktív tüdőhámsejtekhez légzési folyamat szinte lehetetlenné teszi miatt egy éles lassulás gázdiffúziós réteggel.

Kapott a vér oxigén és a szén-dioxid a vérben hozta lehet oldott formában vagy kémiailag kötött. Szokásos körülmények között végzett szabad (oldott) állapotban átvisszük így egy kis mennyiségű gázt, hogy figyelmen kívül hagyhatja a értékelését a szervezet igényeinek. Az egyszerűség kedvéért feltételezzük, hogy a legtöbb oxigént és szén-dioxid szállítják egy kötött állapotban.

oxigén szállítás

Az oxigént szállítani formájában oxihemoglobin. Oxihemoglobin - komplex a hemoglobin és a molekuláris oxigén.

Hemoglobin tartalmazza a vörösvértestek - vörös vérsejtek. A vörösvértestek mikroszkóp alatt néz ki, mint egy kissé lapított fánk. Ez a szokatlan forma lehetővé teszi, eritrociták kölcsönhatásba a vér a nagyobb területen gömb alakú cellák (rendelkező szervezetek azonos térfogatú, a labda van egy minimális területet). És különben is, egy vörösvérsejt képes fold egy cső, szorította a szűk kapilláris és elérve a legtávolabbi sarkából a szervezetben.

A 100 ml vért, amely testhőmérsékleten csak akkor oldódik 0,3 ml oxigén. Oxigén feloldjuk a vérplazmában a kapillárisok pulmonális keringés, a bediffundál eritrociták azonnal kötődik a hemoglobinnal alkotnak oxihemoglobin, ahol az oxigén 190 ml / l. oxigén kötési arány magas - abszorpciós idő diffundáló oxigén mérjük ezredmásodperccel. A alveoláris kapillárisok megfelelő szellőztetés és vérellátása lényegében az összes beáramló vér hemoglobin alakítjuk oxihemoglobin. De az nagyon sebesség gázdiffúziót „oda-vissza” gázok jelentősen kisebb a kapcsolódási sebessége.

Ebből következik a második gyakorlati következtetést. a gázcsere sikeres volt, a levegő nem „kap szünet”, mely idő alatt, hogy kiegyenlítse a gázok koncentrációja az alveoláris levegő és a beáramló vér, léteznie kell egy kis szünet között belégzés és kilégzés.

Az átalakulás a redukált (anoxikus) hemoglobin (deoxihemoglobin) oxidált (oxigént tartalmazó) hemoglobin (oxihemoglobin) függ az oldott oxigén a folyadék része a vérplazmában. Ezenkívül oldott oxigén asszimilációs mechanizmusok nagyon hatékony.

A szövetek, hogy szükség van a normális élet sok oxigén (izmok, máj, vese, mirigyállomány) oxihemoglobin „ad” az oxigén nagyon aktív, néha szinte teljesen. A szövetekben, amelyekben az intenzitása oxidációs folyamatok kicsi (például, zsírszövet), sok oxihemoglobin nem „küld egy” molekuláris oxigén - disszociációs oxihemoglobin alacsony szintű. Haladva szövetet nyugalmi aktív állapotban (az izomösszehúzódás, elválasztású mirigyek) automatikusan létrehozza a feltételeket növeli a disszociációs a oxihemoglobin és növeli az oxigén a szövetekbe.

Az a képesség, a hemoglobin, hogy „tartsa” oxigén (a hemoglobin oxigén iránt affinitást mutató) növelése révén csökkentve van a szén-dioxid koncentrációja (a Bohr hatás) és hidrogén-ionokat. Hasonlóképpen, a hatás a oxihemoglobin disszociációs hőmérséklete emelkedik.

Ezért lesz könnyű megérteni, hogyan összekapcsolt és kiegyensúlyozott egymás ellen a természetes folyamatokat. Változások az képes megtartani az oxigén, oxihemoglobin nagy jelentősége van a kínálat a szövetet. A szövetekben, amelyekben az anyagcsere folyamatok gyorsan bekövetkezhet, a szén-dioxid koncentrációja és a hidrogén ionokat növekszik, és a hőmérséklet emelkedik. Ez felgyorsítja és megkönnyíti a „visszatérés” az oxigén hemoglobin és megkönnyíti a csere folyamatokat.

Vázizomrostjaiban tartalmazott közel hemoglobin, mioglobin. Ez egy nagyon nagy az oxigénhez való affinitása. „Rángatás” az oxigén molekula, nem ad neki a vért.

A oxigén mennyiségét a vérben

A maximális oxigén mennyiségét, amely képes kötődni a teljes vér oxigén telítettség a hemoglobin, mondják oxigén kapacitása a vér. Vér oxigén kapacitás függ a tartalmát a hemoglobin.

Vénás vért nyugalmi állapotban tartalmaz, mintegy 120 ml / l oxigént. Így, szivárgó szöveti hajszálerek, a vér ad nem az összes oxigént.

Például:
(200-120): 200 x 100 = 40%.

Nyugalmi, az oxigén felhasználása együttható organizmus változik 30-40%. Az intenzív izmos munka emelkedik 50-60%.

Szállítás a szén-dioxid

A szén-dioxid közvetített a vér három formája. Meg lehet kimutatni a vénás vérben körülbelül 58 vol. % (580 ml / l) C02, amelyből csak mintegy 2,5 térfogat% oldunk. Néhány molekulák C02 párosul hemoglobin a vörös vérsejtek, képző karbogemoglobin (körülbelül 4,5 térf.%). A fennmaradó C02 kémiailag kötött és tartalmazza a sók formájában szénsav (körülbelül 51 tf.%).

Szén-dioxid egyike a leggyakoribb metabolikus termékek kémiai reakciók. Ő folyamatosan alakítjuk az élő sejtekben, és onnan terjed szét a vér szövet hajszálerek. Az eritrocitákat úgy egyesíti, vízzel reagáltatjuk, szénsavat (C02 + H20 = N2S03).

Ezt a folyamatot katalizálja (gyorsult húszezer alkalommal) az enzim által karboanhidráz. A karboanhidráz vörösvérsejtekben lévő a vérplazmában, hogy nem. T.O, szén-dioxid csatlakozási folyamat vízzel történik szinte kizárólag eritrocitákban. De ez a folyamat visszafordítható, amely megváltoztathatja az irányt. Attól függően, hogy a szén-dioxid koncentrációja, mint egy karboanhidráz képződését katalizálja szénsav és hasítását be a szén-dioxid és víz (a kapillárisok a tüdő).

Ezek révén kapcsolási folyamatok az alacsony koncentrációja C02 az eritrocitákban. Ezért minden új mennyiségű C02 továbbra bediffudálni vörösvérsejtek. Felhalmozódása ionok az eritrociták belsejébe kíséri növekedése ozmózisnyomást eredményez a belső környezet a vörösvértestek megnövekedett mennyiségű víz. Ezért a térfogati vörösvértestek a kapillárisokban a szisztémás keringésbe enyhén növekszik.

Hemoglobin nagyobb az affinitása az oxigént, mint a szén-dioxid, így körülmények között az oxigén parciális nyomás emelkedése karbogemoglobin először átalakíthatjuk deoxihemoglobin, oxihemoglobin majd.

Ezen túlmenően, az átalakítás a hemoglobin be oxihemoglobin fordul emelkedik a vér képes kötődni a szén-dioxid. Ezt a jelenséget nevezik a Haldane hatást. A hemoglobin egy forrása a kálium-kationok (K +) szükséges kötődését szénsav sók formájában szénsav - hidrogén-karbonátok.

Ennélfogva az eritrociták szöveti kapillárisokban van kialakítva egy további mennyiségű kálium-hidrogén-karbonát, és a karbogemoglobin. Mint ilyen, a szén-dioxid átkerül a tüdőbe.

A kapillárisok a pulmonális keringés a szén-dioxid koncentrációja csökken. Tól karbogemoglobina hasítunk C02. Ugyanakkor a kialakulását oxihemoglobin, a disszociációs növeli. Oxihemoglobin kiszorítja a kálium-hidrogén-karbonát. Szénsav eritrociták (a karboanhidráz jelenlétében) gyorsan bomlik, hogy C02 és H20. A kör bezárul.

Továbbra is, hogy még egy megjegyzés. Szén-monoxid (CO) magasabb az affinitása a hemoglobin, mint a szén-dioxid (C02) és az oxigén. Ezért a szén-monoxid-mérgezés veszélyes: belépő a stabil kötést hemoglobin, szénmonoxid gáz gátolja a normális szállítási és hatékonyan „fojtogató” a szervezetben. Lakói nagyvárosok folyamatosan belélegzését emelt szén-monoxid koncentrációkat. Ez vezet az a tény, hogy még elegendő mennyiségű kiváló minőségű vörösvértestek normális vérkeringés nem tudja végrehajtani a szállítási funkciót. Ezért, ájulás és a szívinfarktus viszonylag egészséges emberek szempontjából a forgalmi dugók.

Kapcsolódó cikkek

• Légzés - MPD