Állatok légzése, gázcsere - tüdőben, gázcsere a szövetekben, gázok vérrel történő transzportja, jellemzők
Állatok légzése
Gázcsere a tüdőben Az alveoláris levegőből a vérben lévő oxigén tüdejébe való átmenet és a vérből a szén-dioxid áramlása a tüdőbe engedelmeskedik. A nagy orosz fiziológus Ivan Mikhailovich Sechenov munkáinak köszönhetően lehetővé vált a vér gázösszetételének és a gázcsere feltételeinek tanulmányozása a tüdőben és a szövetekben.
Gázcsere a tüdőben történik az alveoláris levegő és a vér diffúziója között. A tüdő alveolusai összefonódnak egy sűrű kapilláris hálózattal. Az alveolák és a kapillárisok falai nagyon vékonyak, ami megkönnyíti a gázok behatolását a tüdőből a vérbe és hátra. A gázcsere a felszíntől függ, amelyen a gázok diffúzióját végezzük, valamint a diffúz gázok részleges nyomásának (feszültségének) különbségét. Ilyen állapotok vannak a tüdőben.
A különbség a feszültség a gázok a vénás vérben és parciális nyomása az alveoláris levegő oxigén 110-40 = 70 (Hgmm. V.), és a szén-dioxid alkalmazása 47-40 = 7 (Hgmm. V.). Az arány a szén-dioxid diffúzió a vérből az 25-ször nagyobb, mint az oxigén, de mivel a különbség a 7 Hgmm. Art. a széndioxidnak ideje van, hogy kitűnjön a vérből.
Gázcsere a szövetekben. A szövetekben lévő gázok cseréje a diffúziónak köszönhető, amely az oxigén és a széndioxid feszültségének különbségéből adódik a vérben és a szövetekben.
A gázok vérrel való szállítása. Az oxigén hordozója a tüdőből a szövetekbe és a szövetekből a tüdőbe a széndioxid a vér. A vérben, mint bármely folyadékban, a gázok két állapotban állhatnak: fizikailag oldott állapotban és kémiailag kötött formában. Mind az oxigén, mind a szén-dioxid nagyon kis mennyiségben oldódik a vérplazmában. A legfontosabb oxigén- és szén-dioxid-mennyiségeket kémiailag kötött formában szállítják.
Az oxigén fő hordozója a vér hemoglobinje. A hemoglobin minden grammja 1,34 ml oxigént köti össze. A hemoglobin képessé válik egy vegyület oxigénnel való bejutásával, ami oxihemoglobint hoz létre. Minél nagyobb az oxigén parciális nyomása, annál nagyobb az oxihemoglobin. Az alveoláris levegőben az oxigén parciális nyomása 100-110 mmHg. Art. Ilyen körülmények között a vér hemoglobinjának 97% -a kötődik az oxigénhez. Oximoglobin formájában az oxigént vér szállítja a szövetekbe. Itt az oxigén parciális nyomása alacsony, és az oxihemoglobin (vegyület instabil) oxigént szabadít fel, amelyet a szövetek használnak. Az oxigén hemoglobinhoz való kötődését a szén-dioxid feszültség befolyásolja. A szén-dioxid csökkenti a hemoglobin képességét az oxigén megkötésére és elősegíti az oxyhemoglobin disszociációját. A hőmérséklet növekedése csökkenti a hemoglobin oxigénkötés lehetőségét is. Ismeretes, hogy a szövetekben a hőmérséklet magasabb, mint a tüdőben, amely folyamatosan szellőztetett. Mindezek a feltételek segítik az oxihemoglobin disszociációját, aminek következtében a vér kiszabadítja a kémiai vegyületből felszabadított oxigént a szövetfolyadékba.
Speciális edzéssel a szervezet képes az atmoszférikus levegő alacsonyabb oxigéntartalmára. A széndioxidot vért kémiai vegyületek - nátrium- és kálium-hidrogén-karbonátok formájában hordják. A szén-dioxid kötődése és annak vérrel történő visszavezetése függ a szövetekben és a vérben uralkodó feszültségétől. Ezenkívül a vér hemoglobinja részt vesz a széndioxid átvitelében.
A madarak légzésének és búvárkodásának jellemzői. A madaraknak nincs membránjuk, ezért a tüdő terjeszkedése és összehúzódása az interkostális izmok működésétől függ. Ellentétben az emlős tüdővel a madaraknál, két hörgő áthalad a tüdőn, és véget ér a hasi légzsákokkal. Amikor a repülő madarak különösen fontos axilláris légzsák. Az inspiráció során a levegő részben bejut a légzsákba, részben pedig a hörgők legfinomabb ágaiba, ahol a gázcsere zajlik. Kilégzéskor a légzsákok levegőjét a hörgők és légcsőbe küldik. Így a légzsákoknak köszönhetően a madarak légköri levegőt kapnak mind az inspirációban, mind a kilégzés során.
A légzsákoktól függőlegesek vannak, amelyek közül néhány a végtagok hosszú csontjaiba behatol. A légzsákok a repülés során részt vesznek a madár testének normális helyzetének fenntartásában. Ezt úgy érjük el, hogy a súlypontot a légzsákok levegőtöltetének mértékétől függően mozgatjuk. A légi madárvédelmi rendszer egy nagyon tágas légtartály. A rendszerben lévő levegő mennyisége olyan, hogy gázáramot biztosítson még légzésmozgás nélkül is. A repülés során a madaraknak ilyen levegőre van szükségük.
A madár repülés során a mellizom fokozott aktivitásának köszönhetően jelentős mennyiségű hő keletkezik. Úgy gondolják, hogy a légszűrők a megnövekedett szellőztetés és a nagy párolgási felület miatt hozzájárulnak a madarak testének hűtéséhez és megóvják őket a túlmelegedéstől.
A búvárkodó állatokban (bálnák stb.) A mellkasüreg hosszának és térfogatának növekedése, valamint a légzőszervi izomzat nagyon fejlett. Az orrnyílások a fej tetején helyezkednek el, amely lehetővé teszi, hogy az állatok lélegezzenek anélkül, hogy a fejüket a vízből ki tudják szorítani. Az orrjáratokból származó levegő csak a légcsőbe és a hörgőkbe esik. Búvárkodás közben az orrnyílások zárva vannak, és a víz nem lép be a légzőrendszerbe. A búvárkodó állatok tüdejében az alveolusok háromszor nagyobbak, mint a nagy állatok tüdejében. Sperma bálna nem emelkedhet a víz felszínén 80-100 perc, kék bálna -20-30 perc.
Légzésszabályozás. Az állatok légzése szabályozott. Gyakori, ritka, mélyebb vagy sekély, sok tényezőtől függően. A légzés a centrifugális idegeken keresztül vagy a szervezetben képződő vegyi anyagok hatására bekövetkező impulzusok hatására változik.
Francia kutató Flourans és orosz fiziológus N. A: Mislavsky megállapította, hogy a medulla oblongata van egy sejtcsoport, amelynek megsemmisítése vezet a légzés leállításához. Ez volt a légzőközpont vizsgálatának kezdete. A légzőközpont egy összetett képződmény, amely inspirációs központból és kilégzési központból áll. Később megmutatták, hogy a légzőközpont összetettebb, és a légzésszabályozás folyamatában is részt vesznek a központi idegrendszer túlnyomó részei, amelyek adaptív módon változtatják meg a légzőszervek rendszerét a szervezet különböző tevékenységeihez. A légzés szabályozásában fontos szerepet játszik az agyféltekék kéregje.
A légzőközpont ritmikusan gerjesztő impulzusokat generál. Ezek az impulzusok automatikusan bekövetkeznek. Még miután a centripetális idegszálakon keresztül a légzőközpontba érkező impulzusok teljesen kikapcsolódtak, ritmikus aktivitás észlelhető benne. A légzőközpont automatizmusa a csere folyamataihoz kapcsolódik. Ritmikus impulzusokat továbbítanak a légzőközpontból centrifugális neuronokon át a légzőizmok és a membrán közé.
A légzés megváltozása reflexszerűen történik. A légzés megváltozik fájdalmas irritációval, a hasüreg szervek irritációjával, az erek receptoraival, a bőrrel, a légúti traktus receptorokkal szemben.
A légzésszabályozás szempontjából különösen fontos a légzőgyulladás receptorainak és a tüdő receptorainak impulzusa. A tüdől származó impulzusok inspirációt és lejáratot eredményeznek. Ez így történik. Amikor a tüdőt megnyújtják, a tüdőben lévő receptorok irritálódnak, és a centripetális szálak mentén a tüdőre ható receptorok impulzusok eléri a légzőközpontot, lelassítják a belégzési központot és izgatják a kilégzési centrumot. Ennek következtében a légző izmok ellazulnak, a mellkas leereszkedik, a membrán átveszi a kupola formáját, csökkenti a mellkas térfogatát, és kilégzés következik be. Ezért azt mondják, hogy a lélegzet visszaverőlegesen exhalációt okoz. A kilégzés során a tüdők elhúzódnak, a kilélegzés központja reflexíven gátolódik, és a belégzési központ izgalmas.
Az agykéreg részt vesz a légzés szabályozásában. Segítségével a légzés legmegfelelőbb alkalmazkodását a szervezet szükségleteihez a külső környezet és a szervezet létfontosságú aktivitásának változásaival összefüggésben biztosítják.
A vér kémiai összetétele, különösen annak gázösszetétele nagy hatással van a légzőkészülék állapotára. Ez először egy keresztköri keringési kísérletben mutatkozott meg. A két kutya, altatásban, vágja a nyaki artériák szállítják a vért, hogy a fej, és ezen keresztül a csöveket egyesítjük úgy, hogy a vért a test az első kutya jött, hogy a fejét a második, és a vért a test a második kutya jött jutnak eszébe. A tracheális trauma az első kutyában okozott légszomjat a második, és fordítva. A kutya vére miatt volt. akik légcsőben szenvedtek, nagy mennyiségű szén-dioxidot gyűjtöttek össze. Ez a vér szén-dioxiddal telített, jött a fejét egy másik kutya, fürdött vele, és izgatott, hogy aktivitása a légzési központ. Ezért a második kutyának gyakori légúti mozgása is volt (dyspnea). A szén-dioxid-tartalmú medulla egy meghatározott régiójában lévő oldat bevezetésével kapcsolatos későbbi kísérletek megerősítették ezt a helyzetet.
Referenciák: Khripkov AG és munkatársai: Állatok élettana: Proc. a választani jogosultság. tanfolyam a diákok számára IX-X. osztály / AG Khripkov, A: B. Kogan, AP Kostin; Ed. A. G. Khripkovoy. - 2. ed. Pererab .- M. Felvilágosodás, 1980.-192. O. il.; 2 liter. il.