Mi a gázcsere a vérben, a tüdőben és a szövetekben? A gázcsere jellemzői. Tüdők – hogyan működnek? A tüdőben és a szövetekben a gázcsere miatt következik be

Szólj hozzá 6,950

Gázcsere a tüdőben és a szövetekben

Légköri levegőt szívunk be. Körülbelül 21% oxigént, 0,03% szén-dioxidot, közel 79% nitrogént és vízgőzt tartalmaz. Az általunk kilélegzett levegő összetételében különbözik a légköri levegőtől. Már 16% oxigént, körülbelül 4% szén-dioxidot tartalmaz, és több a vízgőz. A nitrogén mennyisége nem változik.

Gázcsere a tüdőben- ez a gázcsere az alveoláris levegő és a tüdőkapillárisok vére között diffúzió útján. A tüdőben a vér felszabadul a szén-dioxidtól és oxigénnel telítődik.

A tüdőkeringés artériáin keresztül a tüdő kap oxigénmentesített vér. Az ember által belélegzett levegő sokkal több oxigént tartalmaz, mint a vénás vér. Ezért ennek eredményeként ő diffúzió az alveolusok és a kapillárisok falain keresztül szabadon átjut a vérbe. Itt az oxigén egyesül hemoglobin- az eritrociták vörös pigmentje. A vér oxigénnel telítődik és lesz artériás. Ugyanakkor a szén-dioxid belép az alveolusokba. A pulmonális légzésnek köszönhetően az alveolusok levegőjében az oxigén és a szén-dioxid aránya állandó szinten marad, és a gázcsere a vér-, ill. alveoláris levegő folyamatosan megy, függetlenül attól, hogy éppen levegőt szívunk be, vagy egy ideig visszatartjuk a lélegzetünket.

A tüdőben a gázcsere a különbség megléte miatt következik be parciális nyomás légúti gázok. A parciális (azaz parciális) nyomás a teljes nyomásnak az a része, amely az egyes gázok arányát adja a gázkeverékben. Ezt a nyomást Hgmm-ben mérik. Művészet. A parciális nyomás a gázkeverékben lévő gáz százalékos arányától függ: minél nagyobb a százalék, annál nagyobb a parciális nyomás.

A parciális nyomás a Dalton-képlet segítségével számítható ki: p = (P x a)/100, ahol p az adott gáz parciális nyomása, P a gázelegy össznyomása Hgmm-ben. Art., a a gáz százalékos aránya a gázkeverékben. Például az oxigén parciális nyomása a belélegzett levegőben: (760 x 20,94)/100 = 159 Hgmm. Művészet. A belélegzett levegőben a szén-dioxid parciális nyomása 0,2 Hgmm. Művészet. A pulmonalis alveolusokban az oxigén parciális nyomása 106 Hgmm. Art., és szén-dioxid - 40 Hgmm. Művészet. Ezért az oxigén és a szén-dioxid a nagyobb nyomású területről az alacsonyabb nyomású területre mozog.

Gázcsere a szövetekben- ez a gázcsere a beáramló artériás vér, az intercelluláris folyadék, a sejtek és a kiáramló vénás vér között. Ennek a cserének a mechanizmusa ugyanaz, mint a tüdőben. Ez a diffúzió a vérben, a sejtközi folyadékban és a testsejtekben lévő gázok parciális nyomásának különbségével kapcsolatos. A szövetekben a vér oxigént ad le, és szén-dioxiddal telítődik.

Artériás vér a szisztémás keringés edényein keresztül a test szervei felé irányul. Az artériás vér oxigéntartalma nagyobb, mint a szöveti sejtekben. Ezért az oxigén köszönhetően diffúzió a kapillárisok vékony falain keresztül szabadon jut a sejtekbe. Az oxigént a biológiai oxidációhoz használják fel, a felszabaduló energia pedig a sejt létfontosságú folyamataiba kerül. Ez szén-dioxidot termel, amely a szövetsejtekből kerül a vérbe. Az artériás vér átalakul vénás. Visszatér a tüdőbe, és itt ismét artériássá válik.

Köztudott, hogy a gázok rosszul oldódnak meleg vízben, és még rosszabbul a meleg és sós vízben. Mivel magyarázhatjuk, hogy az oxigén behatol a vérbe, annak ellenére, hogy a vér meleg és sós folyadék? A válasz erre a kérdésre a tulajdonságokban rejlik hemoglobin vörösvérsejtek, amelyek oxigént szállítanak a légzőszervekből a szövetekbe, és tőlük - szén-dioxidot a légzőszervekhez. Molekulája kémiai kölcsönhatásba lép az oxigénnel: 8 oxigénatomot befog, és eljuttat a szövetekhez.

A tüdő létfontosságú kapacitása

A tüdő létfontosságú kapacitása- ez a legnagyobb levegőmennyiség, amit maximális belégzés után ki lehet lélegezni. Ez a kapacitás megegyezik a légzési térfogat, a belégzési tartaléktérfogat és a kilégzési tartaléktérfogat összegével. Ez a szám 3500 és 4700 ml között mozog. A tüdő különböző térfogatának és kapacitásának meghatározásához speciális eszközöket használnak: spirométerek , spirográfok satöbbi.

Ha megkér egy személyt, hogy vegyen a legmélyebb lélegzetet, majd lélegezze ki az összes levegőt, akkor a kilélegzett levegő mennyisége életerő(VEL). Nyilvánvaló, hogy még a kilégzés után is marad némi levegő a tüdőben. maradék levegő- körülbelül 1000-1200 cm3.

A tüdő létfontosságú kapacitása függ az ember életkorától, nemétől, magasságától és végül az ember képzettségi fokától. A létfontosságú levegő kapacitásának kiszámításához a következő képleteket használhatja:

VC (l) férfiak = 2,5 x magasság (m); VC (l) női = 1,9 x magasság (m).

A vitálkapacitás a tüdő létfontosságú kapacitása (literben), a magasságot méterben kell kifejezni, a 2,5 és 1,9 pedig a kísérletileg megállapított együtthatók. Ha a tüdő tényleges életkapacitása megegyezik a számított értékekkel vagy nagyobb, akkor az eredményeket jónak kell tekinteni, ha kisebbek, akkor az eredményeket rossznak kell tekinteni. A tüdő létfontosságú kapacitását egy speciális eszközzel - spirométerrel - mérik.

Milyen előnyei vannak a magas vitális kapacitású embereknek? Nehéz fizikai munka, például futás során a tüdő szellőztetése mély légzéssel történik. Annak, akinek a tüdeje kicsi, és a légzőizmok is gyengék, gyakran és felületesen kell lélegeznie. Ez ahhoz vezet, hogy a friss levegő a légutakban marad, és csak egy kis része jut el a tüdőbe. Ennek eredményeként a szövetek jelentéktelen mennyiségű oxigént kapnak, és az ember nem tud tovább dolgozni.

Az egészségjavító gimnasztika rendszere szükségszerűen tartalmazza a légzőgyakorlatokat. Sokan közülük a tüdő felső részének szellőztetését célozzák, amelyek általában a legtöbb embernél rosszul szellőznek. Ha felemeli a karját, hátrahajol és belélegzi, az izmok felfelé húzzák a mellkas felső részét, és a tüdő felső része kiszellőzik. A jól fejlett hasizmok segítik a teljes légzést. Ez azt jelenti, hogy a légzőizmok fejlesztésével növelhetjük a mellkasi üreg térfogatát, ezáltal a vitális kapacitást.

Felváltva be- és kilégzéssel az ember szellőzteti a tüdőt, így viszonylag állandó gázösszetételt tart fenn az alveolusokban. Az ember magas oxigéntartalmú (20,9%) és alacsony szén-dioxid-tartalmú (0,03%) légköri levegőt lélegz be, és olyan levegőt lélegzik ki, amelyben az oxigén mennyisége csökken, a szén-dioxid pedig nő. Tekintsük a gázcsere folyamatát a tüdőben és az emberi szövetekben.

Az alveoláris levegő összetétele eltér a belélegzett és kilélegzett levegő összetételétől. Ez azzal magyarázható, hogy belégzéskor a légutakból (azaz kilélegzett) levegő jut az alveolusokba, kilégzéskor pedig éppen ellenkezőleg, az ugyanazon légutakban található légköri levegő (a holttér térfogata) keveredik a kilélegzett levegő (alveoláris).

A tüdőben az alveoláris levegő oxigénje a vérbe, a vérből származó szén-dioxid pedig az alveolusok és a vérkapillárisok falán keresztül diffúzió útján jut a tüdőbe. Teljes vastagságuk körülbelül 0,4 mikron. A diffúzió irányát és sebességét a gáz parciális nyomása vagy feszültsége határozza meg.

A parciális nyomás és a feszültség lényegében szinonimák, de parciális nyomásról beszélünk, ha egy adott gáz gáznemű közegben van, és feszültségről, ha folyadékban oldódik. A gáz parciális nyomása a gázelegy össznyomásának az a része, amely egy adott gázra esik.

A vénás vérben lévő gázok feszültsége és az alveoláris levegőben lévő parciális nyomásuk közötti különbség oxigén esetében körülbelül 70 Hgmm. Art., és a szén-dioxidhoz - 7 Hgmm. Művészet.

Kísérletileg megállapították, hogy 1 Hgmm oxigénfeszültség különbséggel. Művészet. nyugalmi állapotban lévő felnőttnél percenként 25-60 cm 3 oxigén kerülhet a vérbe. Egy nyugalmi állapotban lévő embernek körülbelül 25-30 cm 3 oxigénre van szüksége percenként. Következésképpen az oxigénmozgások különbsége 70 Hgmm. Művészet. elegendő ahhoz, hogy a szervezetet oxigénnel látja el tevékenységének különböző körülményei között: fizikai munka, sport gyakorlatok stb.

A szén-dioxid diffúziós sebessége a vérből 25-ször nagyobb, mint az oxigéné, ezért a 7 Hgmm különbség miatt. Művészet. a szén-dioxidnak van ideje kiszabadulni a vérből.

Oxigént szállít a tüdőből a szövetekbe és szén-dioxidot a szövetekből a tüdőbe – vért. A vérben, mint minden folyadékban, a gázok két állapotúak lehetnek: fizikailag oldott és kémiailag kötött állapotban. Mind az oxigén, mind a szén-dioxid nagyon kis mennyiségben oldódik fel a vérplazmában. Az oxigén és a szén-dioxid fő mennyisége kémiailag kötött formában kerül szállításra. A fő oxigénhordozó a vér hemoglobinja, amelynek minden grammja 1,34 cm 3 oxigént köt meg.

A szén-dioxid a vérben főleg kémiai vegyületek - nátrium- és kálium-hidrogén-karbonát - formájában szállítódik, de egy része hemoglobinhoz kötött állapotban is.

A tüdőben oxigénnel dúsított vér nagy körben eljut a test minden szövetébe, ahol a szövetekbe való diffúzió a vérben és a szövetekben fennálló feszültségének különbsége miatt következik be. A szöveti sejtekben az oxigént a szöveti (sejtes) légzés biokémiai folyamataiban - a szénhidrátok és zsírok oxidációjában - használják.

Az elfogyasztott oxigén és a felszabaduló szén-dioxid mennyisége ugyanazon személyen belül változik. Nemcsak az egészségi állapottól függ, hanem a fizikai aktivitástól, táplálkozástól, életkortól, nemtől, környezeti hőmérséklettől, súlytól és testfelülettől stb.

Például hidegben a gázcsere fokozódik, ami állandó testhőmérsékletet tart fenn. A gázcsere állapotát az emberi egészség megítélésére használják. Erre a célra speciális kutatási módszereket dolgoztak ki, amelyek a belélegzett és összegyűjtött kilélegzett levegő összetételének elemzésén alapulnak.

A tüdőbe áramló vénás vérben a szén-dioxid feszültség nagyobb, az oxigén feszültség pedig alacsonyabb, mint a nyomásuk az alveoláris levegőben. Ezért, amikor a vér átáramlik a tüdő kapillárisain, szén-dioxidot bocsát ki és oxigént szív fel. A vér és az alveoláris levegő közötti gázcserét elősegíti az emberben 750 milliót is elérő alveolusok hatalmas száma, valamint nagy felületük, amely belégzéskor 100 m2, kilégzéskor 30 m2. A vért az alveoláris levegőtől elválasztó membrán mindössze 0,004 mm vastag, és két sejtrétegből áll - a kapilláris endothel sejtekből és az alveoláris hámsejtekből, amelyek szabadon engedik át a gázokat.

Gázcsere a tüdőben a szén-dioxidnak a vérből az alveoláris levegőbe és az oxigénnek az alveoláris levegőből a vérbe való diffúziója eredményeként következik be. A gázok diffúziója az alveoláris levegőben lévő gázok parciális nyomása és a vérben lévő feszültségük közötti különbség miatt következik be. Ennek bizonyítékát az alveoláris levegőben lévő oxigén és szén-dioxid parciális nyomásának, valamint a vénás és artériás vérben e gázok feszültségének mérésével igazolták.

A vérben lévő gázok feszültségének meghatározásához Krogh mikrotonométert használnak ( rizs. 59), amely a K. A. Timiryazev által javasolt eszköz módosítása. A mikrotonométer egy véredény – egy artéria vagy véna – központi és perifériás vége közé csatlakozik. A véredényből az A csövön keresztül a B mikrotonométer ampullába áramlik a vér, ahol egy kis légbuborék van, és onnan a C csövön keresztül vissza a véredénybe ( rizs. 59).

Mivel a légbuborék térfogata elhanyagolható az áramló vér tömegéhez képest, a légbuborék és a vér közötti gázegyensúly megteremtéséhez olyan kis mennyiségű gázt kell átvinni a buborékba, hogy a vérben lévő feszültségük ne változzon. A buborékot a D dugattyú időről időre behúzza az E kapillárisba, ahol megmérik a térfogatát. A gázok dinamikus egyensúlyának kialakulása után a buborék térfogata állandóvá válik, eltávolítjuk és meghatározzuk a benne lévő gáztartalmat. A gázok parciális nyomását százalékukból számítják ki. Mivel a légbuborékban lévő gázok egyensúlyban voltak a vérgázokkal, egyértelmű, hogy a buborékban lévő gáztartalom elvezetésével mérhető a vér feszültsége.

Rizs. 59. Krogh mikrotonométer (magyarázatok a szövegben).

Megállapítást nyert, hogy az artériás vér oxigénfeszültsége 100 Hgmm. Art., és szén-dioxid - 40 mm; vénás vérben az oxigén feszültség 40 Hgmm, a szén-dioxid feszültség 46 Hgmm. Művészet.

Ezekből az ábrákból az következik, hogy a vénás vérben lévő gázok feszültsége és az alveoláris levegőben lévő nyomásuk közötti különbség oxigén esetében körülbelül 110-40 = 70 Hgmm, szén-dioxid esetében pedig 46-40 = 6 Hgmm. Művészet.

Azalatt a rövid idő alatt, amíg a vér a tüdőkapillárisokban marad, a vérben lévő gázok feszültsége majdnem megegyezik az alveoláris levegőben lévő parciális nyomásukkal. Ez abból is látszik, hogy az artériás vérben a szén-dioxid feszültség közel azonos az alveoláris levegővel, az oxigén feszültsége pedig 2-10 mm-rel alacsonyabb.

Kísérletileg megállapították, hogy mindössze 1 Hgmm feszültségkülönbséggel. Művészet. nyugalmi állapotban lévő egészséges felnőttnél percenként 25-60 ml oxigén kerülhet a vérbe. Mivel az emberek átlagos oxigénfogyasztása nyugalmi állapotban körülbelül 250-300 ml/perc, ezért a 70 mm-es nyomáskülönbség több mint elegendő ahhoz, hogy a szükséges mennyiségű oxigén bejusson a vérbe. Az alveoláris levegő oxigénnyomásának ilyen különbségével és a vénás vérben ennek a gáznak a feszültségével biztosítható az oxigén vérbeáramlásának jelentős növekedése, amely például fizikai munka vagy sporttevékenység során szükséges. , amikor a szív által kidobott vér perctérfogata jelentősen megnő, és az áram felgyorsítja a vért a tüdőn keresztül.

Mivel a szén-dioxid diffúziós sebessége a vérből 25-ször nagyobb, mint az oxigéné, a szén-dioxidnak is van ideje, hogy a vérből a szükséges mennyiségben felszabaduljon a vénás vér CO2 feszültsége és a vér CO2 feszültsége közötti különbség miatt. nyomás az alveoláris levegőben.

. Holden észrevette, hogy a tüdő különböző részeinek szellőzése nem egyforma. Ismeretes, hogy a tüdőszövet külső zónája a leginkább nyújtható, 25-30 mm mélyen benyúlik a tüdőbe; A közbenső zóna kevésbé nyújtható - a tüdőszövet, amely lefedi a hörgők és az erek ágait. A legkevésbé kiterjeszthető a belső zóna, amely a tüdő gyökerében található, a nagy hörgők, az erek és a kötőszövet között. Nyugalomban lévő embernél elsősorban a tüdőszövet leginkább nyújtható külső zónája vesz részt a légzésben.

A webhely csak tájékoztató jellegű hivatkozási információkat tartalmaz. A betegségek diagnosztizálását és kezelését szakember felügyelete mellett kell elvégezni. Minden gyógyszernek van ellenjavallata. Szakorvosi konzultáció szükséges!

Tüdő testünk legterjedelmesebb szerve. A tüdő szerkezete és mechanizmusa meglehetősen érdekes. Minden egyes belélegzés oxigénnel tölti fel szervezetünket, a kilégzés pedig eltávolítja a szervezetből a szén-dioxidot és néhány mérgező anyagot. Folyamatosan lélegzünk - alvás közben és ébren is. A belégzés és a kilégzés meglehetősen összetett műveletek, amelyeket több rendszer és szerv hajt végre egyidejű kölcsönhatásban.

Néhány meglepő tény a tüdőről

Tudtad, hogy a tüdő 700 millió alveolust tartalmaz? saccularis végződések, amelyekben gázcsere történik)?
Érdekes tény, hogy az alveolusok belső felületének területe több mint 3-szor változik - belégzéskor több mint 120 négyzetméter, szemben a kilégzéskor 40 négyzetméterrel.
Az alveolusok területe több mint 50-szer nagyobb, mint a bőr területe.

A tüdő anatómiája

Hagyományosan a tüdő 3 részre osztható:
1. légi szakasz ( hörgőfa) - amelyen keresztül a levegő, mint egy csatornarendszer, eléri az alveolusokat.
2. A gázcsere szakasza az alveoláris rendszer.
3. Különös figyelmet érdemel a tüdő keringési rendszere.

A tüdő szerkezetének részletesebb tanulmányozása érdekében az egyes bemutatott rendszereket külön-külön megvizsgáljuk.

Hörgőfa - mint egy levegőrendszer

A hörgők ágai képviselik, amelyek vizuálisan hasonlítanak a hullámos csövekre. A hörgőfa elágazásával a hörgők lumenje szűkül, de egyre szaporodnak. A hörgők terminális ágai, az úgynevezett hörgők, lumen 1 milliméternél kisebb, számuk azonban több ezer.

A hörgők falának felépítése

A hörgők fala 3 rétegből áll:
1. Belső réteg – iszapos. Oszlopos csillós hám bélelt. Ennek a nyálkahártya-rétegnek sajátossága, hogy a felületen csillós sörték jelennek meg, amelyek a nyálka egyirányú mozgását hozzák létre a felületen, és hozzájárulnak a porszemcsék vagy más mikroszkopikus részecskék mechanikus eltávolításához a külső környezetbe. A nyálkahártya felülete mindig hidratált, antitesteket és immunsejteket tartalmaz.

2. Középső héj – izomporcos. Ez a héj mechanikus keretként működik. A porcos gyűrűk hullámos tömlő megjelenését keltik. A hörgők porcszövete megakadályozza a hörgők lumenének összeomlását a tüdő légnyomásának változása során. Ezenkívül a rugalmas kötőszövettel összekapcsolt porcos gyűrűk biztosítják a hörgők mozgékonyságát és rugalmasságát. A hörgők kaliberének csökkenésével az izomkomponens kezd uralkodni a középső rétegben. A simaizomszövet segítségével a tüdő képes szabályozni a légáramlást és korlátozni a fertőzések és az idegen testek terjedését.

3. Külső burok – adventitia. Ez a membrán mechanikai kapcsolatot biztosít a hörgőfa és a környező szervek és szövetek között. Kollagén kötőszövetből áll.

A hörgők elágazása nagyon emlékeztet a kidőlt fa megjelenésére. Innen a név - hörgőfa. A hörgőfa légutak kezdetét a légcső lumenének nevezhetjük. Az alsó részén lévő légcső két fő hörgőre ágazik, amelyek mindegyike a saját tüdejébe irányítja a levegőt. jobb és bal). A tüdőn belül az elágazás a lebenyes hörgőkig folytatódik ( 3 a bal tüdőben és 2 a jobbban), szegmentális stb. A hörgőfa légúti rendszere terminális hörgőkben végződik, amelyekből a tüdő légző része ( gázcsere megy végbe a vér és a levegő között a tüdőben).

A tüdő légzőszervi része

A tüdő légúti rendszerének elágazása eléri a hörgők szintjét. Minden hörgő, amelynek átmérője nem haladja meg az 1 mm-t, 13-16 légúti hörgőt eredményez, amelyek viszont alveolusokban végződő légzőjáratokat eredményeznek. szőlő alakú zsákok), amelyben a fő gázcsere történik.

A pulmonalis alveolusok szerkezete

A tüdő alveolusa úgy néz ki, mint egy szőlőfürt. Légúti hörgőkből, légutakból és légzsákokból áll. Az alveolusok belső felületét egyrétegű laphám béleli, amely szorosan kapcsolódik a kapillárisok endotéliumához, hálózatszerűen beborítja az alveolusokat. Éppen annak köszönhető, hogy az alveolusok lumenét nagyon vékony réteg választja el a kapilláris lumenétől, lehetővé téve az aktív gázcserét a tüdő és a keringési rendszer között.

Az alveolusok belső felületét speciális szerves anyag borítja - felületaktív anyag.
Ez az anyag olyan szerves komponenseket tartalmaz, amelyek megakadályozzák az alveolusok összeomlását a kilégzés során, antitesteket és immunsejteket tartalmaz, amelyek védelmi funkciókat látnak el. A felületaktív anyag megakadályozza, hogy a vér behatoljon az alveolusok lumenébe.

A tüdő elhelyezkedése a mellkasban

A tüdő csak a fő hörgők találkozásánál van mechanikusan rögzítve a környező szövetekhez. Felületének többi része nincs mechanikai kapcsolatban a környező szervekkel.

Hogyan tágul a tüdő légzés közben?

A helyzet az, hogy a tüdő a mellkas egy speciális üregében, az úgynevezett pleurális. Ezt az üreget egyetlen réteg nyálkahártya béleli - mellhártya. Ugyanez a szövet szegélyezi magának a tüdőnek a külső felületét. Ezek a nyálkahártyák érintkeznek egymással, fenntartva a csúszás lehetőségét. A szekretált kenőanyagnak köszönhetően belégzéskor és kilégzéskor a tüdő külső felülete a mellkas és a rekeszizom belső felülete mentén csúszik.

A légzésben részt vevő izmok

Valójában a belégzés és a kilégzés meglehetősen összetett és többszintű folyamat. Ennek figyelembevételéhez meg kell ismerkedni a külső légzés folyamatában részt vevő mozgásszervi rendszerrel.

A külső légzésben részt vevő izmok
Diafragma - Ez egy lapos izom, amely trambulinszerűen megfeszül a bordaív szélén. A membrán választja el a mellüreget a hasüregtől. A rekeszizom fő funkciója az aktív légzés.
Bordaközi izmok – több izomréteg képviseli, amelyeken keresztül a szomszédos bordák felső és alsó széle kapcsolódik. Általában ezek az izmok mély belégzésben és hosszú kilégzésben vesznek részt.

A légzés mechanikája

Belégzéskor számos egyidejű mozgás történik, amelyek a levegő aktív befecskendezéséhez vezetnek a légutakba.
Ahogy a rekeszizom összehúzódik, ellaposodik. A vákuum hatására negatív nyomás jön létre a pleurális üregben. A mellhártya üregében kialakuló negatív nyomás átkerül a tüdő szöveteibe, amely engedelmesen kitágul, negatív nyomást hozva létre a légutakban és a légutakban. Ennek eredményeként a légköri levegő egy alacsony nyomású területre - a tüdőbe - rohan. Miután áthaladt a légutakon, a friss levegő keveredik a tüdőlevegő maradék részével ( kilégzés után az alveolusok és a légutak lumenében maradó levegő). Ennek eredményeként az alveolusok levegőjében nő az oxigén koncentrációja, és csökken a szén-dioxid koncentrációja.

Mély belégzéskor a ferde bordaközi izmok egy része ellazul, és az izmok merőleges része összehúzódik, ami növeli a bordaközi távolságokat, növelve a mellkas térfogatát. Ezért lehetővé válik a belélegzett levegő mennyiségének 20-30%-os növelése.

A kilégzés többnyire passzív folyamat. A nyugodt kilégzés nem igényli az izmok megfeszítését - csak a rekeszizom ellazítása szükséges. A tüdő rugalmasságának és rugalmasságának köszönhetően maga is kiszorítja a levegő nagy részét. Csak erőltetett kilégzéssel feszülhetnek meg a hasizmok és a bordaközi izmok. Például tüsszögéskor vagy köhögéskor a hasizmok összehúzódnak, az intraabdominális nyomás megnő, ami a rekeszizomon keresztül a tüdőszövetbe jut. A bordaközi izmok egy bizonyos része összehúzódáskor a bordaközi terek csökkenéséhez vezet, ami csökkenti a mellkas térfogatát, ami fokozott kilégzéshez vezet.

A tüdő keringési rendszere

A tüdőerek a szív jobb kamrájából erednek, ahonnan a vér a tüdőtörzsbe kerül. A vért a megfelelő tüdő jobb és bal tüdőartériájába osztja el. A tüdőszövetekben az erek a hörgőkkel párhuzamosan ágaznak el. Ezenkívül az artériák és a vénák a hörgővel párhuzamosan futnak szorosan. A tüdő légúti részének szintjén az arteriolák kapillárisokba ágaznak, amelyek sűrű érhálózattal burkolják be az alveolusokat. Ebben a hálózatban aktív gázcsere történik. A tüdő légúti részének szintjén történő véráramlás eredményeként a vörösvértestek oxigénnel gazdagodnak. Az alveoláris struktúrákat elhagyva a vér folytatja mozgását, de a szív felé - a bal oldali szakaszok felé.

Hogyan történik a gázcsere a tüdőben?

A belélegzés során kapott levegőrész megváltoztatja az alveoláris üreg gázösszetételét. Növekszik az oxigénszint, csökken a szén-dioxid szint.
Az alveolusokat apró erek - kapillárisok - meglehetősen sűrű hálózata borítja, amelyek a vörösvértesteket lassú sebességgel áthaladva hozzájárulnak az aktív gázcseréhez. A hemoglobinnal megtöltött vörösvértestek az alveolusok kapillárishálózatán áthaladva oxigént adnak a hemoglobinhoz.

Ugyanakkor a szén-dioxidot eltávolítják a vérből - elhagyja a vért, és átjut a légutak üregébe. A vörösvérsejtek gázcseréjének folyamatáról molekuláris szinten többet megtudhat a következő cikkből: „Vörös vérsejtek - hogyan működnek? "
A tüdőn keresztül a légzés során folyamatos gázcsere megy végbe a légköri levegő és a vér között. A tüdő feladata, hogy a szervezetet a szükséges mennyiségű oxigénnel látja el, egyidejűleg eltávolítva a szervezet szöveteiben képződött és a vér által a tüdőbe szállított szén-dioxidot.

Hogyan szabályozható a légzési folyamat?

A légzés félautomata folyamat. Képesek vagyunk egy bizonyos ideig visszatartani a lélegzetünket, vagy önként felgyorsítani a légzésünket. Napközben azonban a légzés gyakoriságát és mélységét főként automatikusan a központi idegrendszer határozza meg. A medulla oblongata szintjén speciális központok vannak, amelyek a vér szén-dioxid-koncentrációjától függően szabályozzák a légzés gyakoriságát és mélységét. Ez az agyi központ idegtörzseken keresztül kapcsolódik a membránhoz, és biztosítja annak ritmikus összehúzódását a légzés során. Ha a légzésvezérlő központ vagy az ezt a központot a rekeszizommal összekötő idegek sérültek, a külső légzés fenntartása csak mesterséges lélegeztetéssel lehetséges.

Valójában a tüdőnek sokkal több funkciója van: a vér sav-bázis egyensúlyának fenntartása (a vér pH-jának 7,35-7,47 között tartása), immunvédelem, a vér tisztítása a mikrotrombusoktól, a véralvadás szabályozása, a mérgező illékony anyagok eltávolítása. Ennek a cikknek a célja azonban az volt, hogy kiemelje a tüdő légzésfunkcióját, a külső légzéshez vezető fő mechanizmusokat.

Tüdő- testünk legterjedelmesebb belső szerve. Kissé nagyon hasonlítanak egy fára (ezt a részt hörgőfának nevezik), gyümölcsbuborékokkal () lógva. Ismeretes, hogy a tüdő csaknem 700 millió alveolust tartalmaz. És ez funkcionálisan indokolt - ők játsszák a fő szerepet a levegőcserében. Az alveolusok fala annyira rugalmas, hogy belégzéskor többször is megnyúlhatnak. Ha összehasonlítjuk az alveolusok és a bőr felületét, egy csodálatos tényt fedezünk fel: látszólagos tömörségük ellenére az alveolusok területe több tízszer nagyobb, mint a bőr.

A tüdő testünk nagy munkásai. Állandó mozgásban vannak, néha összehúzódnak, néha nyúlnak. Ez éjjel-nappal a mi akaratunk ellenére történik. Ez a folyamat azonban nem nevezhető teljesen automatikusnak. Inkább félautomata. Szándékosan visszatarthatjuk a lélegzetünket, vagy kikényszeríthetjük. A légzés a test egyik legszükségesebb funkciója. Érdemes emlékeztetni arra, hogy a levegő gázok keveréke: oxigén (21%), nitrogén (kb. 78%), szén-dioxid (kb. 0,03%). Ezenkívül inert gázokat és vízgőzt tartalmaz.

A biológia órákról valószínűleg sokan emlékeznek a mészvízzel végzett kísérletre. Ha szívószálon keresztül tiszta mészvízbe lélegzik ki, az zavarossá válik. Ez megcáfolhatatlan bizonyítéka annak, hogy a kilégzés utáni levegő sokkal több szén-dioxidot tartalmaz: körülbelül 4%. Ezzel szemben az oxigén mennyisége csökken, és eléri a 14%-ot.

Mi irányítja a tüdőt vagy a légzési mechanizmust

A gázcsere mechanizmusa a tüdőben nagyon érdekes folyamat. Maga a tüdő izommunka nélkül nem nyúlik meg vagy húzódik össze. A pulmonális légzés magában foglalja a bordaközi izmokat és a rekeszizomzatot (egy speciális lapos izom a mellkas és a hasüreg határán). Amikor a rekeszizom összehúzódik, a tüdőben a nyomás csökken, és a levegő természetesen beáramlik a szervbe. A kilégzés passzívan történik: a rugalmas tüdők maguk nyomják ki a levegőt. Bár néha az izmok összehúzódhatnak kilégzéskor. Ez aktív légzéssel történik.

Az egész folyamat az agy irányítása alatt áll. A medulla oblongata speciális központtal rendelkezik a légzés szabályozására. Reagál a szén-dioxid jelenlétére a vérben. Amint kisebb lesz, a központ jelet küld a rekeszizomnak az idegpályák mentén. Megtörténik az összehúzódás folyamata, és megtörténik a belégzés. Ha a légzőközpont megsérül, a beteg tüdejét mesterségesen szellőztetik.

Hogyan történik a gázcsere a tüdőben?

A tüdő fő feladata nem csak a levegő szállítása, hanem a gázcsere folyamatának végrehajtása. A tüdőben a belélegzett levegő összetétele megváltozik. És itt a fő szerep a keringési rendszeré. Milyen a szervezetünk keringési rendszere? Nagy folyóként képzelhető el kis folyók mellékfolyóival, amelyekbe patakok folynak. Ezek a kapillárisáramok, amelyek áthatolnak az összes alveolusban.

Az alveolusokba belépő oxigén áthatol a kapillárisok falán. Ez azért történik, mert a vér nyomása és az alveolusokban lévő levegő eltérő. A vénás vér nyomása alacsonyabb, mint az alveoláris levegő. Ezért az oxigén az alveolusokból a kapillárisokba rohan. A szén-dioxid nyomása kisebb az alveolusokban, mint a vérben. Emiatt a szén-dioxid a vénás vérből az alveolusok lumenébe kerül.

A vérben speciális sejtek – vörösvérsejtek – találhatók, amelyek a hemoglobin fehérjét tartalmazzák. Az oxigén a hemoglobinhoz kötődik, és ebben a formában terjed a szervezetben. Az oxigénnel dúsított vért artériásnak nevezzük.

Ezután a vér a szívbe kerül. A szív, egy másik fáradhatatlan dolgozónk, oxigénnel dúsított vért szállít a szövetsejtekhez. Ezután a „folyami patakok” mentén a vér az oxigénnel együtt eljut a test összes sejtjébe. A sejtekben oxigént bocsát ki, és szén-dioxidot vesz fel, amely salakanyag. És elkezdődik a fordított folyamat: szöveti kapillárisok - vénák - szív - tüdő. A tüdőben a szén-dioxiddal dúsított vér (vénás) visszatér az alveolusokba, és a maradék levegővel együtt kiszorul. A szén-dioxidot az oxigénhez hasonlóan a hemoglobin szállítja.

Tehát kettős gázcsere történik az alveolusokban. Ez az egész folyamat villámgyorsan megy végbe, köszönhetően az alveolusok nagy felületének.