Pľúca – ako fungujú? Štruktúra pľúc. Výmena plynov v pľúcach a tkanivách Ako prebieha výmena plynov v tkanivách u ľudí



Hotové práce

TIETO PRÁCE

Veľa je už pozadu a teraz ste absolvent, ak, samozrejme, prácu napíšete načas. Ale život je taká vec, že ​​až teraz je vám jasné, že keď prestanete byť študentom, stratíte všetky študentské radosti, z ktorých mnohé ste nevyskúšali, všetko odložíte a odložíte na neskôr. A teraz sa namiesto dobiehania babreš v diplomovej práci? Existuje skvelá cesta von: stiahnite si diplomovú prácu, ktorú potrebujete, z našej webovej stránky - a okamžite budete mať veľa voľného času!
Diplomové práce boli úspešne obhájené na popredných univerzitách Kazašskej republiky.
Cena práce od 20 000 tenge

KURZ FUNGUJE

Projekt kurzu je prvou serióznou praktickou prácou. Napísaním semestrálnej práce sa začína príprava na vypracovanie absolventských projektov. Ak sa študent naučí správne uviesť obsah témy v projekte kurzu a správne ho zostaviť, nebude mať v budúcnosti problémy ani s písaním referátov, ani so zostavovaním diplomových prác, ani s plnením iných praktických úloh. S cieľom pomôcť študentom pri písaní tohto typu študentskej práce a objasniť otázky, ktoré sa vynárajú pri jej príprave, vznikla táto informačná časť.
Cena práce od 2 500 tenge

MAGISTERSKÉ PRÁCE

V súčasnosti je na vysokých školách v Kazachstane a krajinách SNŠ veľmi bežný stupeň vyššieho odborného vzdelávania, ktorý nasleduje po bakalárskom stupni - magisterský stupeň. Na magistrate študujú študenti s cieľom získať magisterský titul, ktorý je vo väčšine krajín sveta uznávaný viac ako bakalársky a uznávajú ho aj zahraniční zamestnávatelia. Výsledkom prípravy na magistra je obhajoba diplomovej práce.
Poskytneme Vám aktuálny analytický a textový materiál, v cene sú zahrnuté 2 vedecké články a abstrakt.
Cena práce od 35 000 tenge

PRAXE

Po absolvovaní akéhokoľvek typu študentskej praxe (pedagogickej, priemyselnej, bakalárskeho) je potrebná správa. Tento dokument bude potvrdením praktickej práce študenta a podkladom pre vypracovanie hodnotenia za prax. Aby ste mohli zostaviť správu o stáži, musíte zvyčajne zhromaždiť a analyzovať informácie o podniku, zvážiť štruktúru a pracovný harmonogram organizácie, v ktorej sa stáž koná, zostaviť plán kalendára a opísať svoje praktické činnosti.
Pomôžeme vám napísať správu o stáži, berúc do úvahy špecifiká činnosti konkrétneho podniku.

Inštrukcia

Na pľúcnom dýchaní sa podieľajú medzirebrové svaly a bránica, plochý sval uložený na hranici brušnej a hrudnej dutiny. Keď sa bránica stiahne, tlak v pľúcach sa zníži a v dôsledku toho do nich prúdi vzduch. Výdych sa vykonáva pasívne: pľúca vytlačia vzduch samy. Proces dýchania riadi časť mozgu – predĺžená miecha. Obsahuje centrum kontroly dýchania, ktoré reaguje na prítomnosť oxidu uhličitého v krvi. Akonáhle jeho hladina stúpne, centrum vyšle signál do bránice pozdĺž nervových dráh, tá sa stiahne a dôjde k inšpirácii. V prípade poškodenia dýchacieho centra sa používa umelá ventilácia pľúc.

Proces výmeny plynov sa uskutočňuje v alveolách pľúc - mikroskopických vezikulách umiestnených na koncoch bronchiolov. Pozostávajú zo skvamóznych (respiračných) alveocytov, veľkých alveocytov a chemoreceptorov. Hlavná úloha v tomto prípade patrí obehovému systému. Kyslík vstupujúci do pľúcnych alveol preniká stenami kapilár. K podobnému procesu dochádza v dôsledku rozdielu v krvi a vo vzduchu v alveolách. Krv v žilách má menší tlak, takže kyslík z alveolov prúdi do kapilár. Oxid uhličitý v alveolách má menší tlak, takže z venóznej krvi sa dostáva do lúmenu alveol.

Červené krvinky obsahujú bielkovinu hemoglobín. Molekuly kyslíka sa viažu na hemoglobín. Okysličená krv sa nazýva arteriálna krv a je privádzaná do srdca. Srdce ho destiluje do tkanivových buniek. Krv v bunkách vydáva kyslík a na oplátku prijíma oxid uhličitý, ktorý je tiež transportovaný pomocou hemoglobínu. Potom nastáva opačný proces: krv prúdi z tkanivových kapilár do žíl, do srdca a do pľúc. V pľúcach sa venózna krv s oxidom uhličitým dostáva do alveol, oxid uhličitý sa spolu so vzduchom vytláča von. Dvojitá výmena plynov nastáva v alveolách rýchlosťou blesku.

Vitálna kapacita pľúc zahŕňa dychový objem, ako aj inspiračný a exspiračný rezervný objem. Dychový objem je množstvo vzduchu vstupujúceho do pľúc počas 1. nádychu. Ak sa po pokojnom nádychu nadýchnete nútene, do pľúc sa dostane ďalšie množstvo vzduchu, ktoré sa nazýva rezerva inspiračného objemu. Po tichom výdychu môžete vydýchnuť ešte trochu vzduchu (exspiračný rezervný objem). Vo všeobecnosti je vitálna kapacita pľúc najväčšie množstvo vzduchu, ktoré je človek schopný po hlbokom nádychu vydýchnuť.

Jednou z najdôležitejších funkcií tela je dýchanie. Počas nej dochádza v tkanivách a pľúcach k výmene plynov, v ktorých sa udržiava redoxná rovnováha. Dýchanie je zložitý proces, ktorý poskytuje tkanivám kyslík, jeho využitie bunkami v metabolizme a odstraňovanie negatívnych plynov.

Fázy dýchania

Aby sme pochopili, ako dochádza k výmene plynov v tkanivách a pľúcach, je potrebné poznať štádiá dýchania. Celkovo sú tri:

  1. Vonkajšie dýchanie, pri ktorom dochádza k výmene plynov medzi bunkami tela a vonkajšou atmosférou. Vonkajšia verzia je rozdelená na výmenu plynov medzi vonkajším a vnútorným vzduchom, ako aj výmenu plynov medzi krvou pľúc a alveolárnym vzduchom.
  2. Preprava plynov. Plyn v tele je vo voľnom stave a zvyšok je prenášaný vo viazanom stave hemoglobínom. Výmena plynov v tkanivách a pľúcach prebieha práve prostredníctvom hemoglobínu, ktorý obsahuje až dvadsať percent oxidu uhličitého.
  3. Tkanivové dýchanie (vnútorné). Tento druh možno rozdeliť na výmenu plynov medzi krvou a tkanivami a asimiláciu kyslíka bunkami a uvoľňovanie rôznych odpadových produktov (metán, oxid uhličitý atď.).

Na procesoch dýchania sa podieľajú nielen pľúca a dýchacie cesty, ale aj svaly hrudníka, ako aj mozog a miecha.

Proces výmeny plynu

Pri saturácii pľúc vzduchom a pri výdychu sa mení na chemickej úrovni.

Vo vydychovanom vzduchu pri teplote nula stupňov a tlaku 765 mm Hg. Art., obsahuje asi šestnásť percent kyslíka, štyri percentá oxidu uhličitého a zvyšok je dusík. Pri teplote 37 ° C je vzduch v alveolách nasýtený parami, počas tohto procesu sa tlak mení a klesá na päťdesiat milimetrov ortuti. Súčasne je tlak plynov v alveolárnom vzduchu o niečo vyšší ako sedemsto mm Hg. čl. Tento vzduch obsahuje pätnásť percent kyslíka, šesť percent oxidu uhličitého a zvyšok tvorí dusík a iné nečistoty.

Pre fyziológiu výmeny plynov v pľúcach a tkanivách má veľký význam rozdiel parciálneho tlaku medzi oxidom uhličitým a kyslíkom. Parciálny tlak kyslíka je asi 105 mm Hg. Art., a vo venóznej krvi je to trikrát menej. Kvôli tomuto rozdielu prúdi kyslík z alveolárneho vzduchu do venóznej krvi. Tým sa nasýti a stane sa arteriálnym.

Parciálny tlak CO 2 vo venóznej krvi je menší ako päťdesiat milimetrov ortuti a v alveolárnom vzduchu - štyridsať. Vďaka tomuto malému rozdielu prechádza oxid uhličitý z venóznej krvi do alveolárnej krvi a je vylučovaný telom pri výdychu.

Výmena plynov v tkanivách a pľúcach sa uskutočňuje pomocou kapilárnej siete ciev. Bunky sú cez steny nasýtené kyslíkom a odstraňuje sa aj oxid uhličitý. Tento proces sa pozoruje iba s rozdielom tlaku: v bunkách a tkanivách kyslík dosiahne nulu a tlak oxidu uhličitého je asi šesťdesiat mm Hg. čl. To umožňuje CO 2 prechádzať z buniek do ciev, čím sa krv mení na venóznu.

Doprava plynu

Počas vonkajšieho dýchania v pľúcach dochádza k procesu premeny venóznej krvi na arteriálnu krv spojením kyslíka s hemoglobínom. V dôsledku tejto reakcie sa tvorí oxyhemoglobín. Po dosiahnutí buniek tela sa tento prvok rozpadne. V kombinácii s hydrogénuhličitanmi, ktoré sa tvoria v krvi, sa do krvi dostáva oxid uhličitý. V dôsledku toho sa tvoria soli, ale počas tohto procesu zostáva jeho reakcia nezmenená.

Po dosiahnutí pľúc sa hydrogénuhličitany rozložia, čím sa oxyhemoglobín dostane do alkalického radikálu. Hydrogénuhličitany sa potom premenia na oxid uhličitý a vodnú paru. Všetky tieto látky rozkladu sa vylučujú z tela pri výdychu. Mechanizmus výmeny plynov v pľúcach a tkanivách vzniká premenou oxidu uhličitého a kyslíka na soli. Práve v tomto stave sú tieto látky transportované krvou.

Úloha pľúc

Hlavnou funkciou pľúc je zabezpečiť výmenu plynov medzi vzduchom a krvou. Tento proces je možný vďaka obrovskej ploche orgánu: u dospelých je to 90 m 2 a takmer rovnaká plocha ciev ICC, kde je venózna krv nasýtená kyslíkom a uvoľňuje sa oxid uhličitý.

Pri výdychu sa z tela vylúči viac ako dvesto rôznych látok. Nejde len o oxid uhličitý, ale aj o acetón, metán, étery a alkoholy, vodnú paru atď.

Okrem kondicionovania je funkciou pľúc chrániť telo pred infekciou. Pri vdýchnutí sa všetky patogénne látky usadzujú na stenách dýchacieho systému, vrátane alveol. Obsahujú makrofágy, ktoré zachytávajú mikróby a ničia ich.

Makrofágy produkujú chemotaktické látky, ktoré priťahujú granulocyty: opúšťajú kapiláru a priamo sa podieľajú na fagocytóze. Po požití mikroorganizmov sa makrofágy môžu presunúť do lymfatického systému, kde môže dôjsť k zápalu. Patologické činidlá spôsobujú produkciu leukocytových protilátok.

metabolická funkcia

Funkcie pľúc zahŕňajú metabolickú vlastnosť. Počas metabolických procesov, tvorba fosfolipidov a bielkovín, ich syntéza. Heparín sa tiež syntetizuje v pľúcach. Dýchací orgán sa podieľa na tvorbe a deštrukcii biologicky aktívnych látok.

Všeobecný vzorec dýchania

Zvláštnosť štruktúry dýchacieho systému umožňuje vzdušným hmotám ľahko prechádzať cez dýchacie cesty a vstúpiť do pľúc, kde prebiehajú metabolické procesy.

Vzduch vstupuje do dýchacieho systému nosovým priechodom, potom prechádza orofaryngom do priedušnice, odkiaľ sa hmota dostáva do priedušiek. Po prechode cez bronchiálny strom sa vzduch dostáva do pľúc, kde dochádza k výmene medzi rôznymi druhmi vzduchu. Počas tohto procesu je kyslík prijímaný krvnými bunkami, pričom premieňa venóznu krv na arteriálnu krv a dodáva ju do srdca, odkiaľ sa prenáša do celého tela.

Anatómia dýchacieho systému

Štruktúra dýchacieho systému rozlišuje dýchacie cesty a samotnú dýchaciu časť. Ten je reprezentovaný pľúcami, kde dochádza k výmene plynov medzi vzduchovými masami a krvou.

Vzduch prechádza do dýchacej časti cez dýchacie cesty, reprezentované nosnou dutinou, hrtanom, priedušnicou a prieduškami.

Vzduchová časť

Dýchací systém začína nosnou dutinou. Je rozdelená na dve časti chrupavkovou priehradkou. Vpredu komunikujú nosové kanály s atmosférou a za nimi s nosohltanom.

Z nosa vstupuje vzduch do úst a potom do laryngeálnej časti hltana. Tu sa prelína dýchací a tráviaci systém. Pri patológii nosových priechodov sa dýchanie môže uskutočňovať cez ústa. V tomto prípade vzduch vstúpi aj do hltana a potom do hrtana. Nachádza sa na úrovni šiesteho krčného stavca a tvorí vyvýšeninu. Táto časť dýchacieho systému sa môže počas rozhovoru posunúť.

Cez horný otvor komunikuje hrtan s hltanom a zospodu orgán prechádza do priedušnice. Je pokračovaním hrtana a pozostáva z dvadsiatich neúplných chrupavkových krúžkov. Na úrovni piateho segmentu hrudného stavca sa priedušnica delí na pár priedušiek. Idú do pľúc. Priedušky sú rozdelené na časti, ktoré tvoria obrátený strom, ktorý akoby vyrastal vetvami vo vnútri pľúc.

Dýchaciu sústavu dopĺňajú pľúca. Sú umiestnené v hrudnej dutine na oboch stranách srdca. Pľúca sú rozdelené na laloky, z ktorých každý je rozdelený na segmenty. Majú tvar nepravidelných kužeľov.

Segmenty pľúc sú rozdelené do mnohých častí - bronchioly, na stenách ktorých sú umiestnené alveoly. Celý tento komplex sa nazýva alveolárny. Tu dochádza k výmene plynu.

téma:Dýchací systém

Lekcia: Štruktúra pľúc. Výmena plynov v pľúcach a tkanivách

Ľudské pľúca sú párový orgán v tvare kužeľa (pozri obr. 1). Vonku sú pokryté pľúcnou pleurou, hrudná dutina je pokrytá parietálnou pleurou. Medzi 2 vrstvami pleury je pleurálna tekutina, ktorá znižuje silu trenia pri nádychu a výdychu.

Ryža. jeden.

Za 1 minútu pľúca prečerpajú 100 litrov vzduchu.

Priedušky sa rozvetvujú, tvoria bronchioly, na koncoch ktorých sú tenkostenné pľúcne mechúriky – alveoly (pozri obr. 2).

Ryža. 2.

Steny alveol a kapilár sú jednovrstvové, čo uľahčuje výmenu plynov. Sú tvorené epitelom. Vylučujú povrchovo aktívnu látku, ktorá zabraňuje zlepovaniu alveol, a látky, ktoré zabíjajú mikroorganizmy. Odpadové biologicky aktívne látky sú trávené fagocytmi alebo vylučované vo forme spúta.

Ryža. 3.

Kyslík zo vzduchu alveol prechádza do krvi a oxid uhličitý z krvi prechádza do alveolárneho vzduchu (pozri obr. 3).

Je to spôsobené parciálnym tlakom, pretože každý plyn sa rozpúšťa v kvapaline práve vďaka svojmu parciálnemu tlaku.

Ak je parciálny tlak plynu v prostredí vyšší ako jeho tlak v kvapaline, potom sa plyn bude rozpúšťať v kvapaline, kým sa nevytvorí rovnováha.

Parciálny tlak kyslíka je 159 mm. rt. čl. v atmosfére a vo venóznej krvi - 44 mm. rt. čl. To umožňuje kyslíku z atmosféry prejsť do krvi.

Krv sa dostáva do pľúc cez pľúcne tepny a šíri sa cez kapiláry alveol v tenkej vrstve, čo podporuje výmenu plynov (pozri obr. 4). Kyslík prechádzajúci z alveolárneho vzduchu do krvi interaguje s hemoglobínom za vzniku oxyhemoglobínu. V tejto forme sa kyslík prenáša krvou z pľúc do tkanív. Tam je parciálny tlak nízky a oxyhemoglobín disociuje a uvoľňuje kyslík.

Ryža. štyri.

Mechanizmy uvoľňovania oxidu uhličitého sú podobné ako mechanizmy príjmu kyslíka. Oxid uhličitý tvorí s hemoglobínom nestabilnú zlúčeninu – karbohemoglobín, ktorá sa v pľúcach oddeľuje.

Ryža. 5.

Oxid uhoľnatý tvorí s hemoglobínom stabilnú zlúčeninu, ktorá sa nedisociuje. A taký hemoglobín už nemôže plniť svoju funkciu – prenášať kyslík po celom tele. V dôsledku toho môže človek zomrieť na udusenie aj pri normálnej funkcii pľúc. Preto je nebezpečné byť v uzavretej nevetranej miestnosti, v ktorej beží auto alebo sa kúri v piecke.

Ďalšie informácie

Mnoho ľudí dýcha často (viac ako 16-krát za minútu), pričom robí plytké dýchacie pohyby. V dôsledku takéhoto dýchania sa vzduch dostáva iba do horných častí pľúc a v dolných častiach dochádza k stagnácii vzduchu. V takomto prostredí dochádza k intenzívnej reprodukcii baktérií a vírusov.

Na nezávislú kontrolu správnosti dýchania budete potrebovať stopky. Bude potrebné určiť, koľko dýchacích pohybov človek vykoná za minútu. V tomto prípade je potrebné sledovať proces inhalácie a inhalácie.

Ak sa pri dýchaní napínajú brušné svaly, ide o brušný typ dýchania. Ak sa zmení objem hrudníka, ide o hrudný typ dýchania. Ak sa použijú oba tieto mechanizmy, potom má človek zmiešaný typ dýchania.

Ak človek vykoná až 14 dýchacích pohybov za minútu, je to vynikajúci výsledok. Ak človek urobí 15 - 18 pohybov - je to dobrý výsledok. A ak viac ako 18 pohybov - to je zlý výsledok.

Bibliografia

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Beljajev I.N. Biológia. 8. - M.: Drop.

2. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Shvetsov G.G. / Ed. Pasechnik V.V. Biológia. 8. - M.: Drop.

3. Dragomilov A.G., Mash R.D. Biológia. 8. - M.: Ventana-gróf.

Domáca úloha

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Beljajev I.N. Biológia. 8. - M.: Drop. - S. 141, úlohy a otázka 1, 3, 4.

2. Akú úlohu zohráva parciálny tlak pri výmene plynov?

3. Aká je stavba pľúc?

4. Pripravte si krátku správu, v ktorej vysvetlite, prečo sa dusík, oxid uhličitý a iné zložky vzduchu počas inhalácie nedostávajú do krvi.

Kyslík prechádza z alveol do krvi pľúcnych kapilár a oxid uhličitý prechádza v opačnom smere v dôsledku jednoduchého fyzikálneho procesu difúzie; každý z týchto plynov sa pohybuje z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou. Extrémne tenký alveolárny epitel nekladie výrazný odpor voči difúzii plynov a keďže koncentrácia kyslíka v alveolách je zvyčajne vyššia ako v krvi, kyslík prúdiaci do pľúc cez pľúcnu tepnu difunduje z alveol do kapilár. Naopak, koncentrácia oxidu uhličitého v krvi pľúcnej tepny je za normálnych podmienok vyššia ako v pľúcnych alveolách, a preto oxid uhličitý difunduje z pľúcnych kapilár do alveol. Na rozdiel od buniek vystielajúcich črevo, ktoré dokážu absorbovať látku z črevného lúmenu a preniesť ju do krvi, kde môže byť jej koncentrácia vyššia, alveolárny epitel nie je schopný prenášať kyslík a oxid uhličitý proti koncentračnému gradientu.

Keďže bunky alveol nedokážu vynútiť prechod kyslíka do krvi, keď jeho koncentrácia v alveolách klesne pod určitú úroveň, krv prechádzajúca pľúcami v tomto prípade nemôže dostať dostatok kyslíka pre telo a prejavia sa príznaky „výškovej choroby“ objavia - nevoľnosť, bolesť hlavy a halucinácie. Výšková choroba sa začína vyskytovať vo výške okolo 4500 m, u niektorých ľudí aj v nižších polohách. Ľudské telo sa dokáže prispôsobiť životu vo vysokých nadmorských výškach zvýšením počtu červených krviniek; ľudia však nemôžu žiť výrazne nad 6000 m bez dodatočného zdroja kyslíka. Vo výške asi 11 km je tlak taký nízky, že ani pri dýchaní čistého kyslíka človek nedokáže uspokojiť svoju potrebu tohto plynu. Preto musia byť lietadlá letiace v takýchto výškach pretlakované a je potrebné ich zásobiť pumpami, aby sa tlak vzduchu v kabíne udržal rovný tlaku na hladine mora, teda 760 mm Hg. čl.

V tkanivách celého tela, kde dochádza k vnútornému dýchaniu, prechádza kyslík z kapilár do buniek a oxid uhličitý z buniek do kapilár difúziou. V dôsledku neustáleho rozkladu glukózy a iných látok v bunkách sa neustále tvorí oxid uhličitý a využíva sa kyslík. Preto je koncentrácia kyslíka v bunkách vždy nižšia a koncentrácia oxidu uhličitého je vždy vyššia ako v kapilárach.

Celou cestou z pľúc cez krv do tkanív sa kyslík presúva z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou a nakoniec sa používa v bunkách; oxid uhličitý sa pohybuje z buniek, kde sa tvorí, cez krv do pľúc a von – vždy do oblastí s nižšou koncentráciou.