Scambio di gas nei tessuti e nei polmoni. La struttura del sistema respiratorio

Una delle funzioni più importanti del corpo è la respirazione. Durante di esso, vi è uno scambio di gas nei tessuti e nei polmoni, in cui viene mantenuto il bilancio redox. La respirazione è un processo complesso che fornisce tessuto con ossigeno, il suo uso da parte delle cellule durante il metabolismo e la rimozione di gas negativi.

Fasi di respirazione

Per capire come avviene lo scambio di gas nei tessuti e nei polmoni, è necessario conoscere le fasi della respirazione. Ce ne sono tre:

1. Respirazione esterna, in cui avviene lo scambio di gas tra le cellule del corpo e l'atmosfera esterna. L'opzione esterna è suddivisa nello scambio di gas tra l'aria esterna ed interna, così come lo scambio di gas tra il sangue dei polmoni e l'aria alveolare.
2. Trasporto di gas. Il gas nel corpo è in uno stato libero e il resto viene trasferito in uno stato legato dall'emoglobina. Lo scambio di gas nei tessuti e nei polmoni avviene attraverso l'emoglobina, che contiene fino al venti per cento anidride carbonica.
3. Respirazione tissutale (interna). Questo tipo può essere suddiviso nello scambio di gas tra il sangue e i tessuti e l'assorbimento di ossigeno da parte delle cellule e il rilascio di vari prodotti di scarto (metano, anidride carbonica, ecc.).

Non solo i polmoni e le vie respiratorie, ma anche i muscoli del petto, così come il cervello e il midollo spinale, prendono parte ai processi respiratori.

Processo di scambio di gas

Durante la saturazione d'aria dei polmoni e durante le esalazioni, c'è un cambiamento a livello chimico.

In aria espirata ad una temperatura di zero gradi e ad una pressione di 765 mm Hg. L'arte contiene circa il sedici percento di ossigeno, il quattro percento di biossido di carbonio e il resto è l'azoto. Ad una temperatura di 37 ° C, l'aria negli alveoli è satura di vapori, durante questo processo la pressione cambia, passando a cinquanta millimetri di mercurio. La pressione dei gas nell'aria alveolare è leggermente superiore ai settecento mm di mercurio. Art. Quest'aria contiene il quindici percento di ossigeno, sei - diossido di carbonio, e il resto è azoto e altre impurità.

Per la fisiologia dello scambio gassoso nei polmoni e nei tessuti, la differenza di pressione parziale tra biossido di carbonio e ossigeno è di grande importanza. La pressione parziale di ossigeno è di circa 105 mm Hg. Art., E nel sangue venoso, è tre volte meno. A causa di questa differenza, l'ossigeno fluisce dall'aria alveolare nel sangue venoso. Quindi, si verifica la sua saturazione e trasformazione in arteriosa.

La pressione parziale di CO ₂ nel sangue venoso è inferiore a cinquanta millimetri di mercurio e nell'aria alveolare è quaranta. A causa di questa piccola differenza, l'anidride carbonica passa dal sangue venoso a quello alveolare e viene escreta dal corpo durante l'espirazione.

Lo scambio di gas nei tessuti e nei polmoni viene effettuato utilizzando una rete capillare di vasi. Attraverso le loro pareti avviene l'ossigenazione delle cellule e anche l'anidride carbonica viene rimossa. Questo processo si osserva solo con una differenza di pressione: nelle cellule e nei tessuti l'ossigeno raggiunge lo zero e la pressione del biossido di carbonio è di circa sessanta millimetri di mercurio. Art. Ciò consente al CO ₂ di passare dalle cellule ai vasi sanguigni, trasformando il sangue in venoso.

Trasporto di gas

Durante la respirazione esterna nei polmoni, il processo di trasformazione del sangue venoso nel sangue arterioso avviene combinando l'ossigeno con l'emoglobina. Come risultato di questa reazione, si forma ossiemoglobina. Al raggiungimento delle cellule del corpo, questo elemento si disintegra. In combinazione con bicarbonati, che si formano nel sangue, il biossido di carbonio entra nel sangue. I sali si formano come risultato, ma durante questo processo la sua reazione rimane invariata.

Raggiungendo i polmoni, i bicarbonati si disintegrano dando un radicale alcalino di ossiemoglobina. Successivamente, i bicarbonati vengono convertiti in anidride carbonica e vapore acqueo. Tutte queste sostanze di decomposizione vengono eliminate dal corpo durante l'espirazione. Il meccanismo dello scambio gassoso nei polmoni e nei tessuti è prodotto dalla conversione di anidride carbonica e ossigeno in sali. È in questo stato che queste sostanze vengono trasportate dal sangue.

Il ruolo dei polmoni

La funzione principale dei polmoni è garantire lo scambio di gas tra aria e sangue. Questo processo è possibile a causa della vasta area dell'organo: in un adulto è 90 m ² e quasi la stessa area dei vasi della ICC, dove il sangue venoso è saturo di ossigeno e il biossido di carbonio viene rilasciato.

Durante l'espirazione, oltre duecento diverse sostanze vengono espulse dal corpo. Non sono solo l'anidride carbonica, ma anche l'acetone, il metano, gli eteri e gli alcoli, i vapori d'acqua, ecc.

Oltre al condizionamento, la funzione dei polmoni è quella di proteggere il corpo dalle infezioni. Quando si inala, tutti gli agenti patogeni si depositano sulle pareti dell'apparato respiratorio, inclusi gli alveoli. Contengono macrofagi che catturano i microbi e li distruggono.

I macrofagi producono sostanze chemiotattiche che attraggono i granulociti: lasciano il capillare e prendono una parte diretta nella fagocitosi. Dopo l'assorbimento dei microrganismi, i macrofagi possono passare nel sistema linfatico, dove può verificarsi l'infiammazione. Gli agenti patologici causano la produzione di anticorpi leucocitari.

Funzione metabolica

Caratteristiche caratteristiche i polmoni includono proprietà metaboliche. Durante i processi metabolici, la formazione di fosfolipidi e proteine, la loro sintesi. La sintesi di eparina si verifica anche nei polmoni. L'organo respiratorio è coinvolto nella formazione e distruzione di sostanze biologicamente attive.

Modello generale di respirazione

Caratteristica dell'edificio Il sistema respiratorio consente alle masse d'aria di passare facilmente attraverso le vie respiratorie e nei polmoni, dove avvengono i processi metabolici.

L'aria entra nel sistema respiratorio attraverso il passaggio nasale, quindi passa attraverso l'orofaringe fino alla trachea, da dove la massa raggiunge i bronchi. Dopo aver attraversato l'albero bronchiale, l'aria entra nei polmoni, dove avviene lo scambio tra i diversi tipi di aria. Durante questo processo, l'ossigeno viene assorbito cellule del sangue convertire il sangue venoso in sangue arterioso e consegnarlo al cuore, e da lì si diffonde in tutto il corpo.

Anatomia del sistema respiratorio

La struttura dell'apparato respiratorio rilascia le vie aeree e la parte respiratoria stessa. Quest'ultimo è rappresentato dai polmoni, dove si verifica lo scambio di gas tra le masse d'aria e il sangue.

L'aria passa nella parte respiratoria attraverso le vie aeree, rappresentata dalla cavità nasale, laringe, trachea e bronchi.

Parte pneumatica

Inizia l'apparato respiratorio cavità nasale. È diviso in due parti da un setto cartilagineo. I canali anteriori del naso comunicano con l'atmosfera, e dietro - con il nasopharynx.

Dal naso l'aria entra nella bocca e poi nella parte laringea della faringe. Ecco l'incrocio dei sistemi respiratorio e digestivo. Con la patologia dei passaggi nasali, la respirazione può essere effettuata attraverso la bocca. In questo caso, l'aria entrerà anche nella faringe e quindi nella laringe. Si trova al livello della sesta vertebra cervicale, formando una elevazione. Questa parte del sistema respiratorio può spostarsi durante una conversazione.

Attraverso l'apertura superiore, la laringe comunica con la faringe e da sotto l'organo passa nella trachea. È una continuazione della laringe e consiste di venti anelli cartilaginei incompleti. A livello del quinto segmento vertebrale toracico, la trachea è divisa in una coppia di bronchi. Si dirigono ai polmoni. I bronchi sono divisi in parti, formando un albero invertito, che sembrava germogliare rami all'interno dei polmoni.

L'apparato respiratorio è completato dai polmoni. Si trovano nella cavità toracica su entrambi i lati del cuore. I polmoni sono divisi in parti, ognuna delle quali è divisa in segmenti. Hanno la forma di coni irregolari.

I segmenti dei polmoni sono divisi in molte parti: i bronchioli, sulle pareti di cui sono situati gli alveoli. L'intero complesso è chiamato alveolare. È in esso che avviene lo scambio di gas.