Външно дишане - метаболизъм - подготовка за завършване на гимназията
Ако трябваше да прецените коя дейност е най-важна за нас, „дишането“ би било безспорният номер 1. Можем да преживеем дълги фази без храна, около 3 дни без вода, но само няколко минути без кислород. Думата вдъхновение се използва в медицината за вдишване, извън медицинската област за творчески идеи, просветление, вдъхновение. Само използването на думата „вдъхновение“ в нашия език показва важността на дихателния процес!
Вътрешно и външно дишане
Терминът дишане означава механично-анатомично дишане на белите дробове с помощта на диафрагмата и гръдните мускули. От друга страна, дишането е биохимичен процес на генериране на енергия от окисляването на въглехидратите (във вътрешната мембрана на митохондриите), известен като клетъчно дишане. Енергията се освобождава по време на дишането на клетките под формата на АТФ.
Забележете
Без външно дишане няма клетъчно дишане!
Кислородът достига кръвта чрез дифузия и насочен поток. Кислородът преминава от алвеолите в фините кръвни капиляри, след което се пренася до сърцето в големите артерии и оттам се разпределя по цялото тяло. Свързан с транспортния протеин хемоглобин в кръвта, отново дифузията позволява преминаването на кислород от кръвта в клетката.
Дифузията е много ефективна и изключително бърза на къси разстояния, но не е подходяща за дълги разстояния (бял дроб-сърце-голям пръст). Тук се изисква насочен поток. Този поток се поддържа от различните парциални налягания на кислорода и специалните свойства на хемоглобина.
Процеси на външно дишане
Дишането се случва не само през белите дробове, но и през кожата. Други живи същества използват хрилете (риби) или трахеите (насекоми).
В белите дробове газообменът се осъществява през зона, която е превърната в тялото, често силно сгъната и следователно с изключително увеличена повърхност.
Вдишването на кислородсъдържащ въздух навлиза в тялото през устата и носа.
Дишащият въздух се овлажнява и филтрира чрез назално дишане. Въздухът достига до трахеята през фаринкса и по този начин през бронхите в белите дробове. Двата бронхиални клона се разклоняват допълнително, за да образуват бронхиоли. „Най-фините субединици“ на белите дробове са алвеолите или алвеолите, които са заобиколени от тънка мембрана и по този начин позволяват на кислорода да преминава чрез дифузия в кръвоносните съдове. Въглеродният диоксид преминава от кръвта през същите тънки мембрани във издишания въздух.
Газообменът в алвеолите се осъществява чрез дифузия. В белодробните капиляри кислородът преминава в кръвта, а в замяна въглеродният диоксид от кръвта достига до белите дробове и по този начин се отстранява от тялото (издишване).
Процесът на дифузия зависи до голяма степен от броя на наличните молекули газ:
Колкото по-висока е концентрацията на кислород, толкова повече те могат да дифундират през мембраната в тялото.
Обменът на газ може да премине
- Пропускливост на мембраната за веществата, които се обменят
- Размер на повърхността на мембраната
- Дебелина на мембраната (= дифузионна пътека)
- Температура (влияе на скоростта на правилното движение на молекулите и по този начин на скоростта на дифузия. Колкото по-топло е, толкова по-добър е обменът на газ)
- Различия в концентрацията между двете страни на мембраната
Забележете
Колкото по-голям е градиентът на концентрацията, толкова по-добре работи газообменът.