Wymiana powietrza w płucach odbywa się dzięki rytmicznym ruchom klatki piersiowej. Są one możliwe dzięki pracy mięśni oddechowych: przepony i mięśni międzyżebrowych. Przepona jest mięśniem poprzecznie prążkowanym, oddzielającym jamę klatki piersiowej od jamy brzusznej. Podczas wdechu następuje:
- skurcz przepony, co powoduje obniżenie jamy klatki piersiowej
- skurcz mięśni międzyżebrowych, które powodują rozszerzenie klatki piersiowej.
Skurcz mięśni oddechowych powoduje zwiększenie objętości klatki piersiowej, rozciągnięcie płuc i powstanie w nich podciśnienia. Skutkiem jest zasysanie powietrza do płuc. Następnie dochodzi do rozluźnienia mięśni, elastyczna klatka piersiowa powraca do stanu wyjściowego i następuje wydech.
Wdech jest fazą aktywną, wymagającą pracy przepony i mięśni międzyżebrowych. Wydech jest fazą bierną, następuje na skutek rozluźnienia mięśni.
Pojemność płuc
Odruch wdechu jest inicjowany przez ośrodek oddechowy mieszczący się w rdzeniu przedłużonym w mózgu. Jest on wrażliwy na stężenie dwutlenku węgla we krwi i po przekroczeniu pewnej jego wartości, wysyła impulsy do mięśni oddechowych.
Wymiana gazowa w pęcherzykach płucnych odbywa się na zasadzie dyfuzji.
Dyfuzja w pęcherzykach jest możliwa, gdyż:
- istnieje odpowiednio duża różnica pomiędzy stężeniem gazów znajdujących się w powietrzu wewnątrz pęcherzyka płucnego i stężeniem tych gazów we krwi. Powietrze w pęcherzyku zawiera dużo tlenu i mało dwutlenku węgla. Natomiast krew znajdująca się w naczyniach włosowatych oplatających pęcherzyk jest uboga w tlen i bogata w dwutlenek węgla. Naturalna dążność do wyrównania stężeń powoduje, że tlen przenika z pęcherzyka do krwi, a dwutlenek węgla z krwi do pęcherzyka.
- pęcherzyki płucne utworzone są z jednowarstwowego nabłonka płaskiego. Podobną budowę mają ściany naczyń włosowatych. Tak cienka przegroda (2 warstwy płaskich komórek) między wnętrzem pęcherzyka a krwią nie utrudnia wymiany gazów.
- powierzchnia pęcherzyków pokryta jest płynem, w którym rozpuszczają się dyfundujące do krwi gazy, co znacznie ułatwia zachodzenie całego procesu.
Porównanie zawartości gazów oddechowych w powietrzu wdychanym i wydychanym
Gaz | Tlen | Dwutlenek węgla |
---|---|---|
powietrze wdychane | 21% | 0,03% |
powietrze wydychane | 16,5% | 4% |
Transport tlenu
Tlen w momencie wniknięcia do naczynia włosowatego wiąże się z hemoglobiną znajdującą się w erytrocytach. Hemoglobina jest białkiem mającym duże powinowactwo z tlenem: 1 cząsteczka hemoglobiny wiąże 4 cząsteczki tlenu. Połączenie to jest nietrwałe, a związana w ten sposób hemoglobina nazywana jest oksyhemoglobiną. Wpływ na jej powstanie ma ilość dwutlenku węgla - przy niskim stężeniu tego gazu (taka sytuacja jest w pęcherzykach) hemoglobina bardzo łatwo łączy się z tlenem. W ten sposób związany tlen opuszcza płuca i wędruje do tkanek. W tkankach pod wpływem wysokiego stężenia dwutlenku węgla oksyhemoglobina rozpada się i uwolniony tlen dyfunduje do komórek.
Miejsce tlenu w hemoglobinie bardzo łatwo zajmuje tlenek węgla (czad). Ma on znacznie większe powinowactwo z hemoglobiną i tworzy z nią trwałe połączenie. W ten sposób „blokuje” hemoglobinę. Ilość „wolnych” cząsteczek szybko spada i po pewnym czasie jest niewystarczająca dla zaspokojenia potrzeb organizmu. Na tym polega mechanizm zatrucia czadem.
Transport dwutlenku węgla
Powstający w komórkach ciała dwutlenek węgla dyfunduje do krwi i wraz z nią wędruje do płuc:
- 70% dwutlenku węgla tworzy z wodą jony wodorowęglanowe i w tej postaci jest transportowany przez osocze
- 20% wiąże się z hemoglobiną
- 10% wędruje rozpuszczone w osoczu.
Teksty dostarczyło Wydawnictwo GREG. © Copyright by Wydawnictwo GREG
Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka
Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.
Ciekawostki (0)
Zabłyśnij i pokaż wszystkim, że znasz interesujący szczegół, ciekawy fakt dotyczący tego tematu.