Co je výměna plynu v krvi, v plicích a tkáních? Vlastnosti výměny plynu

Co je výměna plynu? Téměř žádné živé stvoření nemůže bez něj dělat. Výměna plynu v plicích a tkáních, stejně jako krev, napomáhá nasycení buněk živinami. Díky němu získáváme energii a vitalitu.

Co je výměna plynu?

Žít, živé organismy potřebují vzduch. Je to směs mnoha plynů, z nichž hlavní je kyslík a dusík. Oba tyto plyny jsou nejdůležitějšími složkami pro zajištění normální životnosti organismů.

V průběhu evoluce vyvinuly různé druhy své adaptace pro svou produkci, některé vyvinuté plíce, jiné měly žáby a jiné používaly pouze kůži. S pomocí těchto orgánů se provádí výměna plynu.

Co je výměna plynu? Jedná se o proces interakce vnějšího prostředí a živých buněk, během nichž dochází k výměně kyslíku a oxidu uhličitého. Při dýchání kyslík vstupuje do těla spolu se vzduchem. Saturuje všechny buňky a tkáně, podílí se na oxidativní reakci, přeměňuje se na oxid uhličitý, který se vylučuje z těla spolu s dalšími metabolickými produkty.

Výměna plynu v plicích

Každý den dýcháme více než 12 kilogramů vzduchu. Plic nám v tom pomáhají. Jedná se o nejsilnější orgán, schopný udržet až 3 litry vzduchu v jednom úplném hlubokém dechu. Výměna plynu v plicích probíhá pomocí alveol - četných vezikulů, které se vzájemně propojují s cévami.

Vniká vzduch přes horní části dýchacího ústrojí, prochází průdušnicí a průduchy. V kombinaci s alveoly se kapiláry odebírají vzduch a přenášejí je přes oběhový systém. Současně dávají alveoli oxid uhličitý, který opouští tělo společně s výdechem.

Proces výměny mezi alveoly a cévami se nazývá obousměrná difúze. Objevuje se během několika vteřin a je způsobeno rozdílem v tlaku. U okysličeného atmosférického vzduchu je to víc, proto se směřuje do kapilár. Oxid uhličitý má nižší tlak, což je důvod, proč je přitlačen do alveol.

Krevní oběh

Bez oběhového systému by výměna plynů v plicích a tkáních nebyla možná. Naše tělo je pronikáno řadou krevních cév různých délky a průměru. Jsou představovány tepnami, žilkami, kapiláry, venulemi atd. V krevních cévách krev cirkuluje nepřetržitě a usnadňuje výměnu plynů a látek.

Výměna plynu v krvi se provádí pomocí dvou kruhů krevního oběhu. Při dýchání se začne pohybovat po velkém kruhu. V krvi se přenáší, připojí se ke speciálnímu proteinu hemoglobinu, který je obsažen v červených krvinkách.

Z alveolů vstupuje vzduch do kapilár a pak do tepen, které směřují přímo ke srdci. V našem těle působí jako silné čerpadlo, čerpáním okysličené krve do tkání a buněk. Na oplátku dávají krev naplněnou oxidem uhličitým a nasměrují ji po žilách a žilách zpět do srdce.

Při procházení pravým atriem vyplní žilní krev velký kruh. V pravé komoře začíná malý okruh krevního oběhu. Na to je krev destilována plicní trup. To se pohybuje po tepnách, arteriolách a kapilárách, kde dochází k výměně vzduchu s alveoly, aby cyklus začal znovu.

Výměna v tkáních

Takže víme, jaká je výměna plic a krve. Oba systémy přenášejí plyny a vyměňují je. Klíčová role však patří do tkání. Jsou to hlavní procesy, které mění chemické složení vzduchu.

Arteriální krev nasycuje buňky kyslíkem, což v nich vyvolává řadu oxidačních redukčních reakcí. V biologii se říká Krebsův cyklus. Pro jejich zavedení jsou potřebné enzymy, které také přicházejí s krví.

Během kurzu cyklus Krebs citron, octová a další kyseliny, produkty pro oxidaci tuků, aminokyselin a glukózy. Jedná se o jednu z nejdůležitějších fází, která doprovází výměnu plynu v tkáních. Během jeho chodu je uvolněna energie potřebná pro činnost všech orgánů a systémů těla.

Pro reakci se aktivně používá kyslík. Postupně oxiduje a mění se na oxid uhličitý - CO₂, který se uvolňuje z buněk a tkání do krve, pak do plic a do atmosféry.

Výměna plynu u zvířat

Struktura organismu a orgánových systémů u mnoha zvířat se značně liší. Nejvíce podobní lidem jsou savci. Malá zvířata, jako je planaria, nemají komplexní systémy pro metabolismus. Pro dýchání používají vnější kryty.

Obojživelníci pro dýchání používají pokožku, stejně jako ústa a plíce. Ve většině zvířat žijících ve vodě se výměna plynu provádí pomocí žáruvzdorných žlábků. Jedná se o tenké desky spojené s kapiláry a přenášení kyslíku z nich ve vodě.

Arthropods, například stonožky, vši, pavouci, hmyz, nemají plíce. Na celém povrchu těla mají průdušnici, která nasměruje vzduch přímo do buněk. Takový systém jim umožňuje rychle se pohybovat, aniž by docházelo k dechu a únavě, protože proces výroby energie se objevuje rychleji.

Výměna plynů v rostlinách

Na rozdíl od zvířat, v rostlinách výměna plynu v tkáních zahrnuje spotřebu kyslíku a oxidu uhličitého. Kyslík spotřebovávají v procesu dýchání. Rostliny pro tento účel nemají speciální orgány, takže do nich vstoupí vzduch přes všechny části těla.

Listy mají zpravidla největší plochu a na nich se dostává velké množství vzduchu. Kyslík vstupuje do nich přes malé otvory mezi buňkami, tzv. Stomata, je zpracován a vypouštěn již ve formě oxidu uhličitého, jako u zvířat.

Charakteristickým znakem rostlin je schopnost fotosyntézy. Takže mohou přeměňovat anorganické složky na organické složky pomocí světla a enzymů. Během fotosyntézy se oxid uhličitý absorbuje a produkuje kyslík, takže rostliny jsou skutečné "továrny" pro obohacení vzduchu.

Vlastnosti

Výměna plynu je jednou z nejdůležitějších funkcí každého živého organismu. Provádí se pomocí dýchání a cirkulace, což přispívá k uvolnění energie a metabolismu. Zvláštnosti výměny plynu spočívají v tom, že to ne vždy plyne stejným způsobem.

Za prvé, je to bez dýchání, jeho zastavení po dobu 4 minut může vést k narušení mozkových buněk. Výsledkem je, že tělo zemře. Existuje mnoho nemocí, při nichž dochází k narušení výměny plynu. Tkáně nedostanou dostatek kyslíku, což zpomaluje jejich vývoj a funkci.

Nerovnoměrná výměna plynu je pozorována u zdravých lidí. Při zvýšené svalové činnosti se významně zvyšuje. Doslova za šest minut dosáhne maximální síly a přilne k němu. Když se však zatížení zvýší, množství kyslíku se může začít zvyšovat, což bude pro tělo také nepříjemné.