Чим більше кисню і менше вуглекислого газу, тим краще
4.4 (88.57%) 7 votes
Ходимо ми, бігаємо, думаємо і навіть мріємо - абсолютно для будь-яких дій і процесів потрібна енергія. Коли ми про-сто лежимо, організм продовжує витрачати енергію. Навіть уві сні витрата енергії не припиняється ні на секунду: б'ється серце, скорочуються дихальні м'язи, працює система виділення і біжать по нервах імпульси. В цьому безперервному про-мене речовин і енергії полягає одна з основних відмінностей живих організмів від неживої природи.
Найефективніший шлях отримання заповітних калорій - окислювальні процеси за участю кисню. Саме щоб забезпечити організму нескінченне окислення містяться в ньому органічних речовин, відбувається процес дихання. Під диханням зазвичай мають на увазі постійні вдихи і видихи. які здійснюють легкі. Однак це зовнішнє дихання, пер-вая щабель складного процесу.
Потрапивши в кров, кисень в складі білка гемоглобіну рухається по кровоносній системі і доставляється в кожну клітинку тіла. Там, де капіляри не можуть підійти безпосередньо до клітки, роль посередника виконує міжклітинна рідина. Тільки в клітці, а саме в її частині, званої мітохондрій, відбуваються процеси окислення, в результаті яких виділяється необхідна нам енергія.
Звідки береться матеріал для окислення? Їжа - жири, білки і вуглеводи - ось паливо, яке повільно, але вірно згорає в кисневій «топці» нашого тіла.
Як при будь-якому виробництві, тут не обходиться без відходів. Відходами процесу дихання є вуглекислий газ і вода. ко-торие залишають організм різними шляхами: вуглекислий газ проробляє той же шлях, що і кисень, але в зворотному порядку (клітина - кров - легкі), вода видаляється через легені (з по-дянимі парами), нирки (з сечею), шкіру (з потом) і кишечник.
Які сили в легких змушують кисень спрямовуватися в кров, а вуглекислий газ - залишати її?
Будь газ в складі суміші (в даному випадку такою сумішшю буде вдихається нами повітря) володіє власною силою, званої парціальним тиском. Такий же силою облада-ють і гази, розчинені в рідкому середовищі (в нашому прикладі рідина - це кров), тільки тут ця сила називається на-пряжением. Обидві сили вимірюються в міліметрах ртутного стовпа. Вся «сцена» обміну розігрується в легеневих міхур-ках - альвеолах, які, як грона винограду, висять на кінцях самих дрібних бронхів. Стінка альвеоли утворена шаром альвеолярних клітин, шаром клітин капіляра і шаром сполучної тканини між ними і служить кордоном між повітряним середовищем легких і кров'ю капілярів. Вона дуже тонка - загальна товщина всіх трьох шарів всього 1 мкм - і є-ється досить незначною перешкодою для газів.
Читайте також: Під час читання лежачи псується зір
Якщо парціальний тиск газу в газовій суміші більше, ніж напруга цього ж газу в рідині, газ прагне проникнути в рідину і розчинитися в ній, і навпаки, якщо напруга газу в рідині більше його парціального тиску в газовій суміші, газ залишає рідина. Наприклад, в природі таким способом атмосферний кисень потрапляє у водойми - річки і озера, а вуглекислий газ - з водойм в атмосферу.
Як відбувається газообмін у легенях? На рівні моря вдихає нами повітрі парціальний тиск кисню з-ставлять близько 100 мм рт. ст. а його напруга в венозної кро-ві -40 мм рт. ст. Природно, кисень «тисне» в газі сильніше, ніж «напружує» в рідини, і ця сила змушує її діяти в кров, поки тиск і напруга кисню НЕ уравнове-сятся. Кров протікає через капіляри легень за 0,5 с, а щоб кров з венозної перетворилася в артеріальну, досить половини цього часу. При здоровому стані людини артеріальна кров насичується киснем на 95-97%.
Для вуглекислого газу картина зворотна. Його парціальний тиск в альвеолах - 40 мм рт. ст. а напруга в кро-ві - 46 мм рт. ст. тому вуглекислий газ «виштовхується» з крові, поки не настане рівновага. Дещо дивним може здатися факт, що, незважаючи на меншу різницю між напругою і тиском, вуглекислий газ покидає кров в 20 разів швидше, ніж кисень проникає в неї. Це про-виходить тому, що розчинність вуглекислого газу в 25 разів більше, ніж кисню. Проте артеріальна кров поряд з киснем завжди містить невелику кількість вуглекислого газу.
Дихання до деякої міри контролюється свідомістю. Ми можемо змусити себе дихати частіше або рідше, а то і по-все затримати дихання. Однак як би довго ми не старалися стримувати вдих, настає момент, коли це стає-можливим. Сигналом для чергового вдиху служить не недо-статок кисню. що могло б здатися логічним, а надлишок вуглекислого газу. Саме накопичився в крові вуглекислий газ є фізіологічним стимулятором дихання. Після відкриття ролі вуглекислого газу його почали додавати в газові суміші аквалангістів, щоб стимулювати роботу дихально-го центру. Цей же принцип використовують при наркозі.
Читайте також: Всі бактерії шкідливі для організму
Підвищення вмісту вуглекислого газу в навколишньому повітрі, наприклад в закритому приміщенні, змушує нас частіше дихати. Ми відчуваємо нестачу повітря, але чомусь пов'язуючи третьому це з браком кисню, а не з надлишком вуглекислого газу. Нестача кисню - гіпоксія - викликає відчуття сонливості. а не напад задухи.
Читайте також: Що відбувається під час сну?
У легких кров знову насичується киснем понад норму, і історія повторюється. Дуже швидко кількість вуглекислого газу в клітинах і тканинах стає настільки відчутним, що червоніє обличчя, з'являються задишка, головний біль і судоми (посмикування в м'язах губ, повік, обличчя і пальців рук і ніг), і врешті-решт людина втрачає свідомість, а « безпритульний »кисень продовжує наводити свої порядки. Його молекули надзвичайно активні і витрачають окислювальні сили направо і наліво. В першу чергу вони руйнують клітинні мембра-ни, які складаються головним чином з легко окислюється ліпідних (жироподібних) молекул. Кілька сотень окислен-них молекул ліпіду можуть запустити ланцюгову реакцію самораз-рушення всієї клітини. Розпадаються молекули вже не просто нездатні виконувати свої функції - вони дуже токсичні. Руйнуються клітини легенів і кровоносних судин, страждають серце, печінку, головний і спинний мозок. В атмосфері чистого кисню людина може вижити не більше доби.
Венозна кров пофарбована в темно-вишневий колір, а в тропіках вона набуває яскраво-червоний відтінок. Це відбувається тому, що в теплому і вологому кліматі людині потрібно менше енергії для під-тримання процесів життєдіяльності і нормального температу-ри тіла. Отже, організм споживає менше кисню, тому в вени повертається кров, багата киснем. Самі споживають кисень органи - серцевий м'яз і го-головний мозок. На 1 мм 2 цих органів доводиться 2,5-3 тис. Капілля-рів, тоді як на 1 мм 2 скелетного м'яза - тільки 0,3-1 тис. Ка-пілляров.
Близько 15% всього кисню, який надходить в організм в со-стоянні спокою, споживає серце.
При вдиху скорочення серця частішають, а при видиху - за-сповільнює.
Загальна площа альвеол у дорослої людини приблизно в 50 разів більше поверхні тіла.