تبادل الغازات: الوظيفة والمهام والدور والأمراض

بدون التنفس لا يوجد استقلاب وبدون استقلاب لا توجد حياة. وهكذا ، يعتمد البشر وجميع الفقاريات على تبادل الغازات عبر التنفس الرئوي.

ما هو تبادل الغازات؟

بدون تنفس لا استقلاب وبدون استقلاب لا حياة. وهكذا ، يعتمد البشر وجميع الفقاريات على تبادل الغازات عبر التنفس الرئوي. أكسجين، وهو أمر حيوي بالنسبة لنا ، يتم استخراجه من الهواء المستنشق ، وينتقل في الجسم عبر مجرى الدم ، ويتم استقلابه في الخلايا. بدوره ، منتج النفايات كربون ثاني أكسيد يفرز مرة أخرى عن طريق الرئتين. مسار غازات الجهاز التنفسي يقود من العالم الخارجي عبر أعضاء الجهاز التنفسي فم or أنفوالبلعوم والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. كمزيج من الغازات ، يمكن تقسيم الهواء إلى مكونات أكسجين, نتروجين, كربون ثاني أكسيد والغازات النبيلة المختلفة. ومع ذلك ، يمكن استخدام الكائن الحي فقط أكسجين. يعمل كمنشط للمغذيات لتوفير الطاقة له الميتوكوندريا، محطات توليد الطاقة في خلايانا.

الوظيفة والمهمة

عندما يتم استنشاق التنفس ، فإن صدر يتوسع. المرفقة غشاء يتحرك نحو البطن ، مما يخلق فراغًا ويملأ الرئتين. عند الزفير ، فإن غشاء يتحرك للخلف ، وبسبب ضغط الهواء المحيط المقابل ، يمكن الزفير. هذه الحركة للصدر ضرورية للتنفس ، وفي حالة المرض ، ل سعال حتى تجريم المخاط. تهوئة هناك حاجة للأكسجين في دم يمكن أن تأخذ مجراها. يشير هذا إلى الأنشطة في الجهاز التنفسي التي توزع الهواء إلى الحويصلات الهوائية. ال دم تداول يعمل كنظام نقل. التركيز الرئيسي لتبادل الغازات في الجسم هو الرئتين. الهواء الذي يتم استنشاقه وتسخينه وترطيبه في الشعب الهوائية ، يدخل فصوص الرئتين. وهي تتكون من أصغر الحويصلات الهوائية ، الحويصلات الهوائية. هذه متصلة بالأفضل شعري سفن عبر غشاء منفذ. هم بدورهم يتصلون عبر تشعبات أكبر من أي وقت مضى دم سفن حتى تتولى وظيفة النقل الخاصة بهم كشرايين وأوردة عبر قلب. يعمل تبادل هواء العادم المستخدم في الاتجاه المعاكس تمامًا. هنا الضار كربون يدخل ثاني أكسيد الحويصلات الهوائية. هناك يتم تخزينه لفترة قصيرة قبل مغادرة الكائن الحي مرة أخرى مع هواء الزفير. يحتاج الكائن البشري إلى حوالي 0.3 لتر من الأكسجين في الدقيقة إذا لم يكن في حالة حركة ثقيلة. إذا كان الشخص نشيطًا بدنيًا ، يزداد استهلاك الأكسجين بشكل متناسب ، حيث يتم أيض المزيد من الأكسجين في خلايا العضلات. هذا يصل إلى ما يقرب من 10,000 إلى 20,000 لتر من الهواء كل 24 ساعة ، والتي يجب على الكائن الحي معالجتها في الرئتين. في هذه العملية ، فإن العناصر الفردية لـ الجهاز التنفسي لديها مهام إضافية. وبالتالي ، هناك ثلاث مراحل من تبادل الغازات: أولاً ، يتم نقل الهواء التنفسي بنشاط إلى الرئتين ، ومن هناك يصل إلى مجرى الدم عن طريق الانتشار ، ثم يصل إلى وجهته في خلايا الأنسجة. الأكسجين مطلوب في كل مكان في الكائن البشري ، وخاصة في الدماغ. ينتقل الأكسجين إلى جميع أجزاء الجسم عن طريق خلايا الدم الحمراء كريات الدم الحمراء. هناك يرتبط بصبغة الدم الهيموغلوبين. الهيموغلوبين عضوي ، حديد- تحتوي على بروتين يرتبط به الأكسجين كيميائياً. يساهم الطلب على الأكسجين بشكل كبير في التحكم في التنفس. عندما ينقص الأكسجين ، يصبح التنفس أعمق أو أسرع. أثناء نقص الأكسجين لفترات طويلة ، الدم سفن تنقبض الرئتان وتزيد من مقاومةهما قلب أثناء تدفق الدم. هذا يضع ضغطا على قلب.

الأمراض والعلل

فقط عندما يكون هناك تبادل سلس للغازات يمكن للجسم الاستفادة المثلى من الأكسجين. ومع ذلك ، يمكن للأمراض المختلفة أن تعطل بشدة هذا التبادل. على سبيل المثال، التليف الرئوي. هنا صحي رئة يتم إعادة تشكيل الأنسجة إلى النسيج الضام تشبه ندوب. يمكن أن يحدث هذا بسبب الالتهابات التي تسببها بعض مسببات الأمراض او بواسطة قصور القلب. ولكن أيضًا استنشاق المواد الضارة ، مثل الغبار أو بعض المذيبات ، يمكن أن يكون سببًا. المرض الآخر الذي يعيق إمداد الأكسجين هو انتفاخ الرئة. في هذه الحالة ، يتم تدمير الحويصلات الهوائية وتذويب جدرانها الفاصلة ، الأغشية. ينتج عن هذا تكوين هياكل تشبه الفقاعات يتراكم فيها الهواء الذي يتم استنشاقه. ثم يوجد الهواء في الرئتين ، ولكن تنفس يصبح صعبًا ويعاني الكائن الحي بشكل متزايد من نقص الأكسجين.التدخينوالمواد السامة والتهابات متكررة الجهاز التنفسي يمكن أن يسبب هذا. يمكن أن يكون خطرًا حادًا على تبادل الغازات العامل ما يسمى ب الالتهاب الرئوي. هذا الالتهاب الرئوي يتم تشغيله بواسطة بكتيريا - المكور العقدي الرئوية. لكن الفيروسات والالتهابات الفطرية يمكن أن تكون أيضًا محفزًا. يمكن أن تتأثر هذه العملية الالتهابية الحويصلات الهوائية ، و رئة الأنسجة وكذلك المرفقة شعري أوعية. مرض الانسداد الرئوي المزمن هي صورة سريرية أخرى تزعج بشكل كبير إمداد الجسم بالأكسجين. إنه بالتأكيد مصطلح شامل لظروف تقييد مجرى الهواء. يمكن استنشاق كمية قليلة جدًا من الأكسجين وقليل جدًا ثاني أكسيد الكربون يمكن الزفير. هذا يمكن قيادة للجهاز التنفسي الاكتئاب المزمن.، الأمر الذي يزعج تبادل الغازات بشكل كبير. التليف الكيسي. تصبح مهددة للحياة مع تقدمها. يعاني المرضى المصابون من مخاط كثيف يصعب تناوله سعال فوق. تشكل أرضا خصبة ل بكتيريا ومسببة للأمراض الجراثيم. ينتج الجسم الخلايا الدفاعية التي تطلق مواد التهابية. يتلف الغشاء المخاطي ويتم إطلاق المواد النووية من الخلايا ، مما يزيد من لزوجة المخاط. يمكن تقديم توضيح في أمراض الجهاز التنفسي من خلال أ تحليل غازات الدم. مستويات الأكسجين مقابل ثاني أكسيد الكربون تتم مقارنتها ، ويتم تحديد مستوى الحموضة أيضًا.