חילופי גז: פונקציה, משימות, תפקיד ומחלות

ללא נשימה אין חילוף חומרים וללא חילוף חומרים אין חיים. לפיכך, בני האדם וכל בעלי החוליות תלויים בחילופי גזים באמצעות נשימה ריאתית.

מהי החלפת גז?

בלי נשימה אין חילוף חומרים ובלי מטבוליזם אין חיים. לפיכך, בני האדם וכל בעלי החוליות תלויים בחילופי גזים באמצעות נשימה ריאתית. חמצן, החיוני כל כך עבורנו, מופק מהאוויר הנשאף, מועבר בגוף דרך זרם הדם ומטבוליזם בתאים. בתורו, מוצר הפסולת פַּחמָן דו תחמוצת מופרשת שוב דרך הריאות. מסלול גזי הנשימה מוביל מהעולם החיצון דרך אברי הנשימה פה or אף, הלוע, קנה הנשימה, הסמפונות והריאות. כתערובת של גזים ניתן לחלק אוויר לרכיבים חמצן, חנקן, פַּחמָן דו-חמצני וגזים אצילים שונים. עם זאת, האורגניזם יכול לנצל רק חמצן. הוא משמש כמפעיל חומרים מזינים כדי לספק להם אנרגיה המיטוכונדריה, תחנות הכוח של התאים שלנו.

פונקציה ומשימה

כשנשמים נשימה, חזה מתרחב. המצורף דיאפרגמה נע לכיוון הבטן, יוצר ואקום וממלא את הריאות. בעת הנשיפה, דיאפרגמה נע לאחור וניתן לנשיפה עקב לחץ האוויר הסביבתי המתאים. תנועתיות זו של בית החזה נחוצה לנשימה ובמקרה של מחלה ל שיעול מעלה ריר מפליל. אוורור נדרש כך שהחמצן ב דם יכול ללכת בדרכו. הכוונה היא לפעילויות באיברי הנשימה המפיצים אוויר אל הכליות. ה דם תפוצה פועלת כמערכת תחבורה. המוקד העיקרי של חילופי הגז בגוף הוא הריאות. האוויר שנשא, מחומם ומלחלח בסמפונות, נכנס לשתי אונות הריאות. הם מורכבים מהכליות הקטנות ביותר, הכליות. אלה מחוברים למיטב נימים כלי דרך קרום חדיר. הם מצידם מתחברים דרך השלכות לגדולים יותר ויותר דם כלי עד שהם משתלטים על תפקוד התחבורה שלהם כעורקים וורידים דרך ה- לֵב. חילופי האוויר הפליט המשומש פועלים בדיוק בצורה הפוכה. הנה, המזיק פַּחמָן דו-חמצני נכנס אל הכליות. שם הוא מאוחסן לזמן קצר לפני שעזב את האורגניזם שוב עם האוויר הננשף. האורגניזם האנושי זקוק לכ- 0.3 ליטר חמצן לדקה אם הוא אינו נמצא בתנועה כבדה. אם אדם פעיל פיזית, צריכת החמצן עולה באופן פרופורציונלי, מכיוון שעוברים יותר חמצן בתאי השריר. זה מסתכם בכ -10,000 עד 20,000 ליטר אוויר בכל 24 שעות, שעל האורגניזם לעבד בריאות. בתהליך, האלמנטים האישיים של ה- דרכי הנשימה יש משימות נוספות. לפיכך, ישנם שלושה שלבים של חילופי גזים: ראשית, אוויר הנשימה מועבר באופן פעיל לריאות, משם הוא מגיע לזרם הדם באמצעות דיפוזיה, ואז הוא הגיע ליעדו בתאי הרקמה. יש צורך בחמצן בכל מקום באורגניזם האנושי, במיוחד ב מוֹחַ. חמצן מועבר לכל חלקי הגוף דרך כדוריות הדם האדומות אריתרוציטים. שם הוא קשור לפיגמנט הדם המוגלובין. המוגלובין הוא אורגני, ברזלחלבון המכיל אליו חמצן קשור כימית. צריכת חמצן תורמת באופן משמעותי לשליטה על הנשימה. כאשר חסר חמצן הנשימה נעשית עמוקה יותר או מהירה יותר. במהלך מחסור בחמצן ממושך, הדם כלי הריאות מתכווצות ומציבות התנגדות מוגברת ל לֵב במהלך זרימת הדם. זה מעמיס על ה לֵב.

מחלות ומחלות

רק כשיש חילופי גזים חלקים, הגוף יכול לעשות שימוש אופטימלי בחמצן. עם זאת, מחלות שונות עלולות לשבש את חילופי הדברים הללו באופן חמור. לדוגמה, פיברוזיס ריאתי. הנה, בריא ריאות רקמות עוברות מחדש רקמת חיבור דומה צלקות. זה יכול להיגרם על ידי זיהומים הנגרמים על ידי מסוימים פתוגנים או על ידי אי ספיקת לב. אך גם חומרים מזיקים בשאיפה, כגון אבק או ממסים מסוימים יכולים להיות סיבתי. מחלה נוספת המעכבת את אספקת החמצן היא אמפיזמה. במקרה זה, הכבדות נהרסות וקירות המחיצה שלהם, הממברנות, מומסים. כתוצאה מכך נוצרים מבנים דמויי בועות בהם מצטבר האוויר שנושם. האוויר קיים אז בריאות, אבל נשימה הופך להיות קשה והאורגניזם סובל יותר ויותר ממחסור בחמצן.לעשן, חומרים רעילים וזיהומים תכופים של דרכי הנשימה יכול לגרום לכך. סכנה חריפה להחלפת הגז המתפקדת יכולה להיות מה שמכונה דלקת ריאות. זֶה דלקת ריאות מופעלת על ידי בקטריה - סטרפטוקוקוס דלקת ריאות. אבל וירוסים וזיהומים פטרייתיים יכולים להיות גם טריגר. מושפע מתהליך דלקתי זה יכול להיות הכליות, ריאות רקמות וגם המצורף נימים כלי שיט. מחלת ריאות חסימתית כרונית היא תמונה קלינית נוספת המפריעה באופן משמעותי את אספקת החמצן לגוף. זה ללא ספק מונח מטריה של תנאים מכווצים של דרכי הנשימה. ניתן לשאוף מעט מדי חמצן ופחות באותה מידה פחמן דו חמצני ניתן לנשוף. זה יכול עוֹפֶרֶת לנשימה דכאון, אשר מפריע משמעותית להחלפת הגז. סיסטיק פיברוזיס הופך לסכנת חיים ככל שהוא מתקדם. חולים מושפעים סובלים מריר סמיך שקשה לו שיעול לְמַעלָה. הוא מהווה קרקע רבייה עבור בקטריה ומחולל מחלות חיידקים. תאי הגנה מיוצרים על ידי הגוף, המשחררים חומרים דלקתיים. הקרום הרירי נפגע וחומר גרעיני משתחרר מהתאים, מה שמגדיל עוד יותר את צמיגות הריר. בירור במחלות בדרכי הנשימה יכול להינתן על ידי א ניתוח גזי דם. רמות החמצן לעומת פחמן דו חמצני מושווים, וגם נקבעת רמת ה- ph.