Два губчатых органа, расположенные внутри грудной полости, - сообщаются с внешней средой через дыхательные пути и отвечают за жизненно важную для всего организма функцию, выполняя газообмен крови с окружающей средой. Снаружи орган покрыт плеврой, состоящей из двух листков образующих плевральную полость легких

Легкие - два объемных органа полуконусовидной формы, занимающие большую часть грудной полости. Каждое легкое имеет основание, которое поддерживается диафрагмой - мышцей, разделяющей грудную и брюшную полости; верхние части легких имеют округлую форму. Легкие разделены на доли глубокими щелями. В правом легком две щели, а в левом - всего одна.

Легочный ацинус - это функциональная единица легких, крошечный участок ткани, вентилируемый конечной бронхиолой, от которой отходят дыхательные бронхиолы, образующие далее альвеолярные каналы или альвеолярные ходы . В конце каждого альвеолярного канала находятся альвеолы, микроскопические эластичные шарики с тонкими стенками, наполненные воздухом; альвеолы составляют альвеолярный пучок или мешочек, где и происходит газообмен.

Тонкие стенки альвеол состоят из одного слоя клеток, окруженного слоем ткани, которая поддерживает их и отделяет от альвеол. Вместе с альвеолами тонкой мембраной отделены и кровеносные капилляры, пронизывающие легкие. Расстояние между внутренней стенкой кровеносных капилляров и альвеол составляет 0,5 тысячной доли миллиметра.

Человеческий организм нуждается в постоянном газообмене с окружающей средой: с одной стороны, организму необходим кислород для поддержания клеточной активности - он используется как «топливо», благодаря которому в клетках осуществляется метаболизм; с другой стороны, организму нужно освобождаться от углекислого газа - результата клеточного метаболизма, поскольку его накопление может вызвать интоксикацию. Клетки организма нуждаются в кислороде постоянно - например, нервы головного мозга едва ли могут существовать без кислорода даже несколько минут.

Молекулы кислорода (02) и углекислого газа (С02) циркулируют по крови, присоединяясь к гемоглобину красных кровяных телец, которые переносят их по всему организму. Попадая в легкие, эритроциты отдают молекулы углекислого газа и уносят молекулы кислорода посредством процесса диффузии: кислород присоединяется к гемоглобину, а углекислый газ попадает в капилляры внутри альвеол, и человек его выдыхает.

Кровь, обогащенная кислородом, выйдя из легких, направляется к сердцу, которое выбрасывает ее в аорту, после чего по артериям она достигает капилляров различных тканей. Там вновь происходит процесс диффузии: из крови кислород переходит в клетки, а из клеток в кровь попадает углекислый газ. Затем кровь вновь поступает к легким, чтобы обогатиться кислородом. Подробную информацию о физических и физиологических характеристиках газообмена можно найти в статье: "Газообмен и транспорт газов ".

Каждой клетке организма требуется кислород. Он разносится по всему телу при помощи красных кровяных телец – эритроцитов .

Так как кислород не может попасть в кровь непосредственно через кожу, функцию подачи этого газа в организм выполняют легкие. Они поглощают кислород из воздуха и передают его в кровоток.

Где находятся легкие?

Легкие располагаются по обе стороны от сердца и заполняют собой грудную клетку. Каждое легкое взрослого человека весит чуть больше 400 г . Правое легкое немного тяжелее левого, поскольку последнему приходится делить место в груди с сердцем.

Легкие защищены грудной клеткой . Между ее ребер находятся мелкие мышцы, участвующие в процессе дыхания.

Под легкими находится диафрагма – куполообразное мышечное образование, которое отделяет грудную клетку от брюшной полости и тоже участвует в дыхании.

Из чего состоят легкие?

Оба легких состоят из долей: трех в правом и двух в левом. Ткань этого органа – это масса тонких трубочек бронхиол , которые завершаются крошечными воздушными мешочками – альвеолами .

В легких человека альвеол около 300 млн, а их общая площадь сравнима с размерами теннисного корта. У альвеол очень тонкие стенки, которые оплетают самые маленькие кровеносные сосуды в организме – капилляры .

Как происходит дыхание?

До рождения ребенок получает кислород непосредственно из крови своей мамы, поэтому его легкие заполнены жидкостью и не работают. В момент появления на свет малыш делает первый вдох, и с того момента его легкие трудятся без отдыха.

Дыхательный центр головного мозга постоянно получает сигналы о том, какое количество кислорода в каждый конкретный момент требуется организму.

Например, если человек спит, ему нужно гораздо меньше кислорода, чем тогда, когда он бежит за автобусом.

Мозг посылает сообщения по нервам к дыхательным мышцам, которые помогают регулировать объем воздуха, попадающего в легкие.

Как только этот сигнал поступает, диафрагма расправляется, а мышцы растягивают грудную клетку наружу и вверх. Это позволяет максимально увеличить объем, который могут занять легкие в грудной клетке.

При выдохе диафрагма и межреберные мышцы расслабляются, уменьшая объем грудной клетки. За счет этого воздух выталкивается из легких.

Что происходит во время вдоха?

Во время каждого вдоха воздух втягивается в нос или рот и идет вниз через гортань в трахею . Это «дыхательное горло» представляет собой трубку длиной около 10-15 см, которая разделяется на две трубочки – бронхи . По ним воздух поступает в правое и левое легкие.

Бронхи ветвятся на 15-25 тысяч мельчайших бронхиол, которые заканчиваются альвеолами.

Как кислород попадает в кровь?

Через тонкие стенки альвеол кислород попадает в кровеносные сосуды. Здесь его подхватывает «транспорт» – гемоглобин , который содержится в эритроцитах. В это же время в обратную сторону – в альвеолы – из крови поступает углекислый газ, который удаляется из организма при выдохе.

Насыщенная кислородом кровь отправляется из легких в левую часть сердца, откуда по артериям распределяется по телу. Как только кислород из крови израсходуется, кровь по венам поступает в правую часть сердца и оттуда – обратно в легкие.

Что еще делают легкие?

Каждый день легкие взрослого человека перекачивают около десяти тысяч литров воздуха .

С каждым вдохом в них поступает не только кислород, но и пыль, микробы и другие инородные объекты. Поэтому легкие также осуществляют функцию физической и химической обороны от нежелательных объектов из воздуха.

На стенках бронхов располагаются крохотные ворсинки, которые задерживают пыль и микробы . В стенках дыхательных путей специальные клетки производят слизь, которая помогает очищать и смазывать эти ворсинки. Загрязненная слизь выводится через бронхи наружу и откашливается.

Что мешает легким работать?

Нормальной работе легких нередко мешает сам их обладатель. Если он курит, мало двигается, обладает лишним весом и редко бывает на природе – функции легких нарушаются. , как сохранить свои легкие здоровым на долгие годы.

Самое важное

Легкие прекрасно приспособлены для выполнения сложной дыхательной функции и защиты организма от вредных веществ и микроорганизмов.

Тем не менее, этот отлаженный механизм легко повреждается, если человек курит или не лечит инфекцию дыхательных путей.

2. Ещё раз необходимо подчеркнуть, что постоянная скорость диффузии, как кислорода, так и углекислого газа через аэрогематический барьер определяются достаточно стабильным составом альвеолярного газа во время вдоха и выдоха.

   1. Капилляры легких

Функции газообмена в легких и насыщение крови кислородом осуществляется с участием сосудов малого круга кровообращения. Стенки ветвей легочной артерии тоньше, чем стенки такого же калибра артерий большого круга кровообращения. Сосудистая система легких очень податлива и способна легко растягиваться. В систему легочной артерии поступает сравнительно большой объем крови (6 литров/мин) из правого желудочка, а давление в малом круге низкое - 15-20 мм рт. ст., потому, что сосудистое сопротивление примерно в 10 раз меньше, чем в сосудах большого круга кровообращения. Сеть альвеолярных капилляров не сравнима с организацией капиллярного русла других органов. Отличительными чертами капиллярного русла легких являются 1) малая величина капиллярных сегментов, 2) их обильная взаимосвязь, что формирует петлистую сеть, 3) высокая плотность отдельных капиллярных сегментов на единицу площади альвеолярной поверхности, 4) низкая скорость кровотока. Капиллярная сеть в стенках альвеол настолько плотная, что некоторые физиологи рассматривают ее как сплошной слой движущейся крови. Площадь поверхности капиллярной сети близка площади поверхности альвеол (80 м 2), в ней содержится около 200 мл крови. Диаметр альвеолярных кровеносных капилляров колеблется в пределах 8.3 - 9.9 мкм, а диаметр эритроцитов - 7.4 мкм. Таким образом, эритроциты плотно прилегают к стенкам капилляров. Эти особенности кровоснабжения легких создают условия для быстрого и эффективного газообмена, в результате которого происходит уравновешивание газового состава альвеолярного воздуха и артериальной крови. Взгляните еще раз на таблицу 2 и отметьте, что напряжение кислорода в артериальной крови становится равным 100, а углекислого газа – 40 мм рт. ст.

2. Транспорт кислорода кровью

Большая часть кислорода в организме млекопитающих переносится кровью в виде химического соединения с гемоглобином. Свободно растворенного кислорода в крови всего 0.3%. Реакцию оксигенации, превращение дезоксигемоглобина в оксигемоглобин, протекающую в эритроцитах капилляров легких можно записать следующим образом:

Нв + 4О 2 ⇄ Нв(О 2 ) 4

Эта реакция протекает очень быстро – время полунасыщения гемоглобина кислородом около 3 миллисекунд. Гемоглобин обладает двумя удивительными свойствами, которые позволяют ему быть идеальным переносчиком кислорода. Первое – это способность присоединять кислород, а второе – отдавать его. Оказывается способность гемоглобина присоединять и отдавать кислород зависит от напряжения кислорода в крови. Попробуем изобразить графически зависимость количества оксигенированного гемоглобина от напряжения кислорода в крови, и тогда нам удастся выяснить: в каких случаях гемоглобин присоединяет кислород, а в каких отдает. Гемоглобин и оксигемоглобин неодинаково поглощают световые лучи, поэтому их концентрацию можно определить спектрометрическими методами.

График, отражающий способность гемоглобина присоединять и отдавать кислород называется «Кривая диссоциации оксигемоглобина». По оси абсцисс на этом графике отложено количество оксигемоглобина в процентах ко всему гемоглобину крови, по оси ординат – напряжение кислорода в крови в мм рт. ст.

Рисунок 9А. Кривая диссоциации оксигемоглобина в норме

Рассмотрим график в соответствии с этапами транспорта кислорода: самая высокая точка соответствует тому напряжению кислорода, которое наблюдается в крови легочных капилляров – 100 мм рт.ст. (столько же, сколько и в альвеолярном воздухе). Из графика видно, что при таком напряжении весь гемоглобин переходит в форму оксигемоглобина – насыщается кислородом полностью. Попробуем рассчитать, сколько кислорода связывает гемоглобин. Один моль гемоглобина может связать 4 моля О 2 , а 1грамм Нв связывает 1,39 мл О 2 в идеале, а на практике 1,34 мл . При концентрации гемоглобина в крови, например, 140 г/литр количество связанного кислорода составит 140 × 1,34 = 189,6 мл/литр крови. Количество кислорода, которое может связать гемоглобин при условии его полного насыщения, называется кислородной емкостью крови (КЕК). В нашем случае КЕК = 189,6 мл.

Обратим внимание на важную особенность гемоглобина – при снижении напряжения кислорода в крови до 60 мм рт.ст, насыщение практически не изменяется – почти весь гемоглобин присутствует в виде оксигемоглобина. Эта особенность позволяет связывать максимально возможное количество кислорода при снижении его содержания в окружающей среде (например, на высоте до 3000 метров).

Кривая диссоциации имеет s – образный характер, что связано с особенностями взаимодействия кислорода с гемоглобином. Молекула гемоглобина связывает поэтапно 4 молекулы кислорода. Связывание первой молекулы резко увеличивает связывающую способность, так же действуют и вторая, и третья молекулы. Этот эффект называется кооперативное действие кислорода

Артериальная кровь поступает в большой круг кровообращения и доставляется к тканям. Напряжение кислорода в тканях, как видно из таблицы 2, колеблется от 0 до 20 мм рт. ст., незначительное количество физически растворенного кислорода диффундирует в ткани, его напряжение в крови снижается. Снижение напряжения кислорода сопровождается диссоциацией оксигемоглобина и освобождением кислорода. Освободившийся из соединения кислород переходит в физически растворенную форму и может диффундировать в ткани по градиенту напряжения.. На венозном конце капилляра напряжение кислорода равно 40 мм.рт.ст, что соответствует примерно 73% насыщения гемоглобина. Крутая часть кривой диссоциации соответствует напряжению кислорода обычному для тканей организма – 35 мм рт.ст и ниже.

Таким образом, кривая диссоциации гемоглобина отражает способность гемоглобина присоединять кислород, если напряжение кислорода в крови высоко, и отдавать его при снижении напряжения кислорода.

Переход кислорода в ткани осуществляется путем диффузии, и описывается законом Фика, следовательно зависит от градиента напряжений кислорода.

Можно узнать, сколько кислорода извлекается тканью. Для этого нужно определить количество кислорода в артериальной крови и в венозной крови, оттекающей от определенной области. В артериальной крови, как нам удалось вычислить (КЕК) содержится 180-200 мл. кислорода. Венозная кровь в состоянии покоя содержит около 120 мл. кислорода. Попробуем рассчитать коэффициент утилизации кислорода: 180 мл.  120 мл. = 60 мл.- это количество извлеченного тканями кислорода, 60мл./180  100 = 33%. Следовательно, коэффициент утилизации кислорода равен 33% (в норме от 25 до 40%). Как видно из этих данных, не весь кислород утилизируется тканями. В норме в течение одной минуты к тканям доставляется около 1000 мл. кислорода. Если учесть коэффициент утилизации, становится ясно, что ткани извлекают от 250 до 400 мл. кислорода в минуту, остальной кислород возвращается к сердцу в составе венозной крови. При тяжелой мышечной работе коэффициент утилизации повышается до 50 – 60 %.

Однако количество кислорода, которое получают ткани, зависит не только от коэффициента утилизации. При изменении условий во внутренней среде и тех тканях, где осуществляется диффузия кислорода, свойства гемоглобина могут измениться. Изменение свойств гемоглобина отражается на графике и называется «сдвиг кривой». Отметим важную точку на кривой – точка полунасыщения гемоглобина кислородом наблюдается при напряжении кислорода 27 мм рт. ст., при таком напряжении 50 % гемоглобина находится в форме оксигемоглобина, 50% в виде дезоксигемоглобина, следовательно 50 % связанного кислорода – свободно (примерно 100мл/л). Если в ткани увеличивается концентрация углекислого газа, ионов водорода, температура, то кривая сдвигается вправо . В этом случае точка полунасыщения переместится к более высоким значениям напряжения кислорода - уже при напряжении 40 мм рт. ст. будет освобождено 50 % кислорода (рисунок 9Б). Интенсивно работающей ткани гемоглобин отдаст кислород легче. Изменение свойств гемоглобина обусловлены следующими причинами: закисление среды в результате увеличения концентрации углекислого газа действует двумя путями 1) увеличение концентрации ионов водорода способствует отдаче кислорода оксигемоглобином потому, что ионы водорода легче связываются с дезоксигемоглобином, 2) прямое связывание углекислого газа с белковой частью молекулы гемоглобина уменьшает ее сродство к кислороду; увеличение концентрации 2,3-дифосфоглицерата , который появляется в процессе анаэробного гликолиза и тоже встраивается в белковую часть молекулы гемоглобина и снижает его сродство к кислороду.

Сдвиг кривой влево наблюдается, например, у плода, когда в крови определяется большое количество фетального гемоглобина.

Рисунок 9 Б. Влияние изменения параметров внутренней среды

Ответ от No_name_No_face[гуру]

Рис. Схема дыхательной системы человека: а - общий план строения; б - строение альвеол; 1 - носовая полость; 2 - надгортанник; 3 - глотка; 4 - гортань; 5 - трахея; б - бронх; 7 - альвеолы; 8 - левое легкое (в разрезе) ; 9 - диафрагма; 10 - область, занимаемая сердцем; 11 - правое легкое (наружная поверхность) ; 12 - плевральная полость; 13 - бронхиола; 14 -- альвеолярные ходы; 15 - капилляры.
Бронхиолы - последние элементы воздухоносных путей. Концы бронхиол образуют расширения - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся выпячивания в форме полушарий (диаметром 0,2-0,3 мм) - легочные пузырьки, или альвеолы. Стенки альвеол образованы однослойным эпителием, лежащим на эластичной мембране, благодаря чему они легко растяжимы. Слипанию их стенок изнутри во время выдоха препятствует поверхностно-активное вещество, в состав которого входят фосфо-липиды. Стенки альвеол оплетены густой сетью кровеносных капилляров. Суммарная толщина стенок альвеолы и капилляра составляет 0,4 мкм. Благодаря столь малой толщине газообменных поверхностей кислород альвеолярного воздуха легко проникает в кровь, а углекислый газ - из крови в альвеолы. У взрослого человека общее число альвеол достигает 300 млн. , а их суммарная поверхность составляет примерно 100 м2.
Легкие - парные губчатые органы, образованные бронхами, бронхиолами и альвеолами. Они расположены в грудной полости и разделены между собой сердцем и крупными кровеносными сосудами. Каждое легкое имеет коническую форму. Его широкое основание обращено к нижней стенке грудной полости - диафрагме, а узкая верхушка выступает над ключицей. На внутренней поверхности легких находятся ворота легких - место вхождения в легкие бронхов, нервов и кровеносных сосудов. Глубокими щелями правое легкое разделено на три доли, а левое -на две.
Газообмен в легких и тканях. Газообмен в легких совершается вследствие диффузии газов через тонкие эпителиальные стенки альвеол и капилляров. Содержание кислорода в альвеолярном воздухе значительно выше, чем в венозной крови капилляров, а углекислого газа меньше. В результате парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 100- 110 мм рт. ст. , а в легочных капиллярах - 40 мм рт. ст. Парциальное давление углекислого газа, наоборот, выше в венозной крови (46 мм рт. ст.) , чем в альвеолярном воздухе (40 мм рт. ст.). Вследствие различия парциального давления газов кислород альвеолярного воздуха будет диффундировать в медленно протекающую кровь капилляров альвеол, а углекислый газ - в обратном направлении. Поступившие в кровь молекулы кислорода взаимодействуют с гемоглобином эритроцитов н в виде образовавшегося оксигемоглобина переносятся к тканям.
Таким образом, движущей силой газообмена является разность в содержании и, как следствие, парциальном давлении газов в клетках тканей и капиллярах.

Ответ от Пользователь удален [гуру]
Поступает кислород. В легких много капилляров, которые им насыщаются и разносят его через кровь

Ответ от Ўна [гуру]
Легкие представляют собой губчатое пористое тело, и ткань их в высшей степени эластична. Они покрыты тонким, но крепким мешком, известным под названием плевры, одна стенка которого близко соприкасается с легким, другая же с внутренней стенкой грудной клетки. Плеера выделяет из себя жид­кость, которая позволяет внутренней поверхности сте­нок легко скользить друг по другу во время акта дыхания.
Поток крови распределяется среди миллионов микроскопических клеточек легких. Притом свежего воздуха и кислорода приходит в соприкос­новение с загрязненной кровью через тонкие стенки волосных кровяных сосудов легких, стенки которых достаточно прочны, чтобы удержать в своих границах кровь, и вместе с тем достаточно тонки, чтобы пропустить сквозь себя кислород.
Когда кислород приходит в соприкосновение с кровью, происходит процесс сгорания; кровь принимает в себя кислород и освобождается от углекисло­ты, образовавшейся из гниющего материала, который собран ею из всех частей тела. Очищенная и обогащенная кислородом, кровь отправляется обратно к сердцу, став снова красной и богатой животворными качествами и свойствами. Достигнув левого предсер­дия, она поступает в левый желудочек, откуда потом вновь распространяется по артериям, неся с собой жизнь во все части организма.

Ответ от 3 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: как воздух поступает в кровь из легких?

Всё правильно, дышит воздухом (в основном смесь азота и кислорода) и эту смесь вдыхает. Но кислород

Кислород - жизненно необходимый элемент в нашем организме. Он обеспечивает жизнь каждой клетке в теле. В атмосферном воздухе концентрация его составляет 21 %, но при нормальной функции легких этого количества достаточно для полноценного функционирования нашего организма. При заболеваниях легких, сердца или ЦНС, когда дыхательная функция снижена, можно использовать специальные аппараты, которые повышают его процентное содержание во вдыхаемом воздухе до 95 %, например кислородный концентратор Invacare PerfectO2 .

Функции кислорода в организме

Кислород попадает в наш организм с вдыхаемым воздухом и сразу идет в альвеолы легких - мельчайшие их структуры, в которых происходит газообмен. Альвеолы имеют тонкую стенку, с одной стороны которой находятся капилляры - мелкие кровеносные сосуды, а с другой стороны они сообщаются с вдыхаемым воздухом. Через стенку альвеол кислород диффундирует в просвет капилляров, где проникает в эритроциты и связывается в них непрочной связью с железом в составе гемоглобина. Далее с током крови эритроциты разносят его по всему организму к клеткам и тканям.

Снаружи от капилляров протекает тканевая жидкость, где парциальное давление кислорода всегда ниже, чем в кровеносной системе. За счет этой разницы кислород из эритроцитов легко проникает через капиллярную стенку в среду с более низкой концентрацией. Из тканевой жидкости он попадает внутрь клеток, где включается в цепь химических реакций.

Данные химические реакции протекают в специальных органеллах клеток - митохондриях. Они - обязательный компонент любой клетки, отвечающий за ее жизнь. В митохондриях происходит главная химическая реакция для жизни клеток - извлечение энергии из молекул углеводов, белков, жиров и превращение ее в АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), которая является универсальным источником энергии для всех других структур клетки. В ходе цепи реакций из молекул высвобождаются электроны водорода, которые захватываются поступившим в клетку кислородом. Если организму недостает кислорода, то вся цепь прерывается, прекращается выработка АТФ и клетки голодают.

Это главнейшая, но не единственная его функция в организме. Известно, что кислород - сильный окислитель. Данное свойство используется клетками печени для обезвреживания многих ксенобиотиков в организме, а также для инактивации стероидных гормонов, желчных кислот и холестерина. Кислород входит в состав микросомальных ферментов печени. Эти ферменты окисляют молекулы, повышая их способность растворяться в биологических жидкостях и проникать через мембраны клеток. За счет этого ксенобиотики и продукты окисления собственных белков и липидов легко покидают организм, выделяясь почками и кишечником.

Кроме того, кислород используется в организме для пластических целей. Молекула кислорода состоит из двух атомов, один из которых в результате цепи сложных реакций с участием цитохромов идет в окисляемое вещество, а другой - на построение молекулы воды.

Для осуществления вышеназванных процессов необходимо, чтобы процент насыщения гемоглобина кислородом (сатурация) поддерживалась на уровне 96 - 97 %. С этой целью и используется