Два губчасті органи, розташовані всередині грудної порожнини, - повідомляються із зовнішнім середовищем через дихальні шляхи та відповідають за життєво важливу для всього організму функцію, виконуючи газообмін крові з навколишнім середовищем. Зовні орган покритий плеврою, що складається з двох листків, що утворюють плевральну порожнину легень.

Легкі - два об'ємні органи напівконусоподібної форми, що займають більшу частину грудної порожнини. Кожна легеня має основу, яка підтримується діафрагмою - м'язом, що розділяє грудну та черевну порожнини; верхні частини легень мають округлу форму. Легкі розділені на частини глибокими щілинами. У правій легені дві щілини, а в лівій - лише одна.

Легеневий ацинус - це функціональна одиниця легень, крихітна ділянка тканини, що вентилюється кінцевою бронхіолою, від якої відходять дихальні бронхіоли, що утворюють далі альвеолярні канали або альвеолярні ходи. Наприкінці кожного альвеолярного каналу знаходяться альвеоли, еластичні мікроскопічні кульки з тонкими стінками, наповнені повітрям; альвеоли складають альвеолярний пучок або мішечок, де відбувається газообмін.

Тонкі стінки альвеол складаються з одного шару клітин, оточеного шаром тканини, яка підтримує їх та відокремлює від альвеол. Разом з альвеолами тонкою мембраною відокремлені і кровоносні капіляри, що пронизують легені. Відстань між внутрішньою стінкою кровоносних капілярів та альвеол становить 0,5 тисячної частки міліметра.

Людський організм потребує постійного газообміну з навколишнім середовищем: з одного боку, організму необхідний кисень для підтримки клітинної активності – він використовується як «паливо», завдяки якому в клітинах здійснюється метаболізм; з іншого боку, організму потрібно звільнятися від вуглекислого газу – результату клітинного метаболізму, оскільки його накопичення може спричинити інтоксикацію. Клітини організму потребують кисню постійно - наприклад, нерви мозку навряд чи можуть існувати без кисню навіть кілька хвилин.

Молекули кисню (02) та вуглекислого газу (С02) циркулюють по крові, приєднуючись до гемоглобіну червоних кров'яних тілець, які переносять їх по всьому організму. Потрапляючи в легені, еритроцити віддають молекули вуглекислого газу і забирають молекули кисню за допомогою процесу дифузії: кисень приєднується до гемоглобіну, а вуглекислий газ потрапляє в капіляри всередині альвеолу, і людина його видихає.

Кров, збагачена киснем, вийшовши з легенів, прямує до серця, яке викидає її в аорту, після чого по артеріях вона досягає капілярів різних тканин. Там знову відбувається процес дифузії: з крові кисень переходить у клітини, та якщо з клітин у кров потрапляє вуглекислий газ. Потім кров знову надходить до легень, щоб збагатитися киснем. Детальну інформацію про фізичні та фізіологічні характеристики газообміну можна знайти у статті: "Газообмін та транспорт газів".

Кожній клітині організму потрібен кисень. Він розноситься по всьому тілу за допомогою червоних кров'яних тілець. еритроцитів.

Так як кисень не може потрапити в кров безпосередньо через шкіру, функцію подачі цього газу до організму виконують легені. Вони поглинають кисень з повітря і передають їх у кровотік.

Де є легкі?

Легкі розташовуються по обидва боки від серця і заповнюють грудну клітину. Кожна легеня дорослої людини важить трохи більше 400 г. Права легеня трохи важча за ліву, оскільки останньому доводиться ділити місце в грудях із серцем.

Легкі захищені грудною клітиною. Між її ребер перебувають дрібні м'язи, що у процесі дихання.

Під легенями знаходиться діафрагма– куполоподібне м'язове утворення, яке відокремлює грудну клітину від черевної порожнини і теж бере участь у диханні.

З чого складаються легені?

Обидва легені складаються з часток: трьох у правому та двох у лівому. Тканина цього органу – це маса тонких трубочок бронхіол, які завершуються крихітними повітряними мішечками – альвеолами.

У легенях людини альвеол близько 300 млн, які загальна площа можна порівняти з розмірами тенісного корту. У альвеол дуже тонкі стінки, які обплітають найменші кровоносні судини в організмі. капіляри.

Як відбувається дихання?

До народження дитина отримує кисень безпосередньо з крові своєї мами, тому її легені заповнені рідиною та не працюють. У момент появи на світ малюк робить перший вдих, і з того моменту його легені працюють без відпочинку.

Дихальний центр мозку постійно отримує сигнали у тому, скільки кисню у кожен момент потрібно організму.

Наприклад, якщо людина спить, їй потрібно набагато менше кисню, ніж тоді, коли вона біжить за автобусом.

Мозок посилає повідомлення нервами до дихальних м'язів, які допомагають регулювати об'єм повітря, що потрапляє в легені.

Як тільки цей сигнал надходить, діафрагма розправляється, а м'язи розтягують грудну клітину назовні та вгору. Це дозволяє максимально збільшити об'єм, який можуть зайняти легені у грудній клітці.

При видиху діафрагма та міжреберні м'язи розслаблюються, зменшуючи обсяг грудної клітки. За рахунок цього повітря виштовхується з легенів.

Що відбувається під час вдиху?

Під час кожного вдиху повітря втягується в ніс або рот і йде вниз через горло в трахею. Це «дихальне горло» є трубкою довжиною близько 10-15 см, яка поділяється на дві трубочки. бронхи. По них повітря надходить у праву та ліву легені.

Бронхи розгалужуються на 15-25 тисяч найдрібніших бронхіол, які закінчуються альвеолами.

Як кисень потрапляє у кров?

Через тонкі стінки альвеол кисень потрапляє у кровоносні судини. Тут його підхоплює "транспорт" - гемоглобін, що міститься в еритроцитах. У цей час у зворотний бік – в альвеоли – з крові надходить вуглекислий газ, який видаляється з організму при видиху.

Насичена киснем кров відправляється з легенів у ліву частину серця, звідки по артеріях розподіляється по тілу. Як тільки кисень з крові витрачено, кров по венах надходить у праву частину серця і звідти – назад у легені.

Що ще роблять легені?

Щодня легені дорослої людини перекачують біля десяти тисяч літрів повітря.

З кожним вдихом у них надходить як кисень, а й пил, мікроби та інші сторонні об'єкти. Тому легені також здійснюють функцію фізичної та хімічної оборони від небажаних повітряних об'єктів.

На стінках бронхів розташовуються крихітні ворсинки, які затримують пил та мікроби. У стінках дихальних шляхів спеціальні клітини виробляють слиз, який допомагає очищати та змащувати ці ворсинки. Забруднений слиз виводиться через бронхи назовні та відкашлюється.

Що заважає легким працювати?

Нормальної роботі легень нерідко заважає сам їхній власник. Якщо він курить, мало рухається, має зайву вагу і рідко буває на природі – функції легень порушуються. Як зберегти свої легені здоровим на довгі роки

Найважливіше

Легкі чудово пристосовані для виконання складної дихальної функції та захисту організму від шкідливих речовин та мікроорганізмів.

Проте цей налагоджений механізм легко ушкоджується, якщо людина курить або не лікує інфекцію дихальних шляхів.

2. Ще раз необхідно підкреслити, що постійна швидкість дифузії як кисню, так і вуглекислого газу через аерогематичний бар'єр визначаються досить стабільним складом альвеолярного газу під час вдиху і видиху.

   1. Капіляри легень

Функції газообміну в легенях та насичення крові киснем здійснюється за участю судин малого кола кровообігу. Стінки гілок легеневої артерії тонші, ніж стінки того ж калібру артерій великого кола кровообігу. Судинна система легень дуже податлива і здатна легко розтягуватись. У систему легеневої артерії надходить порівняно великий обсяг крові (6 літрів/хв) із правого шлуночка, а тиск у малому колі низький - 15-20 мм рт. ст., тому, що судинний опір приблизно в 10 разів менший, ніж у судинах великого кола кровообігу. Мережа альвеолярних капілярів не можна порівняти з організацією капілярного русла інших органів. Відмінними рисами капілярного русла легенів є 1) мала величина капілярних сегментів, 2) їх рясний взаємозв'язок, що формує петлисту мережу; Капілярна мережа в стінках альвеол настільки щільна, що деякі фізіологи розглядають її як суцільний шар крові, що рухається. Площа поверхні капілярної мережі близька до площі поверхні альвеол (80 м 2 ), в ній міститься близько 200 мл крові. Діаметр альвеолярних кровоносних капілярів коливається в межах 8.3 – 9.9 мкм, а діаметр еритроцитів – 7.4 мкм. Таким чином, еритроцити щільно прилягають до стін капілярів.Ці особливості кровопостачання легень створюють умови для швидкого та ефективного газообміну, внаслідок якого відбувається врівноваження газового складу альвеолярного повітря та артеріальної крові. Погляньте ще раз на таблицю 2 і відзначте, що напруга кисню в артеріальній крові дорівнює 100, а вуглекислого газу - 40 мм рт. ст.

2. Транспорт кисню кров'ю

Більшість кисню в організмі ссавців переноситься кров'ю як хімічної сполуки з гемоглобіном. Вільно розчиненого кисню у крові всього 0.3%. Реакцію оксигенації, перетворення дезоксигемоглобіну на оксигемоглобін, що протікає в еритроцитах капілярів легень, можна записати наступним чином:

Нв + 4О 2 ⇄ Нв(О 2 ) 4

Ця реакція протікає дуже швидко - час напівнасичення гемоглобіну киснем близько 3 мілісекунд. Гемоглобін має дві дивовижні властивості, які дозволяють йому бути ідеальним переносником кисню. Перше – це здатність приєднувати кисень, а друге віддавати його. Виявляється здатність гемоглобіну приєднувати та віддавати кисень залежить від напруги кисню в крові.Спробуємо зобразити графічно залежність кількості оксигенованого гемоглобіну від напруги кисню у крові, і тоді нам вдасться з'ясувати: у яких випадках гемоглобін приєднує кисень, а яких віддає. Гемоглобін і оксигемоглобін неоднаково поглинають світлові промені, тому їхню концентрацію можна визначити спектрометричними методами.

Графік, що відображає здатність гемоглобіну приєднувати та віддавати кисень називається «Крива дисоціації оксигемоглобіну». По осі абсцис на цьому графіку відкладено кількість оксигемоглобіну у відсотках до всього гемоглобіну крові, по осі ординат - напруга кисню в крові в мм рт. ст.

Малюнок 9А. Крива дисоціації оксигемоглобіну в нормі

Розглянемо графік відповідно до етапів транспорту кисню: найвища точка відповідає напругі кисню, яка спостерігається в крові легеневих капілярів – 100 мм рт.ст. (Стільки ж, скільки і в альвеолярному повітрі). З графіка видно, що з такому напрузі весь гемоглобін перетворюється на форму оксигемоглобина – насичується киснем повністю. Спробуємо розрахувати, скільки кисню пов'язує гемоглобін. Один моль гемоглобіну може зв'язати 4 моля Про 2 , а 1г Нв пов'язує 1,39 мл Про 2 в ідеалі, а на практиці 1,34 мл. При концентрації гемоглобіну в крові, наприклад, 140 г/літр, кількість зв'язаного кисню складе 140 × 1,34 = 189,6 мл/літр крові. Кількість кисню, яке може пов'язати гемоглобін за умови його повного насичення, називається кисневою ємністю крові (КЕК). У разі КЕК = 189,6 мл.

Звернімо увагу на важливу особливість гемоглобіну – при зниженні напруги кисню в крові до 60 мм рт.ст, насичення практично не змінюється – майже весь гемоглобін є у вигляді оксигемоглобіну. Ця особливість дозволяє пов'язувати максимально можливу кількість кисню при зниженні вмісту в навколишньому середовищі (наприклад, на висоті до 3000 метрів).

Крива дисоціації має s – образний характер, що з особливостями взаємодії кисню з гемоглобіном. Молекула гемоглобіну пов'язує поетапно 4 молекули кисню. Зв'язування першої молекули різко збільшує сполучну здатність, так само діють і друга, і третя молекули. Цей ефект називається кооперативна дія кисню.

Артеріальна кров надходить у велике коло кровообігу та доставляється до тканин. Напруга кисню у тканинах, як видно з таблиці 2, коливається від 0 до 20 мм рт. ст., незначна кількість фізично розчиненого кисню дифундує у тканині, його напруга в крові знижується. Зниження напруги кисню супроводжується дисоціацією оксигемоглобіну та звільненням кисню. Кисень, що звільнився зі з'єднання, переходить у фізично розчинену форму і може дифундувати в тканині по градієнту напруги. На венозному кінці капіляра напруга кисню дорівнює 40 мм.рт.ст, що відповідає приблизно 73% насичення гемоглобіну. Крута частина кривої дисоціації відповідає напрузі кисню звичайному тканин організму – 35 мм рт.ст і нижче.

Таким чином, крива дисоціації гемоглобіну відображає здатність гемоглобіну приєднувати кисень, якщо напруга кисню в крові висока, і віддавати його при зниженні напруги кисню.

Перехід кисню в тканини здійснюється шляхом дифузії і описується законом Фіка, отже залежить від градієнта напруг кисню.

Можна дізнатися, скільки кисню витягується тканиною. Для цього потрібно визначити кількість кисню в артеріальній крові та у венозній крові, що відтікає від певної області. В артеріальній крові, як нам вдалося вирахувати (КЕК) міститься 180-200 мл. кисню. Венозна кров у стані спокою містить близько 120 мл. кисню. Спробуймо розрахувати коефіцієнт утилізації кисню: 180 мл.  120 мл. = 60 мл.- це кількість вилученого тканинами кисню, 60мл./180  100 = 33%. Отже, коефіцієнт утилізації кисню дорівнює 33% (у нормі від 25 до 40%). Як бачимо з цих даних, не весь кисень утилізується тканинами. У нормі протягом однієї хвилини до тканин доставляється близько 1000 мл. кисню. Якщо врахувати коефіцієнт утилізації, стає зрозумілим, що тканини витягують від 250 до 400 мл. кисню за хвилину, решта кисень повертається до серця у складі венозної крові. При тяжкій м'язовій роботі коефіцієнт утилізації підвищується до 50 - 60%.

Однак кількість кисню, яке одержують тканини, залежить не тільки від коефіцієнта утилізації. При зміні умов у внутрішньому середовищі та тих тканинах, де здійснюється дифузія кисню, властивості гемоглобіну можуть змінитися. Зміна властивостей гемоглобіну відбивається на графіку і називається "зсув кривої".Зазначимо важливу точку на кривій – точка напівнасичення гемоглобіну киснем спостерігається при напрузі кисню 27 мм рт. ст., при такій напрузі 50% гемоглобіну знаходиться у формі оксигемоглобіну, 50% у вигляді дезоксигемоглобіну, отже 50% пов'язаного кисню вільно (приблизно 100мл/л). Якщо у тканині збільшується концентрація вуглекислого газу, іонів водню, температура, то крива зрушується праворуч. В цьому випадку точка напівнасичення переміститься до вищих значень напруги кисню - вже за напруги 40 мм рт. ст. буде звільнено 50% кисню (рисунок 9Б). Інтенсивно працюючої тканини гемоглобін віддасть кисень легше. Зміна властивостей гемоглобіну обумовлена ​​такими причинами: закисленнясередовища в результаті збільшення концентрації вуглекислого газу діє двома шляхами 1) збільшення концентрації іонів водню сприяє віддачі кисню оксигемоглобіном тому, що іони водню легше зв'язуються з дезоксигемоглобіном; 2) пряме зв'язування вуглекислого газу з білковою частиною молекули гемоглобіну; збільшення концентрації 2,3-дифосфогліцерату, який з'являється в процесі анаеробного гліколізу і теж вбудовується в білкову частину молекули гемоглобіну та знижує його спорідненість до кисню.

Зсув кривої вліво спостерігається, наприклад, у плода, коли у крові визначається велика кількість фетального гемоглобіну.

Рисунок 9 Б. Вплив зміни параметрів внутрішнього середовища

Відповідь від No_name_No_face[гуру]

Мал. Схема дихальної системи людини: а – загальний план будови; б – будова альвеол; 1 – носова порожнина; 2 - надгортанник; 3 – ковтка; 4 – гортань; 5 – трахея; б – бронх; 7 – альвеоли; 8 - ліве легеня (в розрізі); 9 – діафрагма; 10 - область, яку займає серце; 11 - праве легеня (зовнішня поверхня); 12 - плевральна порожнина; 13 – бронхіола; 14 - альвеолярні ходи; 15 – капіляри.
Бронхіоли – останні елементи повітроносних шляхів. Кінці бронхіол утворюють розширення – альвеолярні ходи, на стінках яких знаходяться випинання у формі півкуль (діаметром 0,2-0,3 мм) – легеневі бульбашки, або альвеоли. Стінки альвеол утворені одношаровим епітелієм, що лежить на еластичній мембрані, завдяки чому вони легко розтяжні. Злипання їх стінок зсередини під час видиху перешкоджає поверхнево-активна речовина, до складу якої входять фосфо-ліпіди. Стінки альвеол обплетені густою сіткою кровоносних капілярів. Сумарна товщина стінок альвеоли та капіляра становить 0,4 мкм. Завдяки такій малій товщині газообмінних поверхонь кисень альвеолярного повітря легко проникає в кров, а вуглекислий газ – із крові в альвеоли. У дорослої людини загальна кількість альвеол досягає 300 млн., які сумарна поверхню становить приблизно 100 м2.
Легкі – парні губчасті органи, утворені бронхами, бронхіолами та альвеолами. Вони розташовані в грудній порожнині та розділені між собою серцем та великими кровоносними судинами. Кожна легеня має конічну форму. Його широка основа звернена до нижньої стінки грудної порожнини – діафрагми, а вузька верхівка виступає над ключицею. На внутрішній поверхні легенів знаходяться ворота легень - місце входження до легень бронхів, нервів та кровоносних судин. Глибокими щілинами праву легеню розділено на три частки, а ліву -на дві.
Газообмін у легенях та тканинах. Газообмін у легенях відбувається внаслідок дифузії газів через тонкі епітеліальні стінки альвеол та капілярів. Вміст кисню в альвеолярному повітрі значно вищий, ніж у венозній крові капілярів, а вуглекислого газу менше. В результаті парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі становить 100-110 мм рт. ст. , а в легеневих капілярах – 40 мм рт. ст. Парціальний тиск вуглекислого газу, навпаки, вищий у венозній крові (46 мм рт. ст.), ніж у альвеолярному повітрі (40 мм рт. ст.). Внаслідок відмінності парціального тиску газів кисень альвеолярного повітря дифундуватиме в повільно протікає кров капілярів альвеол, а вуглекислий газ - у зворотному напрямку. молекули кисню, що надійшли в кров, взаємодіють з гемоглобіном еритроцитів н у вигляді оксигемоглобіну, що утворився, переносяться до тканин.
Таким чином, рушійною силою газообміну є різниця у вмісті і, як наслідок, парціальному тиску газів у клітинах тканин та капілярах.

Відповідь від Користувач видалено[гуру]
Надходить кисень. У легенях багато капілярів, які їм насичуються та розносять його через кров

Відповідь від Уна[гуру]
Легкі є губчасте пористе тіло, і тканина їх еластична. Вони вкриті тонким, але міцним мішком, відомим під назвою плеври, одна стінка якого близько стикається з легким, інша ж із внутрішньою стінкою грудної клітки. Плеєра виділяє із себе рідину, яка дозволяє внутрішній поверхні стінок легко ковзати один по одному під час акту дихання.
Потік крові розподіляється серед мільйонів мікроскопічних клітин легень. До того ж свіжого повітря і кисню приходить у зіткнення із забрудненою кров'ю через тонкі стінки волосяних кров'яних судин легень, стінки яких досить міцні, щоб утримати у межах кров, і водночас досить тонкі, щоб пропустити крізь себе кисень.
Коли кисень приходить у зіткнення з кров'ю, відбувається процес згоряння; кров приймає кисень і звільняється від вуглекислоти, що утворилася з гниючого матеріалу, який зібраний нею з усіх частин тіла. Очищена і збагачена киснем, кров вирушає назад до серця, став знову червоною і багатою життєдайними якостями і властивостями. Досягнувши лівого передсердя, вона надходить у лівий шлуночок, звідки потім знову поширюється артеріями, несучи із собою життя в усіх частинах організму.

Відповідь від 3 відповіді[гуру]

Привіт! Ось добірка з відповідями на Ваше запитання: як повітря надходить у кров з легенів?

Все правильно, дихає повітрям (в основному суміш азоту та кисню) і цю суміш вдихає. Але кисень

Кисень – життєво необхідний елемент у нашому організмі. Він забезпечує життя кожній клітині у тілі. В атмосферному повітрі концентрація його становить 21%, але за нормальної функції легень цієї кількості достатньо повноцінного функціонування нашого організму. При захворюваннях легень, серця або ЦНС, коли знижена дихальна функція, можна використовувати спеціальні апарати, які підвищують його відсотковий вміст у вдихуваному повітрі до 95%, наприклад кисневий концентратор Invacare PerfectO2.

Функції кисню в організмі

Кисень потрапляє в наш організм з повітрям, що вдихається, і відразу йде в альвеоли легень - найдрібніші їх структури, в яких відбувається газообмін. Альвеоли мають тонку стінку, з одного боку якої знаходяться капіляри - дрібні кровоносні судини, а з іншого боку вони повідомляються з повітрям, що вдихається. Через стінку альвеол кисень дифундує у просвіт капілярів, де проникає в еритроцити та зв'язується в них неміцним зв'язком із залізом у складі гемоглобіну. Далі зі струмом крові еритроцити розносять його по всьому організму до клітин та тканин.

Зовні від капілярів протікає тканинна рідина, де парціальний тиск кисню завжди нижчий, ніж у кровоносній системі. За рахунок цієї різниці кисень з еритроцитів легко проникає через капілярну стінку в середу з нижчою концентрацією. З тканинної рідини він потрапляє всередину клітин, де входить у ланцюг хімічних реакцій.

Дані хімічні реакції протікають у спеціальних органелах клітин – мітохондріях. Вони - обов'язковий компонент будь-якої клітини, що відповідає за її життя. У мітохондріях відбувається головна хімічна реакція життя клітин - вилучення енергії з молекул вуглеводів, білків, жирів і перетворення їх у АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), яка є універсальним джерелом енергії всім інших структур клітини. У ході ланцюга реакцій з молекул вивільняються електрони водню, які захоплюються киснем, що надійшли в клітину. Якщо організму бракує кисню, весь ланцюг переривається, припиняється вироблення АТФ і клітини голодують.

Це найголовніша, але не єдина його функція в організмі. Відомо, що кисень – сильний окислювач. Ця властивість використовується клітинами печінки для знешкодження багатьох ксенобіотиків в організмі, а також для інактивації стероїдних гормонів, жовчних кислот та холестерину. Кисень входить до складу мікросомальних ферментів печінки. Ці ферменти окислюють молекули, підвищуючи їхню здатність розчинятися в біологічних рідинах і проникати через мембрани клітин. За рахунок цього ксенобіотики та продукти окислення власних білків та ліпідів легко залишають організм, виділяючись нирками та кишечником.

Крім того, кисень використовується в організмі для пластичних цілей. Молекула кисню складається з двох атомів, один з яких в результаті ланцюга складних реакцій за участю цитохромів йде в речовину, що окислюється, а інший - на побудову молекули води.

Для здійснення вищезгаданих процесів необхідно, щоб відсоток насичення гемоглобіну киснем (сатурація) підтримувалася на рівні 96 - 97%. З цією метою і використовується