Temat: Mechanizm wymiany gazowej. 1. Mechanizm wentylacji płuc. a) Wentylacja płuc - wymiana powietrza polegająca na wdychaniu powietrza bogatego w tlen do płuc i usuwaniu z nich powietrza z podwyższoną zawartością dwutlenku węgla, a obniżoną tlenu. b) Wymiana gazowa - proces dostarczania do organizmu tlenu, a usuwania dwutlenku węgla. Wdech – mięśnie międzyżebrowe kurczą się, unoszą żebra i rozsuwają je na boki; jednocześnie przepona kurczy się i spłaszcza – objętość klatki piersiowej rośnie. Wydech – rozkurcz mięśni międzyżebrowych, żebra opadają, a przepona się rozkurcza i uwypukla – objętość klatki piersiowej maleje. c) Pojemność płuc. Całkowita pojemność płuc (maksymalna) - zależy od płci, wieku, rozmiarów ciała, trybu życia i stanu zdrowia. U dorosłego człowieka wynosi około 5 litrów. Pojemność życiowa płuc – to ilość wprowadzonego do płuc powietrza przy maksymalnym wdechu; wynosi ona około 4 litry. Różnica – około 1 litra – to powietrze stale zalegające w pęcherzykach płucnych. Dzięki temu: – tlen może przenikać do krwi również pomiędzy wdechem i wydechem; – pęcherzyki płucne nie zapadają się (nie sklejają). Objętość powietrza, która dostaje się do płuc w czasie spokojnego wdechu i wydechu to około 0,5l. Jest to tzw. objętość oddechowa. 2. Kontrola wentylacji płuc. Wdechy i wydechy zachodzą niezależnie od naszej woli. O częstości wykonywanych oddechów decyduje ośrodek oddechowy, który jest umiejscowiony w części mózgowia – Liczba oddechów zmienia się rdzeniu przedłużonym. w zależności od zawartości Ośrodek oddechowy reaguje gazów oddechowych przede wszystkim na w powietrzu atmosferycznym lub zapotrzebowania wzrost stężenia CO2 we organizmu – wzrasta krwi. w czasie wysiłku fizycznego, maleje podczas snu. Regulacja ilości oddechów Dwutlenek węgla, który przenika z tkanek do krwi, reaguje z wodą zawartą w osoczu krwi. Powstaje kwas węglowy, który natychmiast rozpada się do jonów wodorowęglanowych i wodoru (dysocjuje): - H2CO3 H+ + HCO3 Wzrost stężenia jonów wodorowych powoduje obniżenie pH krwi. Na tę zmianę reaguje rdzeń przedłużony oraz receptory znajdujące się w aorcie i tętnicy szyjnej. Rdzeń przedłużony wysyła dyspozycję do mięśni oddechowych, które zwiększają tempo i głębokość oddechów. 3. Wymiana i transport gazów. Osmoza (dyfuzja przez błony) – przepływ substancji ze środowiska o stężeniu wyższym do środowiska o stężeniu niższym przez błonę półprzepuszczalną do momentu wyrównania stężeń. Transport gazów: tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi – stężenie tlenu w pęcherzykach płucnych jest wyższe, niż we krwi dyfuzja tlenu przez błonę pęcherzyka do krwi (zgodnie z gradientem stężeń); tlenu z krwi do tkanek – stężenie tlenu w tkankach jest mniejsze, niż we krwi; dwutlenku węgla z tkanek do krwi – stężenie CO2 w tkankach jest większe, niż we krwi; dwutlenku węgla z krwi do pęcherzyków płucnych – stężenie CO2 we krwi jest wyższe, niż w pęcherzykach płucnych.