Külső légzés - anyagcsere - felkészülés a középiskolai érettségire
Ha felmérné, melyik tevékenység a legfontosabb számunkra, akkor a „légzés” lenne a vitathatatlan 1. szám. Élelem nélkül túlélhetünk hosszú fázisokat, víz nélkül körülbelül 3 napot, de oxigén nélkül csak néhány percet. Az inspiráció szót az orvostudományban inhalálásra használják, az orvosi területen kívül kreatív ötleteket, megvilágosodást, inspirációt. Csak az "inspiráció" szó használata nyelvünkben megmutatja a légzési folyamat fontosságát!
Belső és külső légzés
A légzés kifejezés a tüdő mechanikai-anatómiai légzését jelenti a rekeszizom és a mellizmok segítségével. Másrészről a légzés alatt a szénhidrátok oxidációjából (a mitokondrium belső membránjában) történő energiatermelés biokémiai folyamatát értjük, amelyet sejtlégzésnek nevezünk. Az energia felszabadul a sejtlégzés során ATP formájában.
Értesítés
Külső légzés nélkül nincs sejtlégzés!
Az oxigén diffúzió és irányított áramlás útján jut el a vérbe. Az oxigén az alveolusokból átjut a finom vérkapillárisokba, majd a nagy artériákban a szívbe kerül, és onnan eloszlik a testben. A vérben lévő hemoglobin transzportfehérjéhez kötődve ismét a diffúzió teszi lehetővé az oxigén átjutását a vérből a sejtbe.
A diffúzió nagyon hatékony és rendkívül gyors rövid távolságokon, de nem alkalmas nagy távolságokra (tüdő-szív-nagy lábujj). Irányított áramlás szükséges itt. Ezt az áramlást a különböző oxigén parciális nyomások és a hemoglobin különleges tulajdonságai tartják fenn.
A külső légzés folyamatai
A légzés nemcsak a tüdő, hanem a bőrön keresztül is megtörténik. Más élőlények kopoltyúkat (halakat) vagy légcsöveket (rovarokat) használnak.
A tüdőben a gázcsere a testbe fordított területen keresztül történik, gyakran erősen összehajtva, ezért rendkívül nagy felületű.
Belégzéskor az oxigéntartalmú levegő a szájon és az orron keresztül jut be a szervezetbe.
A lélegző levegőt megnedvesítik és az orr légzésén keresztül szűrik. A levegő a garaton és a hörgőkön keresztül jut el a légcsőbe a tüdőbe. A két hörgőág továbbágazik, és így képződik a hörgőcse. A tüdő "legfinomabb alegységei" az alveolusok vagy az alveolusok, amelyeket vékony membrán vesz körül, és így az oxigén diffúzió útján juthat be az erekbe. A szén-dioxid a vérből ugyanazon vékony membránokon keresztül jut a kilélegzett levegőbe.
Az alveolusokban a gázcsere diffúzióval történik. A pulmonalis kapillárisokban az oxigén átjut a vérbe, cserébe a vérből származó szén-dioxid eljut a tüdőbe, és így távozik a testből (kilégzés).
A diffúziós folyamat nagyban függ a jelenlévő gázmolekulák számától:
Minél nagyobb az oxigén koncentrációja, annál inkább diffundálhat a membránon keresztül a testbe.
A gázcserén keresztül lehet
- A cserélendő anyagok membránáteresztő képessége
- A membrán felületének mérete
- Membránvastagság (= diffúziós út)
- Hőmérséklet (befolyásolja a molekulák megfelelő mozgásának sebességét és így a diffúzió sebességét. Minél melegebb, annál jobb a gázcsere)
- Koncentráció különbségek a membrán két oldala között
Értesítés
Minél nagyobb a koncentráció gradiens, annál jobban működik a gázcsere.