Razumevanje dihanja, procesa, anatomije, ljudi in rastlin
Razumevanje dihanja, procesa, anatomije, ljudi in rastlin je dogodek vdihavanja zraka od zunaj, ki vsebuje kisik, in izdihavanja zraka, ki vsebuje veliko ogljikovega dioksida, iz telesa
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: 7 Človeški dihalni sistem in njegove funkcije v celoti
Definicija dihanja
Dihanje je vdih zraka od zunaj, ki vsebuje kisik, in izdiha zraka, ki vsebuje veliko ogljikovega dioksida, iz telesa. (Saifuddin; 2002 ).
Dihanje je izmenjava plinov med posameznikom in okoljem ali celoten postopek izmenjave plinov med ozračjem
in krvi ter med krvjo in telesnimi celicami (Kozier; 1991 ). Dihanje je izmenjava plinov, in sicer kisik (O²), ki ga telo potrebuje za celični metabolizem, ogljikov dioksid (CO²), ki je posledica tega metabolizma, pa se skozi pljuča odstrani iz telesa.
Dihalni sistem je sistem organov, ki deluje tako, da prevzame O2 iz ozračja v telesne celice za prevoz CO2 ki jih proizvajajo telesne celice, se vrne v ozračje. Dihalni organi delujejo tudi za proizvodnjo govora in imajo vlogo pri kislinsko-bazičnem ravnovesju, obrambi telesa pred tujki in hormonski uravnavanju krvnega tlaka.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Človeške kosti: definicija, vrste in strukture ter njihove funkcije v celoti
Anatomija dihalnega trakta
Dihalni sistem je razdeljen na dva kanala, in sicer na zgornja dihala in spodnja dihala. Zgornja dihala so: nosna votlina, žrelo in grlo. Spodnja dihala so sestavljena iz sapnika, bronhijev, bronhiol in pljuč.
Zgornja dihalna pot
Nos
- Nos ali nazo je prva dihalna pot. Ko bo potekal postopek dihanja, bo vdihnjeni zrak skozi nosno votlino podvržen trem postopkom, in sicer filtraciji, segrevanju in vlaženju. Nos je sestavljen iz naslednjih delov:
- Zunanji del stene je sestavljen iz usnja.
- Srednjo plast sestavljajo mišice in hrustanec.
- Notranja plast je sestavljena iz nagubane sluznice, imenovane nosna korala (konka.). nasalis), ki je sestavljena iz 3 kosov, in sicer: spodnje nosne školjke, srednje nosne školjke in nosne školjke nadrejeni.
- Med nosnimi školjkami so 3 vdolbine meatus, in sicer: superior meatus, inferior meatus in middle meatus. Meatus-meatus, ki se prenaša z vdihavanjem zraka, na notranji strani je luknja, povezana s žrelom, imenovana hoana.
- Osnovo nosne votline tvori zgornja čeljust do vrha nosne votline, povezane z votlino, imenovano paranazalni sinusi, in sicer sinusi maksilarni sinusi v čeljusti, čelni sinusi v čelo kosti, sfenoidni sinusi v klinasti kosti in etmoidni sinusi v spodnji čeljusti. sito kost.
- V etmoidalnem sinusnem izhodu vohalni živčni končiči vodijo do nosnih školjk. V nosnih školjkah so vohalne celice, te celice se nahajajo večinoma na vrhu. V nosu v sluznici so živčna vlakna ali receptorji vohalnega živca (vohalni živec).
- Poleg leve in desne školjke ter nad nebom je žilna odprtina, ki povezuje žrelo vdolbino s srednjo slušno votlino. Ta kanal se imenuje slušna evstahijeva cev, ki povezuje srednje uho z žrelom in grlom. Nos je povezan tudi s solznim kanalom ali solznim kanalom.
- Nosna votlina je obložena z visoko žilno sluznico, imenovano nosna sluznica. Čašaste celice, ki prekrivajo površino nosne sluznice, neprekinjeno izločajo sluz in se s premikanjem trepalnic premaknejo nazaj v nazofarinks.
Žrelo
To je mišična cev, ki poteka od dna lobanje do stika z požiralnikom na ravni krikoidnega hrustanca. Nazofarinks (obstajajo žrela tonzile in Evstahijeva cev).
- Nazofarinks se nahaja tik za nosno votlino, pod dnom lobanje in pred I in II vratnim vretencem. Nazofarinks se spredaj odpira v nosno votlino in navzdol v orofarinks. Evstahijeva cev se na vsaki strani odpre v svojo stransko steno. Faringealni tonzil (nazofaringealni tonzil) je blazina limfnega tkiva na posteriosuperiorni steni nazofarinksa.
- Orofarinks Je srečanje ustne votline z žrelom, tam je dno jezika). Orofarinks je kombinacija dihalnega in prebavnega sistema, hrana vstopa iz ust, zrak pa iz nazofarinksa in pljuč.
- Laringofarinks (prehod med zračnim tokom in pretokom hrane)
Laringofarinks je del žrela, ki leži neposredno za grlom in z zgornjim koncem požiralnika.
Larynx (grlo)
- Zračni kanali in deluje kot generator zvoka. Na dnu ga zapira grlena votlina, imenovana epiglotis, sestavljena iz hrustančnih kosti, ki delujejo pri požiranju hrane tako, da zaprejo grlo.
- Nahaja se v srednji črti sprednjega dela vratu, globoko do kože, ščitnice in več majhnih mišic ter pred grlom in zgornjim delom požiralnika.
- Hrustanec / hrustanec v grlu je 5 kosov, ki jih sestavljajo:
- Hrustanec thyroidea 1 kos pred Adamovim jabolkom (Adamovo jabolko) in zelo jasno viden pri moških. V obliki črke V, pri čemer V štrli naprej proti vratu kot Adamovo jabolko. Zgornji konec zadnje meje je zgornja roženica, štrlina, na katero se veže vez tirohioid, spodaj pa je manjši rog, kjer se artikulira z zunanjostjo krikoidni hrustanec.
- 1 kos epiglotičnega hrustanca. Hrustanec, ki ima obliko lista in štrli navzgor za dno jezika. Epiglotis je pritrjen na zadnji del V ščitničnega hrustanca. Ariepiglotična guba, ki teče nazaj od strani epiglotisa do aritenoidnih hrustanc, tvori mejo vhoda v grlo.
- Cartilago cricoidea 1 kos v obliki obroča. Hrustanec je v obliki prstana z velikim delom zadaj. Nahaja se pod ščitničnim hrustancem in je z njim povezana s krikotiroidno membrano. Spodnja roženica ščitničnega hrustanca se artikulira s ščitničnim hrustancem na vsaki strani. Krikotrahealna membrana poveže spodnjo mejo s prvim sapničnim obročem.
- Cartilago arytenoidea 2 kosa v obliki čaše. Dva majhna piramidalna hrustanca, ki se nahajata na dnu krikoidnega hrustanca. Vokalne gube na vsaki strani so pritrjene na zadnje vogale piramid, ki štrlijo naprej
- Grlo obdaja sluznica, razen glasilk in povrhnjice, ki jih obdajajo stratificirane epitelijske celice.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani:Dihanje prsnega koša in trebuha
Spodnji dihalni trakt
Sapnik ali sapnik
- Je prilagodljiva cev, dolga približno 10 cm in široka 2,5 cm. Sapnik teče od krikoidnega hrustanca navzdol na sprednjem delu vratu in za manubrium sterni, konča pa se na ravni sternalnega kota. manubrium s telesom prsnice) ali približno do višine petega prsnega vretenca in se na tem mestu razdeli na dva bronha (bronhiji).
- Sapnik je sestavljen iz 16 - 20 nepopolnih obročev hrustančnih obročev, vezanih skupaj vlaknasto tkivo in ki zaključuje zanko za sapnikom, vendar tvori tudi nekaj tkiva mišice.
Bronchus
- Bronhi, ki nastanejo iz polovic obeh sapnikov na približno višini petega prsnega vretenca, imajo strukturo, podobno sapniku, in so obloženi z istimi vrstami celic.
- Bronhi tečejo navzdol in vstran proti pljučni kapi. Desni bronh je krajši in širši, bolj navpičen od levega pa nekoliko višji iz pljučne arterije in oddaja glavno vejo, ki poteka pod arterijo, imenovano reženjski bronhus Spodaj.
- Levi bronhus je daljši in vitkejši od desnega in teče pod pljučno arterijo, preden se razdeli na več vej, ki potekajo do zgornjega in spodnjega režnja.
- Glavni veji desnega in levega bronhija se ponovno razdelijo na lobarne bronhije in nato na segmentne režnje. To razvejanje še naprej postaja bronhijev, ki so vse manjši, dokler ne končno v končne bronhiole, ki so najmanjše dihalne poti, ki ne vsebujejo alveolov (vrečk) zrak).
- Končne bronhiole imajo premer približno 1 mm. Bronhiole niso okrepljene s hrustančnimi obroči. Toda obkrožen je z gladkimi mišicami, zato se njegova velikost lahko spreminja.
- Celotne dihalne poti do nivoja končnih bronhiol se imenujejo kanali, ki prevajajo zrak, ker je njihova glavna naloga prevajanje zraka v pljuča za izmenjavo plinov.
Pljuča
- Je organ, ki je večinoma sestavljen iz majhnih mehurčkov (alveole). Alveole, ki so mesta izmenjave plinov, so sestavljeni iz bronhijev in dihalnih poti, ki imajo včasih v svojih stenah majhne zračne žepke ali alveole. Alveolarni kanali so popolnoma obloženi z alveoli, končne alveolarne vrečke pa so konci pljuč, acini ali včasih imenovani primarni lobuli, ki imajo roke približno 0,5 do 1,0 cm. Od sapnika do alveolarnih vrečk je približno 20 vej. Alveole ločujejo stene, imenovane pore Kohna.
- Pljuča so razdeljena na dva dela, in sicer na desno pljuče, ki je sestavljeno iz 3 režnjev (lobus pulmo dextra superior, lobe pulmo dextra medij, desni reženj pulmo inferior) in levo pljuča, ki je sestavljeno iz 2 režnjev (lobus levi zgornji in reženj sinistra inferior).
- Vsak reženj je sestavljen iz manjših polobel, imenovanih segmenti. Levo pljuče ima 10 segmentov, in sicer 5 segmentov v zgornjem režnju in pet spodnjih rež. Levo pljuče ima tudi 10 segmentov, in sicer 5 segmentov v zgornjem režnju, 2 segmenta v medialnem režnju in 3 segmenta v spodnjem režnju. Vsak segment je še vedno razdeljen na dele, imenovane lobule.
- Lega pljuč v prsni votlini je ravna, obrnjena proti sredini prsne votline / mediastinalne votline. Na sredini je čaška ali hilum. V sprednjem mediastinumu leži srce.
- Pljuča pokriva tanka membrana, znana kot pleura. Plevra je razdeljena na dve, in sicer na visceralno plevro (sluznica prsnega koša), ki je sluznica pljuč, ki obdaja pljuča neposredno pokriva pljuča in parietalno pleuro, membrano, ki obdaja prsno votlino ob njej zunaj. Med tema dvema plastema je votlina, imenovana plevralna votlina. V normalnih okoliščinah je plevralna votlina vakuum.
- Oskrba s krvjo Vsaka pljučna arterija, ki prenaša deoksigenirano kri iz desnega prekata srca, se z vsakim bronhom razdeli na veje za režnje, segmente in lobule. Končne veje se končajo v mreži kapilar na površini vsake alveole. Ta mreža kapilar se odteče v postopno večje žile, ki sčasoma tvorijo žile pljučne žile, po dve na vsaki strani, skozi katere kisikova kri vstopi v levi atrij srce. Bronhialne arterije, ki so manjše od aorte, oskrbujejo pljučno tkivo s kisikovo krvjo.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje dihalnega sistema pri popolnih ljudeh
Fiziologija dihalnega sistema
Postopek dihanja
Dihanje je razdeljeno na dva dela, in sicer na zunanje dihanje, kjer poteka postopek izmenjave O2 in CO2 v pljuča in iz njih v O2 v kri in CO2 + H2O v pljuča in kri. nato se odstrani iz telesa in notranje dihanje / celično dihanje, kjer je proces izmenjave dogodkov O2 in CO2 na celični ravni biokemičen za življenjske procese.
Proces dihanja je sestavljen iz dveh delov, in sicer:
- Pljučno prezračevanje je vstop in izstop zračnega toka med ozračjem in alveoli pljuč, ki se pojavi v procesu dihanja (vdiha in izdiha). Posledica tega je difuzija plinov (kisik in ogljikov dioksid) med alveolami in pljučnimi kapilarami ter prenos O2 in CO2 skozi kri v celice in iz njih. omrežje.
- Mehanika dihanja Vstop in izstop zraka iz ozračja v pljuča omogočajo mehanski dogodki dihanja, in sicer vdih in izdih. Inspiracija (vdihavanje) je vnos O2 iz ozračja in CO2 v dihalne poti.
V navdihu trebušnega dihanja se bo trebušna mišica skrčila in kupola diafragme se bo spustila navzdol (ravno stanje diafragme), nato pa zunanji medrebrni mišični prostor potegne steno. prsni koš je rahlo zunaj, tako da se volumen pljuč poveča, se bo tlak v pljučih zmanjšal in bo nižji od zunanjega okolja, tako da bo zrak od zunaj prišel pljuča. Izdih je sproščanje CO2 iz pljuč v ozračje skozi dihalne poti. V primeru trebušnega dihanja se preponska mišica dvigne nazaj v prvotni položaj (ukrivljena) in notranja interkotalisna mišica se sprosti. Posledično se pritisk in prostor v prsih zmanjšata, tako da prsna stena vstopi v zrak iz pljuč, ker pljučni tlak narašča.
Prenos dihalnih plinov
Prezračevanje
Med vdihom zrak teče iz ozračja v alveole. Med izdihom je ravno nasprotno, tj. Zrak se izloča iz pljuč. Zrak, ki vstopi v alveole, ima temperaturo in vlažnost ozračja. Izdihani zrak je nasičen z vodno paro in ima enako temperaturo kot telo.
Difuzija
In sicer postopek, pri katerem se izmenjava O2 in CO2 na srečanju zraka s krvjo. Idealno mesto za difuzijo je alveolarno-kapilarna membrana, ker je njena površina široka in tanka. Izmenjava plinov med alveoli in krvjo nastane z difuzijo. Parcialni tlak O2 (PaO2) v alveoli je višji kot v krvi O2 iz alveole v kri.
Po drugi strani (PaCO2) kri> (PaCO2) alveola, zato je prenos plinov odvisen od površine in debeline alveolarnih sten. Transport plina v krvi O2 je treba prepeljati iz pljuč v tkiva, CO2 pa nazaj iz tkiv v pljuča. Na pretok pljuč v tkiva vpliva več dejavnikov, in sicer:
- Srčni izhod.
- Število eritrocitov.
- Vadba
- Krv hematokrita bo povečala viskoznost krvi
zmanjšuje transport O2 znižuje CO.
Pljučna perfuzija
Ali je dejanski pretok krvi skozi pljučni obtok, kjer se O2 prenaša v krvotvornih vezi (oksi Hb) / oksihemoglobin (98,5%), medtem ko se v eritrocitih kombinira s Hb
v plazmi kot plazemsko topen O2 (1,5%). CO2 v krvi se prenaša kot bikarbonat, v eritrocitih kot natrijev bikarbonat, v plazmi kot kalijev bikarbonat, v raztopini v kombinaciji s Hb in plazemskimi beljakovinami. C02 se v plazmi raztopi za 5 - 7%, HbNHCO3 Carbamoni Hb (karbamat) za 15 - 20%, Hb + CO2 HbC0 bikarbonat za 60 - 80%.
Merjenje volumna pljuč
Funkcija pljuč, ki odraža mehanizem prezračevanja, se imenuje pljučni volumen in pljučna kapaciteta. Prostornina pljuč je razdeljena na:
- Dihalna prostornina (TV) je prostornina vdihanega in izdihanega zraka z vsakim vdihom.
- Rezervni volumen za vdih (IRV), kar je največja količina zraka, ki ga je mogoče vdihniti po običajnem vdihu.
- Expiratory Reserve Volume (ERV), največja količina zraka, ki jo je mogoče po običajnem izdihu močno izdihniti.
- Preostali volumen (RV) je prostornina zraka, ki ostane v pljučih po največjem izdihu.
Kapaciteta pljuč
- Vitalna zmogljivost (VC), največja količina zraka od točke največjega vdiha.
- Zmogljivost vdiha (IC) Največja količina vdihanega zraka po običajnem izdihu.
- Funkcionalna preostala kapaciteta (FRC), količina zraka, ki ostane v pljučih po običajnem izdihu.
- Skupna pljučna zmogljivost (TLC) je prostornina zraka v pljučih po največjem vdihu.
Regulacija dihanja
Nadzorni sistem ima dva ločena živčna mehanizma, ki uravnavata dihanje. En sistem ima vlogo pri uravnavanju prostovoljnega dihanja, drugi sistem pa pri uravnavanju samodejnega dihanja.
- Nadzor z živci Ritmični center v podolgovati možgani neposredno uravnava dihalne mišice. Na aktivnost medule vplivajo apnevistični in pnevmotaktični centri. Zavest o dihanju nadzira možganska skorja. Dihalni center se nahaja na območju Medularne ritmičnosti, in sicer na območju vdiha in izdiha, uravnava osnovni ritem dihanja, Pnevmotaksično območje se nahaja v zgornji del ponsa in služi za usklajevanje prehoda med vdihom in izdihom ter pošiljanje zaviralnih impulzov v območje vdihavanja pljuč preveč napihnjen, in območje apnevstike, ki deluje kot pomoč pri usklajevanju prehoda med vdihom in izdihom in na območje pošilja razstavne impulze navdih.
- Na kemično kontrolo dihanja vplivajo: PaO2, pH in PaCO2. Center za hemoreceptor: medula, se odziva na kemične spremembe v likvorju zaradi kemičnih sprememb v krvi. Periferni kemoreceptorji: v aortnem loku in karotidnih arterijah
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Parenhimska omrežja - opredelitev, lastnosti, izvor, struktura, oblika, lokacija, funkcija, vrste, dogodki, primeri
Proces dihanja
Dihanje (v biologiji) je mobilizacijski postopek, ki ga živa bitja izvajajo z razgradnjo visokoenergijskih spojin (SET), ki se uporabljajo pri opravljanju živih funkcij. kar pomeni, da dihanje lahko enačimo z dihanjem. Vendar izraz dihanje vključuje procese, ki prav tako niso zajeti v izraz dihanje.
Dihanje se pojavlja na vseh ravneh živih organizmov, od posameznika do najmanjše enote, celice. Medtem ko je dihanje običajno povezano z uporabo kisika kot čistilca, pri dihanju ni treba, da vključuje kisik.
Običajno je dihanje postopek oksidacije, ki ga SET izvede kot enota za shranjevanje kemične energije v živih organizmih. SET, tako kot molekule sladkorja ali maščobne kisline, lahko razgradimo s pomočjo encimov in nekaterih preprostih molekul. Ker je ta proces eksotermna reakcija (sproščanje energije), sproščeno energijo ADP ali NADP zajame in tvori ATP ali NADPH. Poleg tega se iz zadnjih dveh skupin spojin z različnimi endotermnimi (energijsko potrebnimi) biokemičnimi reakcijami oskrbujejo z energijo.
Večina dihanja, ki so mu lahko priča ljudje, zahteva kisik kot oksidacijsko sredstvo. Ta reakcija je znana kot aerobno dihanje. vendar mnogi procesi dihanja ne vključujejo kisika, kar je ljudem običajno znano kot postopek pridobivanja alkohola iz kvasa Saccharomyces cerevisiae. Različne anaerobne bakterije uporabljajo žveplo (ali njegove spojine) ali nekatere kovine kot oksidacijska sredstva. Dihanje se izvaja v enotnih celicah. Proces dihanja pri evkariontskih organizmih poteka v mitohondrijih.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Sperma: opredelitev, struktura in proces njenega nastanka ter popolne nepravilnosti
Dihanje pri ljudeh
Dihanje pri ljudeh je korak v procesu jemanja kisika in izločanja odpadkov v obliki ogljikovega dioksida in vodne pare. Kisik potrebujejo vse telesne celice v biokemijskih reakcijah (biološka oksidacija) za proizvodnjo energije v obliki ATP (adenozin trifosfat).
Ta reakcija lahko povzroči nastanek odpadkov v obliki ogljikovega dioksida in vodne pare, ki se nato izdihne. Pravi namen dihanja je torej tvorjenje ATP, ki je potreben za vse dejavnosti človeškega življenja.
Glede na lokacijo lahko izmenjavo plinov O2 in CO2 v dihanju razdelimo na dve, in sicer:
- Zunanje dihanje je izmenjava O2 v alveolah s CO2 v krvi.
- Notranje dihanje je izmenjava plina O2 s CO2 iz krvnega obtoka s telesnimi celicami
Dihanje pri ljudeh
- Nos je vhod za zrak. V nosni votlini se zrak filtrira in ogreje
- Farink ali žrelo je stičišče žrela in požiralnika
- Grkljan ali grlo, ki vsebuje glasilke (syrink)
- Sapnik (grlo), katerega stene sestavljajo trepalniški epitelij (notranja plast), obroč gladkega mišičnega hrustanca (sredina) in vezivno tkivo (zunanja plast).
- Bronhi so veje sapnika levo in desno
- Bronhiole so veje bronhijev
- Alveole (pljučni mehurčki), mnogi imajo krvne kapilare, tu pride do izmenjave O2 in CO2. Ta zbirka alveolov tvori pljuča (pulmo). Pljuča pokriva dvojna plevralna membrana, med njimi pa je napolnjena limfna tekočina.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Limfa - opredelitev, razvrstitev, značilnosti, metoda, sistem, funkcija, zdravljenje
Dihanje v rastlinah
Dihalna reakcija je katabolična reakcija, ki lahko molekule sladkorja razgradi na anorganske molekule v obliki CO2 in H2O (Salisbury, 1995).
Dihanje je postopek pri jemanju O2 za razgradnjo organskih spojin na CO2, H2O in energijo. Vendar je dihanje v bistvu redoks reakcija, pri kateri se substrat oksidira v CO2, medtem ko se O2, ki se absorbira kot oksidacijsko sredstvo, zmanjša na H2O.
Dihanje je postopek sproščanja energije, shranjene v virih energije, s kemičnimi procesi s pomočjo kisika. Iz dihanja bo nastala kemična energija ATP za življenjske dejavnosti, kot so sinteza (anabolizem), gibanje, rast.
Dihanje je znano že od XVIII
- 1772 J. Priestley: Rastline lahko prečistijo umazan zrak
- Lavoisier: dihanje O2CO2 + H2O
- Ingenhousz: Živali in rastline izmenjujejo O2 in CO2 z ozračjem.