Функције дисајног система, делови, рад



Тхе респираторни систем или респираторни апарат садржи низ специјализованих органа који посредују у размени гасова, што укључује унос кисеоника и елиминацију угљен-диоксида.

Постоји низ корака који омогућавају долазак кисеоника у ћелију и елиминацију угљен-диоксида, укључујући размену ваздуха између атмосфере и плућа (вентилација), након чега следи дифузија и размена гасова на плућној површини. транспорта кисеоника и размене гасова на ћелијском нивоу.

То је разноврстан систем у животињском царству, састављен од различитих структура у зависности од линије проучавања. На пример, рибе имају функционалне структуре у воденој средини као што су шкрге, сисари имају плућа и већину бескраљежних трахеја.

Једноћелијске животиње, као што су протозое, не захтевају посебне структуре за дисање, а размена гасова се одвија једноставном дифузијом.

Код људи, систем се састоји од носног ждријела, ждријела, ларинкса, трахеје и плућа. Ови последњи су разгранати у бронхијама, бронхиолима и алвеолама. Пасивна размена молекула кисеоника и угљендиоксида се јавља у алвеолама.

Индек

  • 1 Дефиниција дисања
  • 2 Функције
  • 3 Респираторни органи у животињском царству
    • 3.1 Трацхеас
    • 3.2 Гиллс
    • 3.3 Плућа
  • 4 Делови (органи) респираторног система код људи
    • 4.1 Високи део или горњи респираторни тракт
    • 4.2 Низак део или доњи респираторни тракт
    • 4.3. Плућно ткиво
    • 4.4. Недостаци плућа
    • 4.5 Кутија за торакал
  • 5 Како функционише?
    • 5.1 Вентилација
    • 5.2 Замена гаса
    • 5.3 Транспорт гасова
    • 5.4 Остали респираторни пигменти
  • 6 Заједничке болести
    • 6.1 Астма
    • 6.2 Плућни едем
    • 6.3 Пнеумоније
    • 6.4 Бронхитис
  • 7 Референце

Дефиниција дисања

Термин "дисање" може се дефинисати на два начина. Колоквијално, када користимо реч дисање, описујемо деловање узимања кисеоника и уклањања угљен-диоксида у спољашње окружење..

Међутим, концепт дисања обухвата шири процес од једноставног уласка и изласка из ваздуха у грудном кошу. Сви механизми везани за употребу кисеоника, транспорт у крви и производња угљен-диоксида јављају се на ћелијском нивоу.

Други начин за дефинисање речи дисање је на нивоу ћелије и тај процес се назива ћелијско дисање, где се реакција кисеоника јавља са неорганским молекулима који производе енергију у облику АТП (аденозин трифосфат), воде и угљен диоксида..

Према томе, прецизнији начин упућивања на процес узимања и избацивања ваздуха кроз торакалне покрете је термин "вентилација".

Функције

Главна функција респираторног система је да оркестрира процесе узимања кисеоника споља механизмима вентилације и станичног дисања. Један од отпадака процеса је угљен диоксид који доспијева у крвоток, прелази у плућа и уклања се из тијела у атмосферу..

Респираторни систем је одговоран за посредовање свих ових функција. Она је посебно одговорна за филтрирање и влажење ваздуха који улази у тело, поред филтрирања нежељених молекула.

Такође регулишите пХ телесних течности - индиректно - контролишући концентрацију ЦО2, или задржавање или елиминисање. С друге стране, он је укључен у регулацију температуре, секрецију хормона у плућима и помаже олфакторном систему у откривању мириса..

Такође, сваки елемент система је одговоран за специфичну функцију: ноздрве загревају ваздух и пружају заштиту клицама, ждрелу, гркљану и трахеји посредујући у проласку ваздуха..

Поред тога, фаринкс интервенише у проласку хране и ларинкса у процесу фонације. Коначно, процес измене гаса одвија се у алвеолама.

Респираторни органи у животињском царству

Код малих животиња, мање од 1 мм, може доћи до размене гаса кроз кожу. У ствари, одређене животињске лозе, као што су протозое, спужве, жарњаци и неки црви, обављају процес размене гаса помоћу једноставне дифузије.

Код већих животиња, као што су рибе и водоземци, присутно је и дисање коже, како би се допунило дисање шкрга или плућа..

На примјер, жабе могу провести цијели процес измјене плина кроз кожу у стадијима хибернације, будући да су потпуно потопљене у рибњаке. У случају саламандера, постоје примерци који потпуно недостају плућа и дишу кроз кожу.

Међутим, са повећањем сложености животиња, неопходно је присуство специјализованих органа за размену гасова и задовољавање високих енергетских потреба вишећелијских животиња..

Затим ће се детаљно описати анатомија органа који посредују у размени гасова у различитим животињским групама:

Трацес

Инсекти и неки артроподи имају веома ефикасан и директан систем за дисање. Састоји се од система цеви, названих трахеје, које се простиру кроз тело животиње.

Трахеје се одвајају у уже цеви (пречника око 1 μм) које се називају транцхаелае. Они су заузети флуидом и завршавају у директној вези са мембранама ћелија.

Ваздух улази у систем кроз низ отвора који се понашају као вентил, који се назива спирацлес. Они имају способност да се затворе као одговор на губитак воде да би се спречило исушивање. Такође има филтере који спречавају улазак нежељених супстанци.

Одређени инсекти, као што су пчеле, могу да изводе покрете тела који имају за циљ вентилацију трахеалног система.

Гиллс

Шкрге, које се називају и шкрге, омогућавају ефикасно дисање у воденим срединама. У ехинодермима они се састоје од продужетка површине њихових тијела, док су у морским црвима и водоземцима они перјанице или праменови..

Најефикаснији су у риби и састоји се од система унутрашњих шкрга. То су влакнасте структуре са адекватним снабдевањем крвљу које иде против струје воде. Овим системом "протуструја" можете осигурати максималну екстракцију кисеоника из воде.

Вентилација шкрга је повезана са кретањем животиње и отварањем уста. У земаљским срединама, шкрге губе плутајућу потпору воде, пресушују и влакна се скупљају, што доводи до колапса читавог система.

Из тог разлога, рибе се гуше када су ван воде, иако имају велике количине кисеоника око себе.

Лунгс

Плућа кичмењака су унутрашње шупљине, са обилним судовима чија је функција да посредују у размени гаса са крвљу. Код неких бескичмењака говоримо о "плућима", иако ове структуре нису хомологне једна другој и много су мање ефикасне.

Код водоземаца, плућа су врло једноставна, слична врећици која је у неким жабама подијељена. Подручје расположиво за размјену повећава се у плућима не-птичјих гмизаваца, који су подијељени на бројне међусобно повезане вреће..

У линији птица, ефикасност плућа се повећава захваљујући присуству ваздушних врећица, које служе као простор резерви ваздуха у процесу вентилације..

Плућа достижу максималну комплексност код сисара (види следећи одељак). Плућа су богата везивним ткивом и окружена су танким слојем епитела названим висцерална плеура, која се наставља у висцералну плеуру, поравнату са зидовима грудног коша..

Водоземци користе позитиван притисак за улазак ваздуха у плућа, док не-птичји гмизавци, птице и сисари користе негативни притисак, где се ваздух гура у плућа ширењем грудног коша.

Делови (органи) респираторног система код људи

Код људи, као и код осталих сисара, респираторни систем се састоји од високог дела, састављеног од уста, носне шупљине, фаринкса и ларинкса; доњи део трахеје и бронхија и део плућног ткива.

Високи део или горњи респираторни тракт

Ноздрве су структуре кроз које улази ваздух, а иза њих следи носна комора покривена епителом који лучи слузокожу. Унутрашње ноздрве повезују се са ждријелом (што обично називамо грло), где се одвија прелазак два пута: дигестивног и респираторног.

Ваздух улази кроз отвор глотиса, док храна наставља свој пут кроз једњак.

Епиглотис се налази на глотису, са циљем да се спречи улазак хране у респираторни тракт, успостављањем границе између орофаринкса - дела који се налази иза уста - и ларингофарингуса - доњег сегмента. Глотис се отвара у гркљану ("говорна кутија"), а то заузврат уступа место душнику.

Ниски део или доњи респираторни тракт

Трахеја је канал у облику цеви пречника од 15 до 20 мм и дужине 11 центиметара. Зид му је ојачан хрскавичним ткивом, како би се избјегло урушавање конструкције, захваљујући томе што је полу-флексибилна структура.

Хрскавица се налази у облику полумесеца у 15 или 20 прстена, то јест, не окружује потпуно трахеју.

Транцхеа се разлаже у два бронха, по један за свако плућно крило. Десно је више вертикално, у односу на лијево, осим што је краће и волуминозније. Након ове прве подјеле слиједе сукцесивне подјеле у плућном паренхиму.

Структура бронхија наликује на трахеју због присуства хрскавице, мишића и слузокоже, иако се хрскавичне плоче смањују све до нестанка, када бронхије достигну промјер од 1 мм..

Унутар њих, сваки бронх се дели на мале цеви које се називају бронхиоле, што доводи до алвеоларног канала. Алвеоле имају веома танак слој ћелија који олакшава размену гасова са капиларним системом.

Лунг тиссуе

Макроскопски, плућа су подељена у режњеве пукотинама. Десно плуће се састоји од три режња, а лева плућа имају само два. Међутим, функционална јединица гасне размене нису плућа, већ алвеолокапиларна јединица.

Алвеоле су мале врећице са гроздовима који се налазе на крају бронхиола и одговарају најмањој подели дишних путева. Они су покривени са два типа ћелија, И и ИИ.

Ћелије типа И карактеришу се као танке и омогућавају дифузију гасова. Они типа ИИ су више него мали у односу на претходну групу, мање танки и његова функција је да излучује супстанцу типа сурфактанта која олакшава ширење алвеоле у ​​вентилацији..

Ћелије епитела су испресијецане влакнима везивног ткива, тако да је плућа еластична. Слично томе, постоји широка мрежа плућних капилара у којима се врши размена гаса.

Плућа су окружена зидом са мезотелним ткивом који се назива плеура. Ово ткиво се обично назива виртуалним простором, јер не садржи ваздух унутра и има само течност у малим количинама.

Недостаци плућа

Недостатак плућа је да се размена гасова догађа само у алвеолама и алвеоларним каналима. Запремина ваздуха која допире до плућа, али се налази у подручју где се не врши измена гаса, зове се мртви простор.

Стога је процес вентилације код људи изузетно неефикасан. Нормална вентилација успева само да замени шестину ваздуха који се налази у плућима. У случају присилног дисања, 20-30% ваздуха је заробљено.

Торакална кутија

Рубни кавез садржи плућа и састоји се од скупа мишића и костију. Коштану компоненту чине цервикални и дорзални бодље, грудни кош и стернум. Дијафрагма је најважнији респираторни мишић, пронађен у стражњем дијелу куће.

У ребра су убачени додатни мишићи, који се називају интеркосталима. Други учествују у респираторној механици као што су стерноклеидомастоиди и скалени, који долазе из главе и врата. Ови елементи се убацују у грудну кост и у прва ребра.

Како функционише?

Узимање кисеоника је од виталног значаја за процесе ћелијског дисања, где се узимање овог молекула за производњу АТП-а одвија од хранљивих материја добијених у процесу храњења путем метаболичких процеса.

Другим речима, кисеоник служи за оксидацију (сагоревање) молекула и тиме производњу енергије. Један од остатака овог процеса је угљен диоксид, који мора бити избачен из тела. Дисање укључује следеће догађаје:

Вентилација

Процес почиње узимањем кисеоника у атмосферу кроз процес инспирације. Ваздух улази у респираторни систем кроз ноздрве, кроз цео сет описаних цеви, до плућа.

Улаз ваздуха - дисање - је нормално невољан процес, али може прећи из аутоматског у добровољни.

У мозгу су неурони коштане сржи одговорни за нормалну регулацију дисања. Међутим, тело је у стању да регулише дисање у зависности од потреба за кисеоником.

Просечна особа у мировању дише у просеку шест литара ваздуха у минути и ова цифра се може повећати до 75 литара током периода интензивног вежбања..

Гас екцханге

Кисеоник у атмосфери је мешавина гасова, састављена од 71% азота, 20.9% кисеоника и мали део других гасова, као што је угљен диоксид.

Када ваздух уђе у респираторни тракт, састав се одмах мења. Процес инспирације засићује ваздух водом и када ваздух стигне до алвеола, он се меша са заосталим ваздухом из претходних инспирација. У овом тренутку се смањује парцијални притисак кисеоника, а повећава се и угљен-диоксид.

У респираторним ткивима, гасови се крећу пратећи градијенте концентрација. Како су парцијални притисци кисеоника већи у алвеолама (100 мм Хг) него у крви плућних капилара, (40 мм Хг) кисеоник пролази кроз капиларе кроз процес дифузије.

Слично томе, концентрација угљен-диоксида је већа у плућним капиларама (46 мм Хг) него у алвеолама (40 мм Хг), стога се угљен-диоксид дифундира у супротном смеру: од крвних капилара, до алвеола у плућа.

Транспорт гасова

У води, растворљивост кисеоника је тако ниска да мора постојати транспортно средство да би се испунили захтеви за метаболизмом. Код неких малих бескичмењака количина кисеоника раствореног у њиховим течностима довољна је да задовољи индивидуалне захтеве.

Међутим, код људи који се транспортују на овај начин, достигли би се само 1% захтева.

Због тога се кисеоник - и значајна количина угљен-диоксида - транспортују пигментима у крви. Код свих кичмењака ови пигменти су ограничени на црвене крвне ћелије.

У животињском царству најчешћи пигмент је хемоглобин, молекул протеинске природе који садржи жељезо у својој структури. Сваки молекул се састоји од 5% хема, одговорног за црвену боју крви и реверзибилно везивање са кисеоником, и 95% глобина.

Количина кисеоника која се може везати за хемоглобин зависи од многих фактора, укључујући концентрацију кисеоника: када је висока, као код капилара, хемоглобин се веже за кисеоник; Када је концентрација ниска, протеин ослобађа кисеоник.

Остали респираторни пигменти

Иако је хемоглобин респираторни пигмент присутан код свих кичмењака и код неких бескичмењака, није једини.

Код неких врста ракова, шкољкаша и мекушаца налази се плави пигмент који се зове хемоцијанин. Уместо гвожђа, овај молекул има два атома бакра.

У четири породице поликета постоје хлорокруорински пигменти, протеини који у својој структури имају гвожђе и зелени. Сличан је хемоглобину у погледу структуре и функционисања, иако није ограничен на било коју ћелијску структуру и слободан је у плазми.

Коначно, ту је пигмент са капацитетом кисеоника који је много нижи од хемоглобина који се зове хемеритрин. Црвена је и присутна у неколико група морских бескичмењака.

Заједничке болести

Астма

То је патологија која погађа респираторни тракт и узрокује његово отицање. У нападу астме, мишићи који окружују дисајне путеве постају упаљени и количина ваздуха која може ући у систем драстично се смањује.

Напад се може покренути низом твари названих алергени, укључујући крзно кућних љубимаца, гриња, хладне климе, кемикалије присутне у храни, плијесни, полену, међу осталима..

Плућни едем

Плућни едем састоји се од накупљања течности у плућима, што омета респираторни капацитет појединца. Узроци су обично повезани са конгестивним затајењем срца, где срце не пумпа довољно крви.

Повећани притисак у крвним судовима гура течност у ваздушне просторе унутар плућа, чиме се смањује нормално кретање кисеоника у плућима..

Други узроци плућног едема су затајење бубрега, присуство уских артерија које носе крв у бубреге, миокардитис, аритмије, прекомерна физичка активност у локалитету, коришћење одређених лекова, између осталог..

Најчешћи симптоми су отежано дисање, кратак дах, искашљавање пјене или крви и повећан број откуцаја срца.

Пнеумонија

Пнеумоније су инфекције плућа и могу бити узроковане разним микроорганизмима, укључујући бактерије као што су Стрептоцоццус пнеумониае, Стапхилоцоццус ауреус, Хаемопхилус инфлуензае, Мицопласмас пнеумониае и Цхламидиас пнеумониае, вирус или гљивице као Пнеумоцистис јировеци.

Појављује се као упала алвеоларног простора. То је врло заразна болест, јер се узрочници могу ширити ваздухом и брзо се шире кихањем и кашљањем.

Људи који су најосетљивији на ову патологију су особе старије од 65 година и са здравственим проблемима. Симптоми укључују грозницу, зимицу, кашаљ са флегмом, недостатак даха, недостатак даха и бол у грудима.

Већина случајева не захтева хоспитализацију и болест се може лечити антибиотицима (ако је бактеријска пнеумонија) која се даје орално, одмарањем и уносом течности..

Бронхитис

Бронхитис је присутан као инфламаторни процес канала који носе кисеоник у плућа, узрокован инфекцијом или из других разлога. Ова болест је класификована као акутна и хронична.

Међу симптомима су општа слабост, кашаљ са слузом, отежано дисање и притисак у грудима.

За лечење бронхитиса, препоручује се узимање аспирина или ацетаминофена како би се смањила температура, узела значајна количина течности и одмор. Ако је узрокован бактеријским средством, узимају се антибиотици.

Референце

  1. Френцх, К., Рандалл, Д., & Бурггрен, В. (1998). Ецкерт. Физиологија животиња: Механизми и адаптације. Мц Грав-Хилл Интерамерикана
  2. Гутиеррез, А.Ј. (2005). Особни тренинг: основе, основе и примјене. ИНДЕ.
  3. Хицкман, Ц.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.Ц., & Гаррисон, Ц. (2001). Интегрисани принципи зоологије (Вол. 15). Њујорк: МцГрав-Хилл.
  4. Смитх-Агреда, Ј. М. (2004). Анатомија органа језика, вида и слуха. Ед Панамерицана Медицал.
  5. Таилор, Н. Б., & Бест, Ц.Х. (1986). Физиолошке основе медицинске праксе. Панамерицана.
  6. Вивед, А. М. (2005). Основе физиологије физичке активности и спорта. Ед Панамерицана Медицал.