Газова обмяна
При спокойно дишане човек вдишва и издишва около 0,5 L въздух. Както видяхме в предишния урок, при дишането съставът на въздуха се променя. Човешкият организъм извлича част от кислорода от вдишания въздух и изхвърля въглероден диоксид с издишания въздух. Кислородът преминава от белите дробове в кръвта, която го разнася до всички тъкани. Клетките, от които са изградени тъканите, получават кислород от кръвта и отделят в нея въглероден диоксид. Кръвта връща въглеродния диоксид в белите дробове, които го изхвърлят извън организма. Следователно газова обмяна се извършва на две места: в белите дробове и в клетките на тъканите.
Какъв е съставът на кръвта?
Кръвта е съставена от кръвна плазма и кръвни клетки. Кръвната плазма е течност, която пренася полезни хранителни вещества, въглероден диоксид и отпадъчни продукти. Плазмата съдържа предимно вода, затова кръвта лесно тече по кръвоносните съдове. Близо половината от обема на кръвта се заема от кръвните клетки. Те са три вида.
Всеки вид клетки изпълнява определена задача:
1. Червените кръвни клетки пренасят кислород. Те са най-многобройни.
2. Белите кръвни клетки предпазват организма от микроби.
3. Кръвните плочици са клетки, които спират изтичането на кръвта при нараняване.
Ако сте се затруднили да изчислите, кликнете върху схемата.
20 000 000 000 000 : 400 000 000 000 = 50
Червените кръвни клетки на възрастен човек са около 50 пъти повече от звездите в нашата Галактика.
Ако сте се затруднили да изчислите, кликнете върху схемата.
250 000 000 х 4 = 1 000 000 000
При всяко преминаване през капилярите на белите дробове една червена кръвна клетка може да свърже и да пренесе до тъканите около един милиард молекули кислород.
Как червените кръвни клетки пренасят кислород?
Червените кръвни клетки нямат ядро. Те са запълнени с хемоглобин – белтък с червен цвят. Молекулите на хемоглобина имат свойството да се свързват с кислорода и след това да го освобождават.
Свързване на хемоглобин с кислород става, когато около хемоглобина има много кислород. Ако кислородът наоколо е малко, хемоглобинът освобождава захванатия преди това кислород. Затова, когато кръвта преминава през белите дробове (място с много кислород), хемоглобинът се обогатява с кислород. При преминаването на кръвта през тъканите на тялото (места с малко кислород) хемоглобинът освобождава кислорода.
Кислородът се пренася от хемоглобина на червените кръвни клетки.
Газова обмяна в белите дробове
Когато вдишваме, алвеолите на белите ни дробове се изпълват с въздух. Алвеолите са обвити с мрежа от кръвоносни капиляри.
Кислородът от въздуха чрез дифузия преминава в кръвта. Там той се свързва с хемоглобина на червените кръвни клетки. Въглеродният диоксид също чрез дифузия преминава в обратната посока: от кръвта – в алвеолите. Така кръвта се обогатява на кислород и се очиства от въглеродния диоксид.
Газовата обмяна става бързо, защото:
1. голямата повърхност на алвеолите улеснява дифузията;
2. алвеолите и капилярите имат много тънки стени и газовите молекули преминават лесно през тях.
Газова обмяна в тъканите
Кръвта разнася кислорода до всички тъкани на човешкото тяло. Там също се извършва газова обмяна. Хемоглобинът освобождава кислорода и той чрез дифузия достига до клетките. Както знаете, в клетките кислородът се използва за „изгаряне“ на глюкозата:
При този процес се освобождава запасената в глюкозата енергия и се отделят въглероден диоксид и вода. Въглеродният диоксид е отпадъчен продукт на дишането. Чрез дифузия той преминава от клетките в кръвта. Кръвната плазма и хемоглобинът го пренасят до белите дробове, откъдето той се изхвърля извън организма.