Schimbul de gaze este de biologie deschisă

Pentru susținerea vieții între corp și mediul înconjurător trebuie să fie în mod continuu schimbul de gaze. organismelor aerobe, ca urmare a difuziei oxigenului absorbit (din apa în care este dizolvat sau atmosferice) și emit dioxid de carbon. Suprafața respiratorie pe care are loc schimbul de gaze, trebuie să fie:

• permeabil la O2 și CO2;
• fin - difuzie este eficace numai la distanțe scurte;
• umede - gazele difuze în soluție;
• de mare - pentru a menține rata de schimb de gaze adecvate.

Intensitatea metabolismului plantelor este scăzut, oxigenul care au nevoie relativ puțin. Schimbul de gaze are loc prin difuzia gazelor din întreaga suprafață; în plante mari în acest scop sunt stomatele, și fisuri în scoarța. Celulele care conțin clorofilă. poate consuma doar respira oxigen generate de acestea.

La animalele unicelulare schimbul de gaze are loc prin membrana celulară. Cel mai primitiv multicelulare - coelenterates. platelminții - furnizează, de asemenea, nevoile sale de oxigen prin absorbție cu fiecare celulă în contact cu mediul.

În mai multe organisme complexe, există un număr mare de celule, nu sunt în contact cu mediul, iar simpla difuzie devine ineficientă. Un sistem respirator special care va absorbi în mod eficient oxigen si eliberarea de dioxid de carbon. De regulă, acest sistem este legat de sistemul circulator. furnizarea de țesuturi și celule de livrare de oxigen. Solubilitatea oxigenului în sânge de 0,2 ml per 100 ml de sânge, dar prezența pigmenților respiratorii capabile de zeci sau sute de ori pentru a mări eficiența acestui proces. Cel mai cunoscut pigment mareelor ​​este hemoglobina.

unele anelide

Unii pigmenți respiratorii

Luați în considerare unele dintre cele mai comune sistemului respirator.

În corpul insectei de aer cade prin găuri - spiracles. Ele deschid în cavitățile de aer, care rulează un tub special - intubare. Traheea consolidate chitină și întotdeauna rămân deschise. Fiecare segment din corp pe care se ramifică în numeroase mic tub - tracheoles prin care oxigenul este furnizat direct în țesuturi; nevoia de sângele lui fără transport. Tracheoles umplute cu un lichid apos, pentru a difuza prin ea oxigen și dioxid de carbon. Atunci când fluidul de lucru este aspirat în țesutul muscular și oxigenul alimentat direct la celulele deja în stare gazoasă. Sistemul traheal respirația este foarte eficient, cu toate acestea, prezența în procesul de difuzie a lanțului respirator limitează dimensiunile insectelor (mai precis, grosimea).

Sistemul respirator al branhii insecte pește

Schimbul de gaze are loc în pește cu organele respiratorii speciale - branhii. Fiecare este susținută de un branhii hryaschom vertical - arc branhii. În pește osos setci arc este format din tesut osos. Din pereți, situată pe arcada branhii, se extinde o serie de pliuri orizontale - filamentele cu ochiuri mari, fiecare dintre acestea fiind o verticală petale secundare. Marginile libere ale branhii septurile se extind și funcționează ca supape rabatabile. În cazul în care partea de jos a cavității bucale și faringelui scade, presiunea scade în acesta, și pe gură și branhii spiracle direcționează apa. Care supapa previne pătrunderea apei branhiilor pe de altă parte. Numeroase capilare penetrante branhii, este saturată cu oxigen și sunt unite în eferent artera branhii din sânge branhii bogat în oxigen. Menționăm că sistemul respirator al os de pește este mai perfectă decât peștii cartilaginoși, deoarece oasele branhiile de pește au o suprafață mai mare, iar circulația sângelui spre fluxul de apă asigură un schimb de gaze mai eficient.

Sistemul respirator al pasarilor amfibieni sistemului respirator

Amfibienii obține oxigen în trei moduri: prin piele, gură și plămâni. Dermică și gaze de respirație orală absorbit epiteliului umed căptușește cavitatea bucală sau piele. Vizibile ochi mișcare broasca gât - aceasta este gura de respirație. Aerul care intră în gură ar putea, de asemenea, prin laringe, trahee și bronhiile intra în plămâni. Plămânii de broasca sunt o pereche de pungi tubulare ale căror pereți formează mai multe pliuri, umplut cu capilare sanguine. Ca urmare a contracției musculare apare inspiri si expiri, plamanii sunt umplute cu aer, oxigenul din ea intră în sânge.

La vertebratele superioare formează respirația cutanată este absentă, principalele organe respiratorii sunt plămânii. Ei au mai multe falduri decat plamanii de amfibieni. Păsările au fost, de asemenea, pungi de aer, prin care și prin plămâni în timpul inspirației și în timpul expirației aerul trece bogat în oxigen; Aceasta crește eficiența schimbului de gaze.

Sistemul respirator al mamiferelor

La mamifere, aerul este aspirat prin nări; fire de par mici reține particule străine, iar epiteliul ciliar, care este căptușită de pasajele nazale, umidifica aerul, îl încălzește și, de asemenea, surprinde particule care au reușit să se strecoare printre firele de păr. Deoarece aerul intră în nas, gât, și apoi în laringe. clapă cartilagiu (epiglotă) protejează căile respiratorii de la obtinerea in hrana lor. În cavitatea laringelui sunt corzile vocale; când aerul trece prin expirație glotic apar valuri de sunet. Odată cu schimbarea corzilor schimbarea sunetului emis înălțime.

Din aer laringian intră în trubkovidnuyu traheea. Zidurile sale sunt acoperite cu epiteliu ciliat de colectare a particulelor de praf și microbi prinse în trahee. peretele traheal (precum laringelui) din cartilaj datorită acestui fapt nu se desprinde în timpul inhalării. La capătul de jos al ramurilor trahee în două bronhii. Bronhiile sunt împărțite în bronhiole fine; cel mai tânăr dintre ei (cu un diametru de 1 mm sau mai puțin) cartilagiu este absent. Bronhiole ramură, la rândul său, numeroase conducte de alveolare se termină săculeți căptușite cu țesut conjunctiv - alveolelor. Plămânii unui mamifer poate fi de sute de milioane de alveolele, suprafața lor totală de suprafață este de așa natură încât să poată acoperi întreg terenul de fotbal. Grosimea peretelui alveolelor este de numai 0,0001 mm. Partea exterioară a alveolelor este acoperită de o rețea densă de capilare sanguine. Absorbit epiteliului umed, oxigenul difuzeaza in plasma de sânge și se conectează cu hemoglobina. Dioxid de carbon diffuses în direcția opusă. Diametrul capilarelor mai mici decât diametrul eritrocitelor; acesta oferă un contact strâns cu suprafața alveolară a celulelor roșii din sânge.

Plămânii sunt separate de peretele toracic al cavității pleurale. Este impermeabil la aer; presiunea în ea la 3-4 mm Hg. Art. mai mici decât în ​​plămâni, datorită cărora acesta din urmă este umplut aproape întregul piept. Lung de ventilație este realizată prin contracția simultană a diafragmei și mușchii intercostali externi. Volumul crește piept, presiunea scade și curge în interior aer. In timpul expirația diafragma și mușchii exterioare sunt returnate la poziția inițială, iar mușchii intercostali interni sunt reduse. Toracele devine mai puțin și aerul este expulzat din plamani. La efort fizic ridicat expirația devine mai activă și necesită mai multă energie.

În cazul în care saturația de oxigen insuficient de aer (de exemplu, munți înalți) începe hipoxie, manifestată în stare generală de rău severă și un sentiment de oboseală. De-a lungul timpului, sistemul respirator se poate adapta la un conținut scăzut de oxigen - în astfel de cazuri noi spunem că organismul este aclimatizarea la noul mediu.

Mamiferele care pot rămâne pentru o lungă perioadă de timp sub apa (balene. Garnituri de etanșare), în timp ce reflex scufundări reduce ritmul cardiac, canalele lor de sânge sunt ingustate, și sângele sunt furnizate doar cu cele mai importante organe pentru viață. Prima respirație după suprafață de semnal servește pentru a crește frecvența cardiacă.