9.1: Огляд

Last updated

Oct 27, 2022
Save as PDF
- 9: Дихальна система
- 9.2: Дифузія та транспортування кисню

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Діаграма 9.1: Альвеоли з кровопостачанням

Тваринам потрібен запас енергії, щоб вижити. Ця енергія потрібна для побудови великих молекул, таких як білки і глікоген, створення структур в клітині, переміщення хімічних речовин через мембрани і навколо клітин, скорочення м'язів, передачі нервових імпульсів і підтримки тіла в теплі. Тварини отримують свою енергію з великих молекул, які вони їдять як їжу. Глюкоза часто є джерелом енергії, але вона також може надходити з інших вуглеводів, а також жирів і білка. Енергія виробляється біохімічним процесом, відомим як клітинне дихання, що відбувається в мітохондріях всередині кожної живої клітини.

Загальну реакцію можна узагальнити за допомогою рівняння слова, наведеного нижче.

Харчовий вуглевод (глюкоза) + Кисень = Діоксид вуглецю + Вода+енергія

Як видно з цього рівняння, клітини повинні забезпечуватися киснем і глюкозою, а продукт життєдіяльності - вуглекислий газ, який є отруйним для клітин, потрібно видалити. Те, як травна система забезпечує глюкозу для клітинного дихання, буде описано в главі 11 («Кишка і травлення»), але тут нас турбують лише два гази, кисень та вуглекислий газ, які беруть участь у клітинному диханні. Ці гази переносяться в крові до і з тканин, де вони потрібні або виробляються.

Кисень надходить в організм з повітря (або вода в рибах) і вуглекислий газ зазвичай виводиться з тієї ж частини тіла. Цей процес називається газообміном. У риб газообмін відбувається в зябрах, в суші мешкають хребетні легені є органами газообміну, а жаби використовують зябра, коли вони пуголовки і легені, рот і шкіру, коли дорослі особини.

Ссавці (і птахи) активні і мають відносно високу температуру тіла, тому їм потрібна велика кількість кисню, щоб забезпечити достатню кількість енергії через клітинне дихання. Для того, щоб взяти в достатній кількості кисню і випустити весь утворюється вуглекислий газ їм потрібна дуже велика площа поверхні, над якою може відбуватися газообмін. Це забезпечують багатохвилинні повітряні мішечки або альвеоли легенів. При погляді на них під мікроскопом вони виглядають скоріше як грона винограду, покриті щільною мережею дрібних капілярів (див. Діаграму 9.1). Тонким шаром води покривається внутрішня поверхня кожної альвеоли. Існує лише дуже невелика відстань -всього 2 шари тонких клітин - між повітрям в альвеолах і кров'ю в капілярах. Гази проходять через цей проміжок шляхом дифузії.