Wentylacja płuc polega na nabieraniu
powietrza do płuc podczas wdechu i
usuwaniu go z płuc podczas wydechu.
a)
WDECH
Mięśnie przepony kurczą się i
pociągają ją w dół. Mięśnie
międzyżebrowe kurczą się i
unoszą klatkę piersiową ku
przodowi i w górę. Przestrzeń w
klatce piersiowej powiększa się,
powodując rozciąganie płuc i
wciągnięcie powietrza przez nos
i tchawicę.
b)
WYDECH
Napięcie mięśni przepony
maleje, przepona rozciąga się.
Napięcie mięśni
międzyżebrowych maleje,
pozwalając na opadnięcie żeber
pod ich własnym ciężarem w dół.
Płuca są elastyczne, dzięki
czemu powracają do wielkości
spoczynkowej, wypychając
zawarte w nich powietrze na
zewnątrz.
Powierzchnią wymiany gazowej jest
jednowarstwowy nabłonek pęcherzyków
płucnych.
• Pęcherzyki płucne są
gęsto oplecione siecią
naczyń włosowatych.
• U człowieka liczba
pęcherzyków płucnych
wynosi 350-500 mln
(dzięki czemu
powierzchnia wymiany
gazowej dochodzi do 100
m²).
• Olbrzymia powierzchnia
wymiany gazowej sprawia,
że pobieranie tlenu i
pozbywanie się dwutlenku
węgla zachodzi sprawnie i
szybko.
Wymiana gazowa w płucach i
tkankach
Dostarczenie tlenu do
organizmu i usuwanie
dwutlenku węgla zachodzi na
drodze dyfuzji do i z komórek
pęcherzyków płucnych, płynów
ciała, naczyń włosowatych i
erytrocytów. Tlen dyfunduje do
naczyń włosowatych,
natomiast dwutlenek węgla w
kierunku przeciwnym.
Utlenowana krew przepływa w
naczyniach włosowatych z krwi
do płynu tkankowego, a potem
do komórek. Dwutlenek węgla
przemieszcza się w
przeciwnym kierunku.
Wymiana gazowa między
pęcherzykami płucnymi a krwią
Cząsteczki tlenu dyfundują
ze światła pęcherzyków do
krwi, ponieważ ciśnienie
cząsteczkowe (parcjalne)
tlenu w powietrzu
pęcherzykowym jest
większe niż we krwi
tętniczej naczyń
włosowatych. Cząsteczki
dwutlenku węgla
dyfundują w kierunku
przeciwnym niż tlen – z
osocza do światła
pęcherzyka płucnego
Transport tlenu i dwutlenku węgla
• Główną rolę w transporcie tlenu z pęcherzyków
płucnych do komórek odgrywa białko - hemoglobina.
Znajduje się ona w erytrocytach (krwinkach
czerwonych).
Każda cząsteczka hemoglobiny może przyłączyć cztery
cząsteczki tlenu. W ten sposób transportowane jest
97% tlenu. Tylko 3% tlenu jest transportowane w
postaci rozpuszczonej w osoczu krwi.
• Przenoszenie dwutlenku węgla przez krew:
- 70% dwutlenku węgla wchodzi w reakcję z wodą w
osoczu krwi tworząc jon wodorowęglanowy
- część dwutlenku węgla rozpuszcza się w osoczu krwi
- część dwutlenku węgla transportowane jest przy
pomocy
hemoglobiny, z którą może tworzyć słabe połączenie.
Tlenek węgla (czad) łatwiej łączy się z
hemoglobiną niż tlen
Gdy do płuc dostanie się tlenek węgla (czad),
nawet w niewielkich stężeniach, łatwo łączy
się on z hemoglobiną blokując ją i
uniemożliwiając przyłączanie i transport tlenu.
Konsekwencją tego jest brak tlenu w
komórkach organizmu, a więc brak możliwości
przeprowadzania procesu oddychania
komórkowego, którego istotą jest dostarczenie
organizmowi energii. Może nastąpić śmierć
organizmu – uduszenie.