Раздел 7: Физиология дыхания.

Дыхание – это процесс непрерывной доставки клеткам кислорода, выведения углекислоты и освобождения энергии в форме пригодной для обеспечения жизнедеятельности.

Клетка, как и организм в целом, чтобы жить и работать, нуждается в энергии. Она получает ее в процессе обмена веществ, перерабатывая в своей цитоплазме углеводы, жиры и белки, которые ей непрерывно приносит кровь, распад этих субстратов происходит в два этапа.

Первый этап – превращение субстрата в молочную кислоту или близкие к ней органические кислоты. Этот наиболее древний в эволюционном отношении путь получения энергии называется гликолизом. Гликолиз малорентабельный процесс, однако, у него есть огромное достоинство: распад питательных веществ на этом этапе обмена не требует кислорода. Первичные формы живых образований возникли в бескислородной среде, и первые этапы эволюции обеспечивались энергией анаэробных процессов.

По мере накопления кислорода в атмосфере Земли существенно менялись условия жизнедеятельности и характер обмена первичных форм жизни. Это породило новые аэробные пути освобождения энергии.

Второй этап – превращение молочной кислоты в углекислоту и воду – требует присутствия в клетке кислорода. Во время реакции происходит выделение энергии в 15-16 раз больше, чем при гликолизе. В тканях имеется некоторый запас питательных веществ и нет резервов кислорода.

Чем выше по организации и тонкости своих функций клетка, тем больше ей нужно энергии, все больше ей необходим кислород.

Занятие № 7.

Тема: Внешнее дыхание. Структура дыхательного цикла.

Дыхание - совокупность процессов, в результате которых происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Дыхание у человека и высших животных включает следующие процессы:

1. Обмен воздуха между внешней средой и альвеолами легких.

2. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей через легочные капилляры.

3. Транспорт газов кровью.

4. Обмен газов между кровью и тканями в тканевых капиллярах.

5. Потребление клетками кислорода и выделение ими углекислого газа.

У одноклеточных организмов газообмен происходит через всю поверхность тела, у насекомых – через трахеи, которые пронизывают все тело, у рыб – в жабрах. У земноводных 2/3 газообмена осуществляется через кожу и 1/3 – через легкие. У млекопитающих животных газообмен почти полностью совершается в легких и незначительно через кожу и пищеварительный тракт.

Внешнее дыхание.

Легкие у сельскохозяйственных животных расположены в герметически закрытой грудной полости, где давление отрицательное (ниже атмосферного). Изнутри грудная полость выстлана плеврой, один из листков которой (париетальный) прилегает к грудной клетке, а другой (висцеральный) покрывает легкие. Между ними есть щель, заполненная серозной жидкостью для уменьшения трения легких во время вдоха и выдоха. Легкие лишены мускулатуры и пассивно следуют за движением грудной клетки: при расширении последней – расширяются и засасывают воздух (вдох), при спадении – спадаются (выдох). Дыхательная мускулатура грудной клетки и диафрагмы сокращается за счет импульсов, поступающих из дыхательного центра, обеспечивающего нормальное дыхание. Если вскрыть грудную клетку, воздух поступает в плевральную полость (пневмоторакс) и давление в ней станет – равным атмосферному, в результате легкие спадутся (ателектаз).