Kvėpavimas

Kvėpavimas – nenutrūkstantis biologinis procesas, kurio metu kvėpavimo organai ir kvėpavimo takai dalyvauja deguonies įsisavinime ir anglies dioksido pašalinime. Organizmas deguonį nuolat gauna iš aplinkos.

Žmogaus kvėpavimo sistemos sandara

Ją sudaro:

kvėpavimo takai, kurie apsaugo plaučius nuo pažeidimų ir infekcijų, pro juos įkvepiamas ir iškvepiamas oras.

plaučiai, kuriuose vyksta dujų apykaita.

Kvėpavimo takai

Tai nosies ertmė, nosiaryklė, gerklos, trachėja, bronchai.

Nosies ertmę sudaro:

kaulinė ir kremzlinė pertvara - padalia nosies ertmę į dešiniąją ir kairiąją puses, padidina paviršiaus plotą;

landos - padidina nosies ertmės paviršiaus plotą, sušildo ir sudrėkina įkvėptą orą;

gleivinėje esančios liaukos išskiria gleives, kurios sulaiko ir nukenksmina svetinkūnius;

virpamasis epitelis - iškloja kvėpavimo takus, blakstienėlės pašalina į išorę patekusias dulkes ir svetimkūnius.

Pro nosiaryklę oras patenka į gerklas.

Gerklas sudaro:

kremzlės - sudaro sieneles, sujungtas raumenimis ir raiščiais, apsaugo žmogų nuo uždusimo;

antgerklis - saugo, kad į gerklas nepatektų ryjamo maisto, jas uždaro;

balso aparatą sudaro balso plyšys ir balso stygos, iškvepiamas oras jas virpina ir susidaro garsas.

Priekinę trachėjos sienelę sudaro kremzliniai pusžiedžiai, sujungti raumenimis ir raiščiais. Apsaugo nuo uždusimo.
Bronchų sieneles sudaro kremzliniai žiedai, kurie neleidžia susiaurėti spindžiui, šakojasi į branchioles.


Plaučiai

Alveolės - plonasienės oro pūslelės. Sienelę sudaro vienas ląstelių sluoksnis, todėl lengvai vyksta difuzija. Plaučius sudaro ne viena didelė, o labai daug mažų alveolių - tai padidina paviršiaus plotą. Vidinį pavirčių dengia biologiškai aktyvių medžiagų plėvelė, kuri neleidžia alveolėms subliūkšti ir naikina mikroorganizmus. Paviršius būna drėgnas, todėl dujos lengvai ištirpsta. Alveoles apraizgo tankus kapiliarų tinklas, kapiliarų sienelės sudarytos iš vieno ląstelių sluoksnio, tai sąlygoja efektyvią dujų apykaitą, palaiko dujų koncentracijos gradientą.

Plaučių krūtinplėvė dengia plaučių paviršių.

Krūtinplėvės ertmė yra aplink plaučių krūtinplėvę, kurioje esama šiek tiek skysčio, mažinančio trintį kvėpuojant.

Pasieninė krūtinplėvė dengia krūtinės ląstą iš vidaus.

Kvėpavimo judesiai

Kvėpavimo judesius reguliuoja pailgosiose smegenyse esantis kvėpavimo centras. Jo veikla priklauso nuo CO₂ kiekio kraujyje. Kuo jo daugiau, tuo stipriau kvėpuojama. Kvėpavimo dažnis keičiasi atliekant fizinį darbą. Kuo sunkesnis fizinis darbas, tuo kraujyje daugiau CO₂ ir tuo intensyviau, dažniau bei giliau kvėpuojama.


Kvėpavimo judesiai:

Įkvėpimas:
tarpšonkauliniai raumenys susitraukia,
šonkauliai pakyla,
diafragma susitraukia, pasidaro plokščia, nusileidžia žemyn,
plaučių tūris padidėja,
išsipučia plaučių alveolės,
oro slėgis juose sumažėja,
oras pro kvėpavimo takus veržiasi į plaučius.

Iškvėpimas:

tarpšonkauliniai ir diafragmos raumenys atsipalaiduoja,
šonkauliai nusileidžia,
plaučių tūris sumažėja,
plaučiai traukiasi,
oro slėgis juose padidėja,
oras iš alveolių stumiamas lauk.


Dujų apykaita plaučiuose ir audiniuose

Į plaučių alveoles patenka įkvepiamas oras, kurio sudėtyje daug O₂ ir labai mažai CO₂. Į alveoles apraizgiusius kapiliarus atiteka veninis kraujas, kuriame daug CO₂, bet labai mažai O₂. Todėl pagal koncentracijos gradientą:

O₂ difunduoja iš alveolių į kraują,

CO₂ difunduoja iš kraujo į alveoles.

Tarp plaučių alveolėse vyksta išorinis kvėpavimas, CO₂ su iškvepiamu oru yra pašalinamas iš organizmo, O₂ kraujyje susijungia su eritrocitų hemoglobinu ir sudaro junginį oksihemoglobiną. Veninis kraujas plaučių kapiliaruose virsta arteriniu.

Arterinis kraujas O₂ neša į organizmo audinių ląsteles. Į audinius atitekėjusiame kraujyje jo yra gaudiau, o audinių ląstelėse - mažiau. Todėl pagal koncentracijos gradientą:

O₂ difunduoja į audinių ląsteles,

CO₂ difunduoja iš audinių ląstelių į kraują.

O2 ląstelėse naudojamas organinėms medžiagoms skaidyti. Tuo metu išsiskiria energija, susidaro didelis kiekis CO₂ ir H₂O. Arterinis kraujas audiniuose virsta veniniu. Audinių ląstelėse vyksta vidinis kvėpavimas. Dalis CO₂ sudaroo nepatvarų junginį su hemoglobinu bet didžioji jo dauguma jungiasi su kraujo plazmos druskomis ir veninio kraujo nunešama į plaučius.