чем дышат люди формула
Химия дыхания
Разделы: Химия
Методы: словесный, демонстрационный, использование компьютерных технологий, исследовательский, проблемный метод.
Формы: интегрированный урок – 2 часа.
Методические приемы: поисковая беседа, тестирование, решение задачи, демонстрация слайдов, рисунков, эксперимент.
Оборудование: компьютер, экран, таблица «Система органов дыхания человека», диск А Лекция Жданова В.Г. «О вреде алкоголя и курения», хвоя сосны, фильтры с результатами исследования загрязнения воздуха.
I. Организационный момент
II.Актуализация знаний
Учитель. Дыхание – важнейший физико – химический процесс для большинства живых организмов, обитающих на поверхности Земли, поскольку она наиболее интенсивно связывает организмы с окружающей средой. Главные механизмы дыхания растений и животных были выявлены наукой к началу XX века. Основной функцией дыхания считалось доставка кислорода к тканям, где происходит окисление биотоплива и последующее удаление образовавшихся углекислого газа и воды. Главным реактором, осуществляющим газообмен организма с атмосферой, для высших животных оказались легкие, образование множеством легочных пузырьков – альвеол.
1. Каков же путь воздуха из атмосферы до альвеол?
Ответ ученика с демонстрацией слайда «Дыхательная система человека». (Приложение 1)
– Мы вспомнили о легочном дыхании, когда осуществляется газообмен между воздухом и кровью.
2. Какие виды дыхания еще нам известны?
Ответ ученика: тканевое – когда осуществляется газообмен между кровью и клетками ткани.
3. Для некоторых организмов характерен еще один тип дыхания. Какой?
Возможный ответ из класса: кожное – это дыхание через поверхность тела, заслушивается сообщение учащегося о кожном дыхании, «золотом мальчике». (Приложение 2)
– Итак, мы вспомнили виды дыхания и вспомнили путь атмосферного воздуха до альвеол и обратно.
– Итак, вернемся к тому, что живые организмы вдыхают воздух – смесь газов: 21% O2, 78% N2, 0,03% CO2, водяные пары, другие компоненты. Газообмен возможен благодаря физическим и химическим свойствам O2 и CO2.
III. Изучение новой темы
6. Какова же роль хотя бы некоторых химических и физических свойств этих газов на указанных стадиях дыхания?
Проанализируем I стадию дыхания:
– Воздух – в альвеолах, их стенки выстланы молекулами воды, которые, как вам известно, полярны, а молекулы O2 – электронейтральны.
К альвеолам подходят капилляры, в которых протекает кровь. Кислород не задерживается в альвеолах, а быстро за 0,01 сек. диффундирует в капилляры. Почему?
Ответ учащихся: O2 плохо растворим в воде.
– Далее кислород попадает большей частью в эритроциты. Почему?
Ответ учителя: этому способствует почти мгновенное соединение с гемоглобином
1 моль Hb + 4 моль O2
– А сейчас проанализируем III стадию – клеточное дыхание:
O2, поступает в клетку из капилляра
О2 эритроцит CO2, выходит из клетки в капилляр
– Почему это возможно?
– В капилляре > O2, в клетке мало. В каком направлении пойдет диффузия O2?
Ответ учащихся: в направлении клетки. В клетке > CO2 (вследствие обмена веществ), а в крови давления в область H2CO3); значит, по крови к легким идет H2CO3и в альвеолах идет обратный процесс (тот же учащийся составляет уравнениеH2CO3 ––> H2O+ CO2).
– Таким образом, при выдохе в атмосферу выходят эти продукты обмена.
– Какое же свойство CO2 здесь прослеживается?
Ответ учащихся: взаимодействие углекислого газа с водой – явление обратимое.
– Какова же роль кислорода в клетке?
(Приглашается к доске учащийся для совместной работы с учителем)
– В клетке всегда должно быть биотопливо – глюкоза C6H12O6, она взаимодействует с O2, образует CO2 и H2O (учащийся пишет уравнение)
– Роль кислорода – освобождать эту энергию, необходимую для осуществления всех функций организма.
– Как называется эта реакция? Какое химическое свойство O2 здесь прослеживается?
Ответ учащихся: это реакция окисления, а O2 – окислитель.
– Итак, газообмен при дыхании основан на физических и химических свойствах кислорода и углекислого газа.
– II стадия зависит в основном от чистоты кровеносных сосудов, а значит от образа жизни индивида.
(Учащимся предлагается фрагмент из лекции профессора Сибирского Гуманитарно-экологического института, президента международной ассоциации психоаналитиков Жданова В.Г. «О вреде курения»)
– Если вспомнить итоги анкетирования в нашем классе в начале года о вредных привычках, то наверное, некоторым из вас стоит призадуматься.
(Результаты анкетирования заставляют насторожиться, они обсуждены с учащимися и на родительских собраниях.)
– Но состояние нашего здоровья зависит еще и от экологической обстановки. Наш поселок расположен в лесной зоне, на берегу Бирюсы, никаких химических перерабатывающих предприятий нет. Правда, в 12 км от нас идет добыча угля, который транспортируется и в наши учреждения, и на предприятия города Тайшета.
– Что же можно сказать об экологической ситуации поселка в плане чистоты атмосферы? Об этом говорят результаты небольших исследований (Приложение 5)
(2 группы ребят дают отчет по своим домашним экспериментальным заданиям) «Химия в школе» № 2,08 с 70, 71.
– Какие предложения вы можете сделать по сохранению атмосферы нашего поселка? (Учащиеся предлагают, например : озеленение территории, ограничение проезда грузового транспорта по улицам поселка и т.д.)
Выводы: залогом чистоты атмосферного воздуха является сохранение зеленого наряда, который за счет фотосинтеза регулирует газовый баланс планеты: обеспечивает выделение O2 и поглощение CO2
IV. Закрепление
Задача.
Котельная при нашей школе в среднем сжигает 2т угля в сутки. Состав угля: 84% углерода, 5% самородной меди, 3,5% серы, 5% воды, 2,5% негорючих веществ. Какова площадь леса, необходимого для восполнения потери O2, расходуемого на сжигание, если 1 га в сутки даст 10 кг O2?
Работают 3 группы учащихся.
– Приглашается один учащийся для записи данных задачи.
– выясняем, какие компоненты повлекут при сгорании затраты O2.
– учащиеся каждого ряда выполняют самостоятельно расчеты по потреблению O2 при сгорании: I ряд – углерода, II ряд – серы, III ряд – меди;
– найденные затраты суммируются
– выполняются расчеты по нахождению площади леса.
2. По уравнениям реакций горения находим массы затраченного кислорода:
– В заключение урока, еще раз возвращаясь к теме, сделаем выводы о том, что для нормальной жизнедеятельности организма необходим обмен веществ на оптимальном уровне, а это возможно при нормально протекающем газообмене между организмом и средой. Газовый баланс атмосферы поддерживается только благодаря зеленому наряду планеты и потому вечными будут заповеди человека:
1. Построить дом
2. Посадить дерево
3. Вырастить сына
Домашнее задание: § 26-28 стр.132-146
Примечание редакции: из-за размеров, превышающих допустимые Приложение 4 не прилагается.
Физика города: чем мы дышим и опасно ли наше дыхание для окружающих
Иллюстрация: Ольга Денисова
Ежеминутно мы делаем около 14 вдохов. Это порядка 840 вдохов в час и 20 160 вдохов сутки. Но что же именно вдыхает человек, и может ли он навредит своим дыханием другим? Об этом мы спросили младшего научного сотрудника Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Анну Сильченко.
В альвеолах легких происходит газообмен: кислород из воздуха растворяется в крови, а углекислый газ, наоборот, выделяется наружу. В итоге в выдыхаемом воздухе содержится примерно 16-17% кислорода и 4% углекислого газа, а также повышается концентрация водяных паров. В проветриваемых помещениях дыхание других людей не представляет для нас опасности.
Другое дело – если вы оказались заперты в подводной лодке со сломанной системой жизнеобеспечения. В таком случае дыхание экипажа будет приводить к постепенному увеличению концентрации углекислого газа. Если воздух на 2-4% состоит из углекислого газа, человек начинает чувствовать сонливость и слабость. Опасной считается концентрация около 7-10%, при которых развиваются удушье, головная боль, происходит потеря сознания. Смертельной считается концентрация 30-35%.
А.В.Сильченко, младший научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, преподаватель образовательного центра для школьников «Improvement». В образовательном центре ведет группы по физике и математике.
Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему небоскребы не падают? Чем отличается кровь горожанина от крови жителя деревни? Выше какого этажа не стоит жить и почему?
Мы предложили ученым дать ответы на наши вопросы и разъяснить, чем опасно обилие городского освещения, как наше дыхание может навредить окружающим и из-за чего люди болеют зимой. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.
Зачем человеку воздух и как работают легкие?
Дыхание – это очень важный процесс, в ходе которого в организм поступает кислород и удаляется углекислый газ. Без кислорода человек может продержаться не больше 5-7 минут, поэтому легкие – главный орган дыхания – защищены грудной клеткой от повреждений. Именно в легких происходит газообмен: кислород из воздуха поступает в кровь, а углекислый газ выделяется из крови прямо в легкие. Как известно, у человека два легких, однако несмотря на одни и те же функции, они разного размера. Согласно данным Йоркского университета, правое легкое короче, потому что оно освобождает место для печени, которая находится прямо под ним. Левое легкое уже, так как сердцу требуется пространство. А в 2017 году ученые обнаружили, что легкие имеют дополнительные функции – они участвуют в процессе кроветворения и, возможно, играют в нем главную роль.
Легкие – главный орган дыхания, за здоровьем которого нужно внимательно следить
Как работают легкие?
По данным Американской ассоциации легких, взрослый человек обычно совершает от 15 до 20 вдохов в минуту, что составляет около 20 000 вдохов в день. Младенцы, как правило, дышат быстрее, чем взрослые. Например, нормальная частота дыхания новорожденного составляет около 40 раз в минуту, в то время как средняя частота дыхания в состоянии покоя для взрослых составляет от 12 до 16 вдохов в минуту. Каждое легкое имеет свой собственный плевральный мешок. Вот почему, когда повреждается одно, другое может продолжать свою работу. Правое легкое делится на три различных отдела, называемых долями. В левом легком всего две доли, которые состоят из губчатой ткани, окруженной мембраной – плеврой. Плевра отделяет легкие от грудной стенки.
В 2018 году Будимир Шобат установил новый мировой рекорд по задержке дыхания под водой. Он составил невообразимые 24 минуты и 11 секунд
Когда легкие расширяются, то втягивают воздух в тело, а когда сжимаются, выбрасывают углекислый газ. В этом им помогают диафрагма и грудная клетка, которые накачивают легкие воздухом. Когда человек дышит, воздух проходит вниз по горлу и попадает в трахею. Трахея делится на более мелкие проходы – бронхиальное дерево, ветви которого прорастают в каждое легкое. Ветви разветвляются на более мелкие подразделения по всей длине каждой стороны легкого, а самые маленькие ветви называются бронхиолами, каждая из которых оснащена воздушным мешком – альвеолами. По данным кафедры анатомии Геттингенского университета, в легких насчитывается около 480 миллионов альвеол.
Легкие человека разного размера, но функции выполняют одинаковые
Стенки альвеол покрыты большим количеством капиллярных вен. Кислород проходит через альвеолы, капилляры и кровь, переносится к сердцу, а затем перекачивается по всему телу к тканям и органам. Поскольку кислород поступает в кровоток, углекислый газ проходит из крови в альвеолы и затем удаляется из тела. Этот процесс называется газообменом. Когда человек дышит неглубоко, в организме накапливается углекислый газ. Как выяснили ученые, это накопление вызывает зевоту.
Если сильно упростить, то при вздохе легкие насыщают кровь кислородом и несут ее к сердцу и другим органам. Углекислый газ кровь возвращает обратно в легкие, от которого мы избавляемся при выдохе.
Какие бывают болезни легких?
У легких есть особый способ защиты. Это реснички, которые покрывают и очищают дыхательные пути от частиц пыли, микробов и любых других нежелательных предметов, которые могут туда попасть. Однако как и другие органы тела человека, легкие подвержены ряду неприятных заболеваний, многие из которых опасны для жизни. Развитию заболеваний могут способствовать вредные привычки, наследственность, вирусы и плохое питание. Наиболее распространенными легочными заболеваниями сегодня являются астма, эмфизема и рак, два из которых напрямую связаны с курением.
Знаете ли вы, какие еще проблемы со здоровьем вызывает курение? Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен и не забывайте заботиться о своем здоровье!
Врачи рассматривают снимки легких пациента, зараженного новым коронавирусом
Что касается наиболее распространенных легочных инфекций, таких как бронхит или пневмония, то как правило они вызваны вирусами, однако встречаются поражения грибковыми организмами или бактериями, согласно данным университета Огайо. Новый коронавирус, пандемия которого бушует по всей планете, в тяжелых случаях приводит к развитию атипичной пневмонии, когда мембраны легких заполняются жидкостью. Из-за этого легкие не получают достаточно кислорода и человек умирает от удушья.
Что делать для здоровья легких?
Один из лучших способов обеспечить здоровье легких – избегать воздействия табачного дыма, потому что по крайней мере 70 из 7000 химических веществ, содержащихся в табачном дыме, повреждают клетки легких. По данным Клиники Майо, среди любителей табака зафиксирован самый высокий риск развития рака легких. Более того, недавно ученые обнаружили, что пристрастие к сигаретам увеличивает риск заболеванием CoVID-19. Чем больше человек курит, тем выше риск. Но есть и хорошие новости – как пишет издание Livescience, если человек бросает курить, то легкие могут восстановиться от большей части повреждений.
Медицинский центр университета Раша также предлагает практиковать дыхательные упражнения и регулярно заниматься спортом, чтобы сохранить легкие здоровыми. Сегодня, в разгар пандемии нового коронавируса, лучшее, что вы можете сделать для собственного здоровья – бросить курить и соблюдать рекомендации Всемирной организации здравоохранения. А о том, как не заразиться CoVID-19 читайте в нашем специальном материале.
Глава IV. Дыхание
1. Газообмен в легких и тканях
Значение дыхания
Почти все сложные реакции превращения веществ в организме идут с обязательным участием кислорода. Без кислорода невозможен обмен веществ, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода. В клетках и тканях в результате обмена веществ образуется углекислый газ, который должен быть удален из организма. Накопление значительного количества углекислого газа внутри организма опасно. Углекислый газ выносится кровью к органам дыхания и выдыхается. Кислород, поступающий в органы дыхания при вдохе, диффундирует в кровь и кровью доставляется к органам и тканям.
В организме человека и животных нет запасов кислорода, и поэтому непрерывное поступление его в организм является жизненной необходимостью. Если человек в необходимых случаях может прожить без пищи более месяца, без воды до 10 дней, то при отсутствии кислорода необратимые изменения наступают уже через 5-7 мин.
Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха
Производя попеременно вдох и выдох, человек вентилирует легкие, поддерживая в легочных пузырьках (альвеолах) относительно постоянный газовый состав. Человек дышит атмосферным воздухом с большим содержанием кислорода (20,9%) и низким содержанием углекислого газа (0,03%), а выдыхает воздух, в котором кислорода 16,3%, углекислого газа 4% (табл. 8).
Состав альвеолярного воздуха значительно отличается от состава атмосферного, вдыхаемого воздуха. В нем меньше кислорода (14,2%) и большое количество углекислого газа (5,2%).
Азот и инертные газы, входящие в состав воздуха, в дыхании участия не принимают, и их содержание во вдыхаемом, выдыхаемом и альвеолярном воздухе практически одинаково.
Таблица 8. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха
Почему в выдыхаемом воздухе кислорода содержится больше, чем в альвеолярном? Объясняется это тем, что при выдохе к альвеолярному воздуху примешивается воздух, который находится в органах дыхания, в воздухоносных путях.
Парциальное давление и напряжение газов
Для газов, растворенных в жидкости, употребляют термин «напряжение», соответствующий термину «парциальное давление», применяемому для свободных газов. Напряжение газов выражается в тех же единицах, что и давление (в мм рт. ст.). Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем напряжение этого газа в жидкости, то газ растворяется в жидкости.
Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе 100-105 мм рт. ст., а в притекающей к легким крови напряжение кислорода в среднем 60 мм рт. ст., поэтому в легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь.
Движение газов происходит по законам диффузии, согласно которым газ распространяется из среды с высоким парциальным давлением в среду с меньшим давлением.
Газообмен в легких
Переход в легких кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и поступление углекислого газа из крови в легкие подчиняются описанным выше закономерностям.
Благодаря работам великого русского физиолога Ивана Михайловича Сеченова стало возможно изучение газового состава крови и условий газообмена в легких и тканях.
Таблица 9. Парциальное давление кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и альвеолярном воздухе и их напряжение в крови
Опытным путем удалось установить, что при разнице напряжения кислорода в 1 мм рт. ст. у взрослого человека, находящегося в покое, в кровь может поступить 25-60 мл кислорода в 1 мин. Человеку в покое нужно примерно 25-30 мл кислорода в 1 мин. Следовательно, разность давлений кислорода в 70 мм рт. ст, достаточна для обеспечения организма кислородом при разных условиях его деятельности: при физической работе, спортивных упражнениях и др.
Скорость диффузии углекислого газа из крови в 25 раз больше, чем кислорода, поэтому при разности давлений в 7 мм рт. ст., углекислый газ успевает выделиться из крови.
Перенос газов кровью
Кровь переносит кислород и углекислый газ. В крови, как и во всякой жидкости, газы могут находиться в двух состояниях: в физически растворенном и химически связанном. И кислород и углекислый газ в очень небольшом количестве растворяются в плазме крови. Большая часть кислорода и углекислого газа переносится в химически связанном виде.
Свойство гемоглобина связывать кислород имеет жизненно важное значение для организма. Иногда люди гибнут от недостатка кислорода в организме, окруженные самым чистым воздухом. Это может случиться с человеком, оказавшимся в условиях пониженного давления (на больших высотах), где в разреженной атмосфере очень низкое парциальное давление кислорода. 15 апреля 1875 г. воздушный шар «Зенит», на борту которого находились три воздухоплавателя, достиг высоты 8000 м. Когда шар приземлился, то в живых остался только один человек. Причиной гибели людей было резкое снижение парциального давления кислорода на большой высоте. На больших высотах (7-8 км) артериальная кровь по своему газовому составу приближается к венозной; все ткани тела начинают испытывать острый недостаток в кислороде, что и приводит к тяжелым последствиям. Подъем на высоту более 5000 м обычно требует пользования особыми кислородными приборами.
При специальной тренировке организм может приспосабливаться к пониженному содержанию кислорода в атмосферном воздухе. У тренированного человека углубляется дыхание, увеличивается количество эритроцитов в крови за счет усиленного образования их в кроветворных органах и поступления из депо крови. Кроме того, усиливаются сердечные сокращения, что приводит к увеличению минутного объема крови.
Для тренировки широко применяют барокамеры.
Кроме того, в переносе углекислого газа участвует гемоглобин крови. В капиллярах тканей гемоглобин вступает в химическое соединение с углекислым газом. В легких это соединение распадается с освобождением углекислого газа. Около 25-30% выделяемого в легких углекислого газа переносит гемоглобин.
ГДЗ биология 8 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: § 21 Механизм дыхания Жизненная емкость легких.
Стр. 94. Вспомните
№ 1. Чем отличаются дыхательные движения у земноводных (лягушки) от движений у млекопитающих животных? Чем это объясняется?
У земноводных, например, у лягушки, механизм дыхания запускается благодаря движениям ротоглоточной полости. Это объясняется тем, что грудная клетка и межреберная мускулатура у нее отсутствуют. У млекопитающих дыхательные движения обеспечиваются работой специальной мышцы – диафрагмы и движениями ребер при вдохе и выдохе.
№ 2. Как осуществляется транспорт газов кровью? Какие форменные элементы отвечают за этот процесс?
В организме транспортировка кислорода и углекислого газа осуществляется при помощи крови. Кислород, который поступает из альвеолярного воздуха в кровь, тут же связывается с гемоглобином эритроцитов, в результате чего образуется оксигемоглобин. В таком виде он и доставляется к тканям. Уже в тканевых капиллярах кислород отщепляется и включается в окислительные процессы. Свободный гемоглобин связывает водород и превращается в восстановленный гемоглобин.
Углекислый газ, который образуется в тканях, переходит в кровь и поступает в содержащиеся в ней эритроциты. Далее часть его соединяется с восстановленным гемоглобином, образуя карбогемоглобин. В таком виде углекислый газ транспортируется к лёгким. Но большая часть углекислого газа в эритроцитах все же превращается в бикарбонаты при участии фермента карбоангидразы. Бикарбонаты переходят в плазму, где также транспортируются к лёгким. Там в лёгочных капиллярах они при помощи карбоангидразы распадаются и выделяют углекислый газ.
Стр. 96. Моя лаборатория. Измерение обхвата грудной клетки в состоянии вдоха и выдоха
С помощью сантиметровой ленты измеряем окружность грудной клетки. Для этого поднимаем руки, накладываем ленту так, чтобы она проходила по нижним углам лопаток. Спереди лента должна проходить по среднегрудинной точке и плотно прилегать к телу. Затем опускаем руки. Окружность груди измеряется в трех фазах: во время обычного спокойного дыхания (в паузе), при максимальном вдохе и максимальном выдохе.
Определяем разность между величинами окружности груди при выдохе и вдохе. Это и есть экскурсия грудной клетки. Полученный результат записываем.
| Измерения в паузе | Измерения на максимальном вдохе | Измерения на максимальном выдохе | Разница (экскурсия грудной клетки) |
|---|---|---|---|
| 85 см | 87 см | 83 см | 4 см |
Вывод:
Разница обхвата грудной клетки при максимальном вдохе и максимальном выдохе в норме составляет 5 см. В моем случае результат измерений показал разницу в 4 см, что является пределом нормы. Такая разница является отражением подвижности грудной клетки во время дыхания, которое совершается благодаря дыхательным мышцам – межреберным и диафрагме.
Стр. 97. Вопросы после параграфа
№ 1. Каков механизм дыхательных движений, обеспечивающих у человека вдох и выдох?
При помощи дыхательных движений обеспечиваются механизм вдоха и выдоха у человека, а значит, происходит попеременное увеличение и уменьшение объема лёгких. При вдохе межреберные мышцы сокращаются, тем самым приподнимая ребра. Диафрагма отходит в сторону брюшной полости и становится менее выпуклой, из-за чего объемы грудной полости немного увеличиваются. А так как давление в грудной полости ниже, нежели атмосферное, то вслед за ней увеличиваются (растягиваются) и лёгкие. В случае, если есть необходимость в более глубоком дыхании, например, после тяжелых физических нагрузок, то кроме межреберных мышц и диафрагмы начинают сокращаться мышцы плечевого пояса и туловища.
Процесс выдоха менее активен и является результатом прекращений вдоха. То есть, начинается расслабление межреберных мышц, опускаются ребра. Как следствие, расслабляется диафрагма, уменьшается объем грудной полости и лёгких. Соответственно, давление в них становится выше, чем атмосферное, а воздух выходит наружу по дыхательным путям.
№ 2. Что такое жизненная ёмкость лёгких и от чего она зависит?
№ 3. Охарактеризуйте особенности транспорта газов кровеносной системой как важнейшего этапа дыхания.
После того, как человек вдохнул, воздух, содержащий в основном кислород, азот, углекислый газ и пары воды, попадает в его лёгкие. Далее в альвеолах кислород переходит в кровь из альвеолярного воздуха, а углекислый газ в альвеолярный воздух из крови. Происходит это благодаря тому, что кровь, которая поступает по сосудам малого круга кровообращения в лёгкие из правого желудочка сердца, содержит большой запас углекислого газа. В лёгких происходит сложный процесс перехода углекислого газа из кровеносных сосудов в альвеолы с дальнейшим его выведением при выдохе в окружающую среду.
А вот кислород, который поступает из воздуха, заполняет при вдохе альвеолы и переходит в кровь, что находится в капиллярах малого круга кровообращения. В крови происходит связывание эритроцитов гемоглобином, а кровь, которая стала артериальной, отправляется потоком к сердцу по сосудам.
В клетках и межклеточной жидкости кислорода содержится очень мало, нежели в крови, которая поступает из левого желудочка по сосудам большого круга кровообращения. Поэтому гемоглобин сначала отдает кислород, выходящий в тканевую жидкость, которая окружает кровеносные капилляры, а потом попадает в клетки. В клетках кислород нужен для окисления органических соединений. Это в свою очередь необходимо для освобождения энергии и образования углекислого газа как основного конечного продукта распада всех органических соединений.
№ 4. Как изменяется состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха?
№ 5. Как происходит газообмен в лёгких и в других органах?
Вдыхаемый человеком воздух попадает в лёгкие и состоит в основном из кислорода, углекислого газа, азота и паров воды. В альвеолах происходит процесс перехода кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислого газа, наоборот, из крови в альвеолярный воздух. Кровь, которая поступила из сердца в капилляры, что оплетают лёгочные альвеолы, богата углекислым газом. Однако в воздухе лёгочных альвеол его содержится очень мало, поэтому он переходит в альвеолы.
Как и обмен газов, поступление кислорода в кровь также происходит благодаря диффузии. Процессы связывания находящегося в эритроцитах гемоглобина происходят непрерывно с дальнейшим превращением его в оксигемоглобин. Это поясняет тот факт, что свободного кислорода в крови очень мало. А кровь, ставшая артериальной, практически мгновенно покидает альвеолы и направляется по легочной вене к сердцу. Важным является поддержание состава газов в лёгочных альвеолах постоянным. Только в таком случае обеспечивается непрерывность газообмена.
Стр. 97. Задание
На основании анализа и обобщения имеющихся у вас знаний установите взаимосвязь кровеносной и дыхательной систем человека. Отобразите эту взаимосвязь в виде карты понятий. Обсудите свои варианты в классе.
Кровеносная и дыхательная системы человека неразрывно связаны друг с другом, потому что отвечают они за выполнение одной и той же функции, а именно – насыщение клеток организма кислородом. Ведь без кислорода жизнь ни одного существа невозможна.
Газообмен в лёгких состоит в обогащении крови кислородом и дальнейшем удалении из нее углекислого газа. Собственно, в этом и заключается главная задача дыхательной системы. А уже дальнейшую транспортировку кислорода ко всем клеткам органов и тканей в организме человека осуществляет кровеносная система. При этом кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах. Это придает крови ярко-алый цвет.
В клетках тканей кислород крови используется для тканевого дыхания. То есть, окисление органических веществ происходит с участием кислорода до углекислого газа и воды. Выделяющаяся во время этого процесса энергия запасается в виде АТФ, а углекислый газ просто выводится кровью и удаляется через лёгкие в окружающую среду.
Стр. 97. Подумайте
Почему в выдыхаемом воздухе больше кислорода и меньше углекислого газа, чем в альвеолярном воздухе?
Состав выдыхаемого воздуха существенно отличается от состава альвеолярного воздуха и содержит больше углекислого газа и меньше кислорода. Так происходит, потому что при выдыхании к альвеолярному воздуху может присоединяться еще и воздух, находящийся в органах дыхания и воздухоносных путях.