Légzőszervi funkciók, alkatrészek, működés



az légzőrendszer vagy légzőkészülék tartalmaz egy sor speciális szervet a gázok cseréjének közvetítésére, amely magában foglalja az oxigén felvételét és a szén-dioxid eltávolítását..

Vannak olyan lépések sorozata, amelyek lehetővé teszik az oxigén megérkezését a cellába és a szén-dioxid eltávolítását, beleértve a légkör és a tüdő közötti levegőcserét (szellőztetés), amelyet a gázok diffúziója és cseréje követ a tüdő felületén. , oxigénszállítás és gázcsere a sejtek szintjén.

Ez egy változatos rendszer az állatvilágban, amely a tanulási vonaltól függően különböző struktúrákból áll. Például a halaknak funkcionális szerkezete van a vízi környezetben, mint például a gillek, az emlősök tüdőt és a gerinctelen tracheae-t.

Az egysejtű állatok, mint például a protozoonok, nem igényelnek speciális lélegeztető szerkezeteket, és a gázcsere egyszerű diffúzióval történik.

Emberben a rendszer az orr-garatból, a garatból, a gégéből, a légcsőből és a tüdőből áll. Ez utóbbiak egymást követően elágazóak a hörgőkben, bronchiolokban és alveolákban. Az alveolokban oxigén molekulák és szén-dioxid passzív cseréje következik be.

index

  • 1 A légzés meghatározása
  • 2 Funkciók
  • 3 Légzőszervek az állatvilágban
    • 3.1
    • 3.2 Gills
    • 3.3 Tüdő
  • 4 A légzőrendszer részei (szervek) az emberekben
    • 4.1 Magas vagy felső légutak
    • 4.2 Alacsony vagy alacsonyabb légutak
    • 4.3 A tüdőszövet
    • 4.4 A tüdő hátrányai
    • 4.5 Thoracic doboz
  • 5 Hogyan működik?
    • 5.1 Szellőzés
    • 5.2 Gázcsere
    • 5.3 Gázok szállítása
    • 5.4 Egyéb légzőszervi pigmentek
  • 6 Gyakori betegségek
    • 6.1 Asztma
    • 6.2 Pulmonális ödéma
    • 6.3 Pneumoniák
    • 6.4 Bronchitis
  • 7 Referenciák

A légzés meghatározása

A "légzés" kifejezés kétféleképpen definiálható. Beszélgetés közben, amikor a lélegzetet használjuk, leírjuk az oxigén felvételének és a széndioxidnak a külső környezetbe történő eltávolítását..

A légzés fogalma azonban szélesebb körű folyamatot foglal magában, mint egyszerűen a bordákban lévő levegő belépése és kilépése. Az oxigén használatával, a vérben történő szállítással és a szén-dioxid-termeléssel kapcsolatos összes mechanizmus a sejtek szintjén történik.

A légzés meghatározásának második módja a sejtek szintje, és ezt a folyamatot sejtes légzésnek nevezzük, ahol az oxigén reakciója olyan szervetlen molekulákkal történik, amelyek ATP (adenozin-trifoszfát), víz és szén-dioxid formájában energiát termelnek..

Ezért a levegőnek a mellkasi mozdulatokon való elszállításának és kiszállításának pontosabb módja a "szellőzés" kifejezés..

funkciók

A légzőrendszer fő feladata az, hogy a szellőztetés és a lélegeztetés mechanizmusaival összehangolja a külső oxigénbevitel folyamatát. A folyamat egyik hulladékja a véráramba jutó szén-dioxid, áthalad a tüdőbe és eltávolodik a testből a légkörbe..

A légzőrendszer felelős ezeknek a funkcióknak a közvetítéséért. A nemkívánatos molekulák szűrése mellett kifejezetten felelős a testbe belépő levegő szűréséért és nedvesítéséért.

Szintén szabályozza a testfolyadékok pH-ját - közvetve - a CO koncentrációját2, vagy megtartja vagy megszünteti. Másrészt részt vesz a hőmérséklet szabályozásában, a hormonok szekréciójában a tüdőben és segíti a szaglás rendszerét a szagok kimutatásában..

Emellett a rendszer minden eleme felelős egy bizonyos funkcióért: az orrlyukak melegítik a levegőt, és védelmet nyújtanak a baktériumok, garat, gége és légcső közvetítésében..

Ezenkívül a garat a fonálás során az élelmiszerek és a gége áthaladásába lép. Végül a gáz halmazállapotú cseréje az alveolokban történik.

Légzőszervek az állatvilágban

Kisebb állatoknál, 1 mm-nél kisebb, gázcsere történhet a bőrön keresztül. Valójában bizonyos állatszármazékok, például a protozoonok, szivacsok, cnidáriusok és néhány férgek egyszerű diffúzióval hajtják végre a gázcserét..

Nagyobb állatokban, mint például a halak és a kétéltűek, a bőr légzése is jelen van, hogy kiegészítse a gillek vagy a tüdő légzését..

Például a békák a hibernált állapotban a bőrön keresztül a teljes gázcsere folyamatot végezhetik, mivel ezek teljesen elmerülnek a tavakban. Salamanderek esetében vannak olyan példányok, amelyek teljesen hiányoznak a tüdőből és lélegzik a bőrön keresztül.

Az állatkomplexitás növekedésével azonban szükség van a szervek cseréjére szolgáló speciális szervek jelenlétére és a többsejtű állatok nagy energiaigényének kielégítésére..

Ezután részletesen ismertetjük a különböző állati csoportokban a gázok cseréjét közvetítő szervek anatómiáját:

légcsőben

A rovaroknak és néhány ízeltlábúnak nagyon hatékony és közvetlen légzőrendszere van. Ez egy olyan csövekből álló rendszerből áll, amelyeket tracheae-nak neveznek, és amely az állat testén átnyúlik.

A légcsövek szűkebb csövekbe (kb. 1 μm átmérőjű) elágaznak, a tranchaelae-nak nevezik. Ezek a folyadékok által elfoglaltak, és közvetlen kapcsolatban állnak a sejtek membránjaival.

A levegő belép a rendszerbe egy sor nyíláson keresztül, amely úgy működik, mint egy szelep. Ezek képesek lezárni a kiszáradás megelőzése érdekében a veszteséget. Szűrőkkel is megakadályozzák a nemkívánatos anyagok bejutását.

Bizonyos rovarok, például méhek testmozgásokat hajthatnak végre, amelyek célja a légcső rendszer szellőzése.

kopoltyúk

A gillek, más néven gills, hatékony légzést biztosítanak a vízi környezetben. A tüskésbőrűeknél a testük felszínének kiterjesztése, míg a tengeri férgek és a kétéltűek esetében ezek plombák vagy csomók..

A leghatékonyabbak a halak, és belső gillek rendszeréből állnak. Fonalas szerkezetek, megfelelő vérellátással, amelyek a vízárammal ellentétesek. Ezzel a rendszerrel "ellenáram" biztosíthatja a vízből az oxigén maximális kitermelését.

A gillek szellőztetése az állat mozgásával és a szájnyílással kapcsolatos. A földi környezetben a gillek elveszítik a víz lebegő hordozóját, kiszáradnak, és a szálak összegyűlnek, ami az egész rendszer összeomlásához vezet..

Ebből kifolyólag a halak elfojtanak, amikor ki vannak a vízből, bár nagy mennyiségű oxigén van körülöttük.

tüdő

A gerincesek tüdejét belső üregek képezik, amelyek bőséges hajókkal vannak ellátva, amelyek feladata a gázcsere közvetítése a vérrel. Néhány gerinctelenben tüdőről beszélünk, bár ezek a struktúrák nem homológok egymással, és sokkal kevésbé hatékonyak.

A kétéltűeknél a tüdő nagyon egyszerű, hasonlóan egy zsákhoz, amely egyes békákban van osztva. A nem madár hüllők tüdejében cserélhető terület nő, amely számos egymással összekapcsolt tasakra oszlik..

A madarak sejtvonalában a tüdő hatékonysága a légzsákok jelenlétének köszönhetően növekszik, amelyek a szellőztetés folyamatában légtartalékot képeznek..

A tüdő eléri az emlősök maximális komplexitását (lásd a következő részt). A tüdő kötőszövetben gazdag, és egy vékony epithelium réteg veszi körül, amelyet viscerális pleura-nak neveznek, amely a mellkas mellé illeszkedik..

A kétéltűek pozitív nyomást gyakorolnak a tüdőbe történő belépésre, míg a nem madárhüllő, madarak és emlősök negatív nyomást használnak, ahol a bordák kinyúlásával a levegő a tüdőbe kerül..

Emberi légzőrendszer részei (szervei)

Emberben és az emlősök többi részében a légzőrendszert a száj, az orrüreg, a garat és a gége alkotja. a légcső és a hörgők alsó része és a tüdőszövet része.

Magas vagy felső légutak

Az orrlyukak azok a struktúrák, amelyeken keresztül a levegő belép, ezeket egy orrkamra követi, amelyet egy epithelium borít, amely a nyálkahártya-anyagokat szekretálja. A belső orrlyukak kapcsolódnak a garathoz (amit általában a toroknak nevezünk), ahol két útvonal keresztezése történik: az emésztő és a légzőszervek..

A levegő belép a gömbölyű nyílásán, miközben az étel folytatódik a nyelőcsőben.

Az epiglottis a glottison található, azzal a céllal, hogy megakadályozza az élelmiszer bejutását a légutakba, és a száj mögötti oropharynx - és a laringopharynx - alsó szegmens közötti korlátot határozza meg. A gömb nyílik a gégében ("hangdoboz"), és ez utat ad a légcsőnek.

Alacsony vagy alacsonyabb légutak

A légcső egy cső alakú cső, amelynek átmérője 15-20 mm és 11 cm. A falát porcszövetrel erősítették, hogy elkerüljék a szerkezet összeomlását, köszönhetően egy félig rugalmas szerkezetnek..

A porc félhold alakú, 15 vagy 20 gyűrűben van, vagyis nem teljesen körülveszi a légcsövet.

A tranchea két hörgőre oszlik, az egyik a tüdőre. A jobb oldal függőleges, a baloldalhoz képest rövidebb és terjedelmesebb. Az első osztás után az egymást követő részek a pulmonáris parenchyma után következnek.

A hörgők szerkezete a porc, az izom és a nyálkahártya jelenléte miatt hasonlít a légcsőhöz, bár a porcos lemezek eltűnnek, míg a hörgők átmérője 1 mm..

Ezeken belül mindegyik hörgő apró csövekbe oszlik, amelyeket bronchioloknak neveznek, ami az alveoláris csatornához vezet. Az alveolák nagyon vékony sejtréteggel rendelkeznek, amely megkönnyíti a gázok cseréjét a kapilláris rendszerrel.

Tüdőszövet

Makroszkóposan a tüdő hasadékokkal oszlik el a lebenyekre. A jobb tüdő három lebenyből áll, a bal tüdő csak kettő. A gázcsere funkcionális egysége azonban nem a tüdő, hanem az alveolokapilláris egység.

Az alveolok olyan kis zsákok, amelyek szőlőfürtökkel vannak ellátva, amelyek a hörgők végében találhatók, és megfelelnek a légutak legkisebb részének. Ezeket kétféle sejt fedezi: I és II.

Az I. típusú sejteket vékonyak jellemzik, és lehetővé teszik a gázok diffúzióját. A II. Típusúak több mint kicsi, mint az előző csoportban, kevésbé vékonyak, és funkciója a felületaktív anyag típusának kiválasztása, amely megkönnyíti az alveolus kiterjesztését a szellőztetésben.

Az epithelium sejtjei összekapcsolódnak a kötőszövetszálakkal, így a tüdő rugalmas. Hasonlóképpen, van egy kiterjedt pulmonális kapillárisok hálózata, ahol gázcsere történik.

A tüdőt körülvevő mesothelialis szövet, melyet pleurának neveznek. Ezt a szöveget általában virtuális térnek nevezik, mivel nem tartalmaz levegőt belsejében, és csak kis mennyiségű folyadékot tartalmaz.

A tüdő hátrányai

A tüdő hátránya, hogy a gázok cseréje csak az alveolákban és az alveoláris csatornákban történik. A levegő mennyisége, amely eléri a tüdőt, de olyan helyen található, ahol gázcsere nem fordul elő, holtternek hívják.

Ezért az emberek szellőztetésének folyamata rendkívül hatástalan. A normál szellőzés csak a tüdőben található levegő hatodát helyettesíti. A kényszerlégzés esetén a levegő 20-30% -a csapdába esett.

Thoracic doboz

A bordák a tüdőt tartalmazzák, és az izmok és a csontok egy sorából áll. A csontos komponenst a nyaki és a háti gerincek, a bordák és a szegycsont alkotják. A membrán a legfontosabb hátsó izomzat, amely a ház hátsó részén található.

A bordákba további izmok vannak, amelyeket interosztálnak neveznek. Mások részt vesznek a légzési mechanizmusokban, mint például a sternocleidomastoid és a scalenes, amelyek a fejből és a nyakból származnak. Ezeket az elemeket a szegycsontba és az első bordákba helyezik.

Hogyan működik?

Az oxigénfelvétel elengedhetetlen a celluláris légzés folyamataihoz, ahol a molekula felvétele az ATP előállítására a táplálkozási folyamatok során keletkező tápanyagokból történik..

Más szavakkal, az oxigén a molekulák oxidálására és égetésére szolgál, és így energiát termel. Ennek a folyamatnak az egyik maradéka a szén-dioxid, amelyet ki kell húzni a testből. A légzés a következő eseményeket tartalmazza:

szellőzés

A folyamat az oxigén atmoszférába való felvételével kezdődik az inspiráció folyamán. A levegő belép a légzőrendszerbe az orrlyukakon keresztül, a leírt csövek teljes készletén keresztül a tüdőbe.

A légbeszívás - légzés - rendszerint önkénytelen folyamat, de automatikusan automatikus és önkéntes.

Az agyban a csontvelő neuronjai felelősek a légzés normális szabályozásáért. Azonban a test képes szabályozni a légzést az oxigénigénytől függően.

Egy átlagos pihenő személy átlagosan hat liter levegőt lélegez be percenként, és ez az érték akár 75 literre is nőhet az intenzív edzés időszakában..

Gázcsere

Az atmoszférában lévő oxigén gázok keveréke, amely 71% nitrogént, 20,9% oxigént és más gázok kis részét, például szén-dioxidot tartalmaz..

Amikor a levegő belép a légutakba, a készítmény azonnal megváltozik. Az inspirációs folyamat vízzel telíti a levegőt, és amikor a levegő eléri az alveolákat, az összekeveredik a korábbi inspirációkból származó maradék levegővel. Ezen a ponton az oxigén parciális nyomása csökken, és a szén-dioxidé nő.

A légzőszervi szövetekben a gázok a koncentrációk gradiensei után mozognak. Mivel az oxigén parciális nyomása nagyobb az alveolákban (100 mm Hg), mint a pulmonáris kapillárisok vérében (40 mm Hg), az oxigén diffúziós folyamaton keresztül jut át ​​a kapillárisokba..

Hasonlóképpen, a szén-dioxid koncentrációja nagyobb a pulmonalis kapillárisokban (46 mm Hg), mint az alveolákban (40 mm Hg), ezért a szén-dioxid az ellenkező irányban diffundál: a vér kapillárisoktól az alveolákig tüdő.

Gázok szállítása

A vízben az oxigén oldhatósága annyira alacsony, hogy az anyagcsere követelményeinek kielégítésére szállítóeszköznek kell lennie. Néhány kis méretű gerinctelenben a folyadékokban oldott oxigén mennyisége elegendő az egyén igényeinek kielégítésére.

Azonban az ilyen módon szállított emberekben az oxigén csak a követelmények 1% -ának felel meg.

Ezért az oxigént - és jelentős mennyiségű szén-dioxidot - pigmentek szállítanak a vérben. Minden gerincesben ezek a pigmentek vörösvértestekre korlátozódnak.

Az állatvilágban a leggyakoribb pigment a hemoglobin, a fehérjeszerű molekula, amely szerkezetében vasat tartalmaz. Mindegyik molekula 5% hémből áll, ami a vér vörös színének és az oxigénnel való reverzibilis kötődésnek felel meg, és 95% globin..

A hemoglobinhoz kötődő oxigén mennyisége számos tényezőtől függ, beleértve az oxigénkoncentrációt is: ha magas, mint a kapillárisoknál, a hemoglobin oxigénhez kötődik; Ha a koncentráció alacsony, a fehérje felszabadítja az oxigént.

Egyéb légzőszervi pigmentek

Bár a hemoglobin az összes gerincesben és egyes gerinctelen állatokban található légzőszervi pigment, ez nem az egyetlen.

Néhány rákfélék dekódjában, a rákfélék lábasfejében és a puhatestűekben kék pigment, melyet hemocianinnak neveznek. Vas helyett ez a molekula két rézatomot tartalmaz.

Négy polikáta családban van a klorokruorin pigment, egy fehérje, amelynek szerkezete vas és a zöld. A szerkezet és a működés szempontjából hasonló a hemoglobinhoz, bár nem korlátozódik semmilyen sejtszerkezetre és a plazmában szabad..

Végül, van egy pigment, amelynek oxigénterhelhetősége sokkal alacsonyabb, mint a hemoglobin hemeritriné. Vörös és több tengeri gerinctelen csoportban van jelen.

Gyakori betegségek

asztma

Ez egy olyan patológia, amely a légutakat érinti, ami duzzanatot okoz. Egy asztmás rohamban a légutakat körülvevő izmok gyulladnak, és a rendszerbe jutó levegő mennyisége jelentősen csökken.

A támadást egy sor allergén nevű anyag indíthatja el, többek között a háziállatok szőrme, atkák, hideg éghajlatok, élelmiszerekben jelen lévő vegyszerek, penész, pollen..

Pulmonális ödéma

A pulmonalis ödéma a folyadék felhalmozódását jelenti a tüdőben, ami akadályozza az egyén légzési kapacitását. Az okok általában a pangásos szívelégtelenséghez kapcsolódnak, ahol a szív nem szivattyúz elegendő vért.

A vérerekben a megnövekedett nyomás a folyadékot a tüdő belsejében lévő légterekbe tolja, ezáltal csökkentve a tüdőben lévő oxigén normális mozgását..

A pulmonalis ödéma egyéb okai a veseelégtelenség, a vesebe szállított vékony artériák, myocarditis, ritmuszavarok, helybeli túlzott fizikai aktivitás, bizonyos gyógyszerek használata..

A leggyakoribb tünetek a légzési nehézség, a légszomj, a hab vagy a vér kivonása és a megnövekedett pulzusszám.

tüdőgyulladás

A pneumóniák a tüdő fertőzései, és számos mikroorganizmus, így például a baktériumok okozhatnak Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae, Mycoplasmas pneumoniae és Chlamydias pneumoniae, vírus vagy gombák Pneumocystis jiroveci.

Úgy tűnik, mint az alveoláris terek gyulladása. Ez egy nagyon fertőző betegség, mert a kórokozók a levegőn keresztül terjeszthetők és tüsszögés és köhögés révén gyorsan terjedhetnek.

A betegségre leginkább érzékenyek a 65 év feletti személyek és az egészségügyi problémák. A tünetek közé tartozik a láz, hidegrázás, köhögés flegmussal, légszomj, légszomj és mellkasi fájdalom.

A legtöbb esetben nincs szükség kórházi ellátásra, és a betegség orálisan beadható antibiotikumokkal (ha a bakteriális tüdőgyulladás), a pihenés és a folyadékbevitel miatt kezelhető..

hörghurut

A fertőzés vagy más okok miatt a tüdőbe oxigént hordozó csatornák gyulladásos folyamataként jelen van a bronchitis. Ez a betegség akut és krónikus.

A tünetek közé tartozik az általános rossz közérzet, köhögés a nyálkával, légzési nehézség és mellkasi nyomás.

A hörghurut kezeléséhez ajánlatos az aszpirint vagy az acetaminofent szedni a láz csökkentésére, jelentős mennyiségű folyadékot és pihenést. Ha egy bakteriális szer okozza, antibiotikumokat veszünk.

referenciák

  1. Francia, K., Randall, D. és Burggren, W. (1998). Eckert. Állati fiziológia: mechanizmusok és adaptációk. Mc Graw-Hill Interamericana
  2. Gutiérrez, A. J. (2005). Személyes képzés: alapok, alapok és alkalmazások. inde.
  3. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W.C. és Garrison, C. (2001). A zoológia integrált elvei (15. kötet). New York: McGraw-Hill.
  4. Smith-Ágreda, J. M. (2004). A nyelv, a látás és a hallás szerveinek anatómiája. Ed. Panamericana Medical.
  5. Taylor, N. B., és Best, C. H. (1986). Az orvosi gyakorlat fiziológiai alapjai. Panamericana.
  6. Vived, À. M. (2005). A fizikai aktivitás és a sport fiziológiájának alapjai. Ed. Panamericana Medical.