В каких сосудах происходит газообмен
Каждому человеку необходимо знать об особенностях работы своего организма. На все базовые вопросы, касающиеся анатомии, сложно ответить сразу. Поэтому сейчас вниманием будет затронут лишь один. И звучит он так: «В каких сосудах происходит газообмен?». Интересен не только вопрос, но еще и тема, к которой он относится, а потому сейчас следует рассмотреть ее чуть более подробно.
Вкратце о процессе
Перед тем как рассказать о том, в каких сосудах происходит газообмен, необходимо обсудить специфику самого процесса. Исходя из названия, можно понять, что так принято обозначать обмен газов между организмом и внешней средой.
Вам будет интересно:Сеньор – это… Значение слова и правописание
Процесс элементарен. В организм из окружающей среды поступает кислород (без перерывов), который потребляют все ткани, органы и клетки. А он, в свою очередь, обратно выделяет углекислый газ, образующийся в процессе, а также некоторые другие продукты метаболизма.
Данный процесс необходим практически для всех организмов. Потому что без него нормальный обмен веществ энергии не представляется возможным.
Капилляры легких
Вот в каких сосудах происходит газообмен. Хотя нельзя утверждать так однозначно, потому что функции газообмена, а также насыщение крови кислородом осуществляется при участии сосудов всего малого круга кровообращения.
У ветвей легочной артерии очень тонкие стенки. Вся сосудистая система очень податливая, растягивается она легко. В нее поступает довольно большой объем крови из правого желудочка (в минуту около 6 литров).
И это учитывая низкое давление в малом круге (примерно 15-22 мм рт.ст.). Обусловлен данный факт очень небольшим сопротивлением. Оно в десять раз меньше, чем в сосудах, относящихся к большому кругу кровообращения.
Особенности строения сосудов
Ни с чем нельзя сравнить сеть альвеолярных капилляров. И рассказывая о том, в каких сосудах происходит газообмен, просто нельзя не затронуть вниманием специфику их структуры. Особенности можно выделить в такой перечень:
- Капиллярные сегменты очень малы.
- Все они между собой обильно взаимосвязаны, вследствие чего образуется петлистая сеть.
- Отдельные капиллярные сегменты очень плотно заполняют все единицы площади альвеолярной поверхности.
- Скорость кровотока очень низкая. Почему? Потому что в стенках альвеол такая плотная капиллярная сеть, что некоторыми физиологами она рассматривается, как сплошной слой движущейся крови.
Итак, где происходит газообмен – ясно. Что касательно размеров? Площадь поверхности изученной капиллярной сети приближена к альвеолам (примерно 80 м2). И в ней содержится порядка 200 мл крови.
Если говорить об альвеолярных кровеносных капиллярах, то их диаметр варьируется от 8,3 до 9,9 мкм. У эритроцитов он поменьше – 7,4 мкм. Что это значит? То, что эритроциты очень плотно примыкают к капиллярным стенкам. Данная особенность кровоснабжения создает превосходные условия для эффективного и быстрого газообмена, результатом которого становится нормализация газового состава артериальной крови и альвеолярного воздуха.
Вам будет интересно:Повеса – это кто? Значение слова, синонимы
Описание процесса
Исходя из вышесказанного, можно понять, где происходит газообмен. Но как именно? Стоит попробовать ответить и на этот вопрос.
Для начала нужно понять, что ключевая задача легких – осуществлять процесс газообмена, а не просто перегонять воздух. И в них вдыхаемый состав меняется. Вот тут уже в процесс включается кровеносная система. А именно – капилляры. Ими пронизаны все альвеолы.
Попав в них, кислород отправляется в стенки капилляров. Почему? Потому что в крови и в воздухе, который в альвеолах содержится, разное давление. У венозной крови оно намного ниже. Именно поэтому из альвеол кислород устремляется в капилляры. А вот давление углекислого газа больше в крови, чем в альвеолах. Что, в свою очередь, значит это? То, что из венозной крови углекислый газ транспортируется сразу в просвет альвеол.
Затем кислород присоединяется к гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах, и в таком виде движется по организму. Вследствие этого образуется артериальная кровь, обогащенная кислородом.
Взаимодействие с сердечной системой
Что происходит дальше? Кровь транспортируется к сердцу, которое затем перегоняет ее к клеткам тканей. После этого она по сосудам доставляется ко всем клеткам организма.
На этом процесс не заканчивается. Поступая в клетки, кровь «отдает» весь кислород, вбирая в себя углекислый газ, который является продуктом жизнедеятельности.
После этого начинается обратный процесс. Проходит он по такому пути: тканевые капилляры – вены – сердце – легкие. Поступая в конечный пункт, венозная кровь, насыщенная углекислым газом, снова транспортируется в альвеолы. После этого она с остатками воздуха отправляется наружу. А углекислый газ точно так, как и кислород, транспортируется при помощи гемоглобина.
Интенсивность процесса
Рассказывая о том, в каких сосудах происходит газообмен в легких, стоит отметить интересный нюанс. Дело в том, что этот процесс (а, соответственно, и последующий расход энергии) становится менее интенсивным, если температура тела понижается. Сначала это было выявлено у холоднокровных созданий, а затем удалось доказать аналогичную зависимость и у теплокровных млекопитающих. Человек, естественно, к ним тоже относится.
То же самое наблюдается в условиях искусственной или естественной гипотермии. А вот при повышении температуры тела, когда человек заболевает или перегревается, газообмен наоборот увеличивается.
Что происходит в легких?
Стоит вернуться к этому вопросу. Как происходит газообмен в сосудах и какой путь затем проделывает обогащенная кислородом кровь – ясно. Но что конкретно происходит в легких?
Они осуществляют экскреторную функцию. Проявляется она в удалении более 200 летучих веществ, образовавшихся в организме либо попадающих в него извне. Углекислый газ, экзогенные вещества (этиловый эфир и спирт), ацетон, метан, закись азота и фторотан – все перечисленное в той или иной степени удаляется из крови именно через легкие.
Помимо кондиционирования этот орган также выполняет защитную функцию. Микроорганизмы, попавшие внутрь в процессе вдыхания, и осевшие затем на стенках альвеол, захватывают и уничтожают альвеолярные макрофаги.
Также стоит напомнить, что в легких образуются иммуноглобулины, интерферон, специфические лейкоцитарные антитела и лизоцим – те элементы, которые играют важную роль в защите организма от различных инфекционных агентов.
Значение кислорода
В каких кровеносных сосудах происходит газообмен и как в целом осуществляется данный процесс, ясно. Теперь стоит поговорить и о значении кислорода для организма человека.
Это – элемент-органоген. В организме его содержится до 65%. А это примерно 40 килограмм, если брать в расчет среднестатистического человека.
Ключевая функция кислорода – участие во всех окислительно-восстановительных реакциях, проходящих в организме. Именно благодаря ему организм может утилизировать белки, жиры и углеводы с извлечением энергии для своих нужд.
Согласно исследованиям, в минуту потребляется от 1,8 до 2,4 грамма кислорода.
Заключение
В завершение темы, касающейся вопроса, в каких сосудах происходит газообмен в легких и тканях, хотелось бы сказать, что этот процесс, пожалуй, является самым стабильным в организме.
Его постоянство сохраняется всегда, даже если меняется парциальное давление О2 в окружающей среде, нарушается работа органов дыхания и т.д. А происходит это благодаря наличию приспособительных реакций систем, которые участвуют в газообмене. Их, к слову, контролирует ЦНС.
Источник
Каждому человеку необходимо знать об особенностях работы своего организма. На все базовые вопросы, касающиеся анатомии, сложно ответить сразу. Поэтому сейчас вниманием будет затронут лишь один. И звучит он так: «В каких сосудах происходит газообмен?». Интересен не только вопрос, но еще и тема, к которой он относится, а потому сейчас следует рассмотреть ее чуть более подробно.
Вкратце о процессе
Перед тем как рассказать о том, в каких сосудах происходит газообмен, необходимо обсудить специфику самого процесса. Исходя из названия, можно понять, что так принято обозначать обмен газов между организмом и внешней средой.
Процесс элементарен. В организм из окружающей среды поступает кислород (без перерывов), который потребляют все ткани, органы и клетки. А он, в свою очередь, обратно выделяет углекислый газ, образующийся в процессе, а также некоторые другие продукты метаболизма.
Данный процесс необходим практически для всех организмов. Потому что без него нормальный обмен веществ энергии не представляется возможным.
Капилляры легких
Вот в каких сосудах происходит газообмен. Хотя нельзя утверждать так однозначно, потому что функции газообмена, а также насыщение крови кислородом осуществляется при участии сосудов всего малого круга кровообращения.
У ветвей легочной артерии очень тонкие стенки. Вся сосудистая система очень податливая, растягивается она легко. В нее поступает довольно большой объем крови из правого желудочка (в минуту около 6 литров).
И это учитывая низкое давление в малом круге (примерно 15-22 мм рт.ст.). Обусловлен данный факт очень небольшим сопротивлением. Оно в десять раз меньше, чем в сосудах, относящихся к большому кругу кровообращения.
Особенности строения сосудов
Ни с чем нельзя сравнить сеть альвеолярных капилляров. И рассказывая о том, в каких сосудах происходит газообмен, просто нельзя не затронуть вниманием специфику их структуры. Особенности можно выделить в такой перечень:
- Капиллярные сегменты очень малы.
- Все они между собой обильно взаимосвязаны, вследствие чего образуется петлистая сеть.
- Отдельные капиллярные сегменты очень плотно заполняют все единицы площади альвеолярной поверхности.
- Скорость кровотока очень низкая. Почему? Потому что в стенках альвеол такая плотная капиллярная сеть, что некоторыми физиологами она рассматривается, как сплошной слой движущейся крови.
Итак, где происходит газообмен – ясно. Что касательно размеров? Площадь поверхности изученной капиллярной сети приближена к альвеолам (примерно 80 м2). И в ней содержится порядка 200 мл крови.
Если говорить об альвеолярных кровеносных капиллярах, то их диаметр варьируется от 8,3 до 9,9 мкм. У эритроцитов он поменьше – 7,4 мкм. Что это значит? То, что эритроциты очень плотно примыкают к капиллярным стенкам. Данная особенность кровоснабжения создает превосходные условия для эффективного и быстрого газообмена, результатом которого становится нормализация газового состава артериальной крови и альвеолярного воздуха.
Описание процесса
Исходя из вышесказанного, можно понять, где происходит газообмен. Но как именно? Стоит попробовать ответить и на этот вопрос.
Для начала нужно понять, что ключевая задача легких – осуществлять процесс газообмена, а не просто перегонять воздух. И в них вдыхаемый состав меняется. Вот тут уже в процесс включается кровеносная система. А именно – капилляры. Ими пронизаны все альвеолы.
Попав в них, кислород отправляется в стенки капилляров. Почему? Потому что в крови и в воздухе, который в альвеолах содержится, разное давление. У венозной крови оно намного ниже. Именно поэтому из альвеол кислород устремляется в капилляры. А вот давление углекислого газа больше в крови, чем в альвеолах. Что, в свою очередь, значит это? То, что из венозной крови углекислый газ транспортируется сразу в просвет альвеол.
Затем кислород присоединяется к гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах, и в таком виде движется по организму. Вследствие этого образуется артериальная кровь, обогащенная кислородом.
Взаимодействие с сердечной системой
Что происходит дальше? Кровь транспортируется к сердцу, которое затем перегоняет ее к клеткам тканей. После этого она по сосудам доставляется ко всем клеткам организма.
На этом процесс не заканчивается. Поступая в клетки, кровь «отдает» весь кислород, вбирая в себя углекислый газ, который является продуктом жизнедеятельности.
После этого начинается обратный процесс. Проходит он по такому пути: тканевые капилляры – вены – сердце – легкие. Поступая в конечный пункт, венозная кровь, насыщенная углекислым газом, снова транспортируется в альвеолы. После этого она с остатками воздуха отправляется наружу. А углекислый газ точно так, как и кислород, транспортируется при помощи гемоглобина.
Интенсивность процесса
Рассказывая о том, в каких сосудах происходит газообмен в легких, стоит отметить интересный нюанс. Дело в том, что этот процесс (а, соответственно, и последующий расход энергии) становится менее интенсивным, если температура тела понижается. Сначала это было выявлено у холоднокровных созданий, а затем удалось доказать аналогичную зависимость и у теплокровных млекопитающих. Человек, естественно, к ним тоже относится.
То же самое наблюдается в условиях искусственной или естественной гипотермии. А вот при повышении температуры тела, когда человек заболевает или перегревается, газообмен наоборот увеличивается.
Что происходит в легких?
Стоит вернуться к этому вопросу. Как происходит газообмен в сосудах и какой путь затем проделывает обогащенная кислородом кровь – ясно. Но что конкретно происходит в легких?
Они осуществляют экскреторную функцию. Проявляется она в удалении более 200 летучих веществ, образовавшихся в организме либо попадающих в него извне. Углекислый газ, экзогенные вещества (этиловый эфир и спирт), ацетон, метан, закись азота и фторотан – все перечисленное в той или иной степени удаляется из крови именно через легкие.
Помимо кондиционирования этот орган также выполняет защитную функцию. Микроорганизмы, попавшие внутрь в процессе вдыхания, и осевшие затем на стенках альвеол, захватывают и уничтожают альвеолярные макрофаги.
Также стоит напомнить, что в легких образуются иммуноглобулины, интерферон, специфические лейкоцитарные антитела и лизоцим – те элементы, которые играют важную роль в защите организма от различных инфекционных агентов.
Значение кислорода
В каких кровеносных сосудах происходит газообмен и как в целом осуществляется данный процесс, ясно. Теперь стоит поговорить и о значении кислорода для организма человека.
Это – элемент-органоген. В организме его содержится до 65%. А это примерно 40 килограмм, если брать в расчет среднестатистического человека.
Ключевая функция кислорода – участие во всех окислительно-восстановительных реакциях, проходящих в организме. Именно благодаря ему организм может утилизировать белки, жиры и углеводы с извлечением энергии для своих нужд.
Согласно исследованиям, в минуту потребляется от 1,8 до 2,4 грамма кислорода.
Заключение
В завершение темы, касающейся вопроса, в каких сосудах происходит газообмен в легких и тканях, хотелось бы сказать, что этот процесс, пожалуй, является самым стабильным в организме.
Его постоянство сохраняется всегда, даже если меняется парциальное давление О2 в окружающей среде, нарушается работа органов дыхания и т.д. А происходит это благодаря наличию приспособительных реакций систем, которые участвуют в газообмене. Их, к слову, контролирует ЦНС.
Источник
Содержание
- Строение системы кровообращения
- Сердце
- Сосуды
- Кровь
- Круги кровообращения
- Функции
- Особенности системы в разные периоды жизни
Сердечно-сосудистая система человека (кровеносная – устаревшее название) – это комплекс органов, обеспечивающих снабжение всех участков организма (за небольшим исключением) необходимыми веществами и удаляющих продукты жизнедеятельности. Именно сердечно-сосудистая система обеспечивает все участки тела необходимым кислородом, а потому является основой жизни. Нет кровообращения только в некоторых органах: хрусталик глаза, волос, ноготь, эмаль и дентин зуба. В сердечно-сосудистой системе выделяют две составные части: это собственно комплекс органов кровообращения и лимфатическая система. Традиционно они рассматриваются отдельно. Но, несмотря на их разность, они выполняют ряд совместных функций, а также имеют общее происхождение и план строения.
Строение системы кровообращения
Анатомия системы кровообращения подразумевает ее разделение на 3 компонента. Они значительно различаются по строению, но в функциональном отношении представляют собой единое целое. Это следующие органы:
- сердце;
- сосуды;
- кровь.
Сердце
Своеобразный насос, перекачивающий кровь по сосудам. Это мышечно-фиброзный полый орган. Находится в полости грудной клетки. Гистология органа различает несколько тканей. Самая главная и значительная по размерам – мышечная. Внутри и снаружи орган покрыт фиброзной тканью. Полости сердца разделены перегородками на 4 камеры: предсердия и желудочки.
У здорового человека частота сердечных сокращений составляет от 55 до 85 ударов в минуту. Это происходит на протяжении всей жизни. Так, за 70 лет происходит 2,6 млрд сокращений. При этом сердце перекачивает около 155 млн литров крови. Вес органа колеблется от 250 до 350 г. Сокращение камер сердца называется систолой, а расслабление – диастолой.
Сосуды
Это длинные полые трубки. Они отходят от сердца и, многократно разветвляясь, идут во все участки организма. Сразу по выходу из его полостей сосуды имеют максимальный диаметр, который по мере удаления становится меньше. Различают несколько типов сосудов:
- Артерии. Они несут кровь от сердца к периферии. Сама крупная из них – аорта. Выходит из левого желудочка и несет кровь ко всем сосудам, кроме легких. Ветви аорты делятся многократно и проникают во все ткани. Легочная артерия несет кровь к легким. Она идет из правого желудочка.
- Сосуды микроциркуляторного русла. Это артериолы, капилляры и венулы – самые маленькие сосуды. Кровь по артериолам идет в толще тканей внутренних органов и кожи. Они ветвятся на капилляры, которые осуществляют обмен газами и другими веществами. После чего кровь собирается в венулы и течет дальше.
- Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу. Они образуются при увеличении диаметра венул и их многократном слиянии. Самые крупные сосуды данного типа – нижняя и верхняя полые вены. Именно они непосредственно впадают в сердце.
Кровь
Своеобразная ткань организма, жидкая, состоит из двух главных компонентов:
- плазма;
- форменные элементы.
Плазма – жидкая часть крови, в которой находятся все форменные элементы. Процентное соотношение – 1:1. Плазма представляет собой мутную желтоватую жидкость. В ней содержится большое количество белковых молекул, углеводов, липидов, различных органических соединений и электролитов.
К форменным элементам крови относят: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Они образуются в красном костном мозге и циркулируют по сосудам всю жизнь человека. Только лейкоциты при некоторых обстоятельствах (воспаление, внедрение чужеродного организма или материи) могут проходить через сосудистую стенку в межклеточное пространство.
У взрослого человека содержится 2,5-7,5 (зависит от массы) мл крови. У новорожденного – от 200 до 450 мл. Сосуды и работа сердца обеспечивают важнейший показатель кровеносной системы – артериальное давление. Оно колеблется от 90 мм рт.ст. до 139 мм рт.ст. для систолического и 60-90 – для диастолического.
Круги кровообращения
Все сосуды образуют два замкнутых круга: большой и малый. Это обеспечивает бесперебойное одновременное снабжение кислородом организма, а также газообмен в легких. Каждый круг кровообращения начинается из сердца и там же заканчивается.
Малый идет от правого желудочка по легочной артерии в легкие. Здесь она несколько раз ветвится. Кровеносные сосуды образуют густую капиллярную сеть вокруг всех бронхов и альвеол. Через них происходит газообмен. Кровь, богатая углекислым газом, отдает его в полость альвеол, а взамен получает кислород. После чего капилляры последовательно собираются в две вены и идут в левое предсердие. Малый круг кровообращения заканчивается. Кровь идет в левый желудочек.
Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка. Во время систолы кровь идет в аорту, от которой ответвляются множество сосудов (артерий). Они делятся несколько раз, пока не превратятся в капилляры, снабжающие кровью весь организм – от кожи до нервной системы. Здесь происходит обмен газов и питательных веществ. После чего кровь последовательно собирается в две крупные вены, идущие в правое предсердие. Большой круг заканчивается. Кровь из правого предсердия попадает в левый желудочек, и все начинается заново.
Функции
Сердечно-сосудистая система выполняет в организме ряд важнейших функций:
- Питание и снабжение кислородом.
- Поддержание гомеостаза (постоянства условий внутри всего организма).
- Защита.
Снабжение кислородом и питательными веществами заключается в следующем: кровь и ее компоненты (эритроциты, белки и плазма) доставляют кислород, углеводы, жиры, витамины и микроэлементы до любой клетки. При этом из нее они забирают углекислый газ и вредные отходы (продуты жизнедеятельности).
Постоянные условия в организме обеспечиваются самой кровью и ее компонентами (эритроциты, плазма и белки). Они не только выступают переносчиками, но и регулируют важнейшие показатели гомеостаза: ph, температуру тела, уровень влажности, количество воды в клетках и межклеточном пространстве.
Непосредственную защитную функцию играют лимфоциты. Эти клетки способны обезвреживать и уничтожать чужеродную материю (микроорганизмы и органические вещества). Сердечно-сосудистая система обеспечивает их быструю доставку в любой уголок организма.
Особенности системы в разные периоды жизни
Во время внутриутробного развития сердечно-сосудистая система имеет ряд особенностей.
- Установлено сообщение между предсердиями (“овальное окно”). Оно обеспечивает прямой переход крови между ними.
- Малый круг кровообращения не функционирует.
- Кровь из легочной вены переходит в аорту по специальному открытому протоку (Баталов проток).
Кровь обогащается кислородом и питательными веществами в плаценте. Оттуда по пупочной вене она идет в полость живота через одноименное отверстие. Затем сосуд впадает в печеночную вену. Откуда, проходя через орган, кровь поступает в нижнюю полую вену, к оторая впадает в правое предсердие. Оттуда почти вся кровь идет в левое. Только ее малая часть выбрасывается в правый желудочек, а затем в легочную вену. Кровь от органов собирается в пупочные артерии, которые идут к плаценте. Здесь она вновь обогащается кислородом, получает питательные вещества. При этом углекислый газ и продукты обмена малыша переходят в кровь матери, организм который их и выводит.
Сердечно-сосудистая система у детей после рождения претерпевает ряд изменений. Баталов проток и овальное отверстие зарастают. Пупочные сосуды запустевают и превращаются в круглую связку печени. Начинает функционировать малый круг кровообращения. К 5-7 дням (максимум – 14) сердечно-сосудистая система приобретает те черты, которые сохраняются у человека на протяжении всей жизни. Изменяется только количество циркулирующей крови в разные периоды. Вначале оно увеличивается и к 25-27 годам достигает максимума. Только после 40 лет объем крови начинает несколько снижаться, и после 60-65 лет остается в пределах 6-7% от массы тела.
В некоторые периоды жизни количество циркулирующей крови увеличивается или уменьшается временно. Так, при беременности объем плазмы становится больше исходного на 10%. После родов он снижается до нормы за 3-4 недели. Во время голодания и непредвиденных физических нагрузок количество плазмы становится меньше на 5-7%.
Источник