Решебник по биологии 9 класс Сапин | Страница 172

Альвеолы образуют огромную поверхность легких и окутаны кровеносными сосудами, в которые венозная кровь по малому кругу кровообращения поступает из сердца. В них воздух богат кислородом, но практически не содержит углекислого газа. А кровь, которая попадает в легкие, насыщена углекислым газом, но бедна кислородом. Поэтому по закону осмоса и диффузии кислород из альвеол направляется в кровь, где соединяется с гемоглобином эритроцитов. Углекислый газ из крови проникает в легочные альвеолы. Также из венозной крови в них выделяется и вода, которая в виде пара во время выдоха удаляется из легких.

В органах человеческого тела окислительные процессы, на которые расходуется кислород, происходят постоянно. Из-за этого его концентрация в артериальной крови, поступающей по сосудам большого круга кровообращения в ткани, больше, нежели концентрация тканевой жидкости. Поэтому кислород попадает в тканевую жидкость и в ткани из крови.

Углекислый газ, образуемый в результате различных химических превращений, наоборот, переходит сначала из тканей в тканевую жидкость, а потом в кровь. Так происходит насыщение крови углекислым газом.

В организме газообмен возможен только при условии постоянной смены воздуха в легких. Поэтому важно, чтобы процесс дыхания был постоянным. Кроме того, дыхательный цикл, который обеспечивает газообмен в легких и тканях, состоит из входа и выдоха, ритмично следующих друг за другом. Так как в легких мышц нет, которые бы могли переменно сжимать и расширять их, то растяжение происходит пассивным образом за счет движения стенок грудной полости.

Дыхательные движения возможны благодаря работе двух групп дыхательных мышц – межреберные мышцы и диафрагма.

При вдохе происходит сокращение наружных межреберных мышц, за счет чего ребра поднимаются, а диафрагма становится плоской, объем грудной полости увеличивается. Легкие следуют за стенками грудной полости и расширяются, а давление в них снижается и стает меньше атмосферного.

Во время выдоха задействуются межреберные мышцы, которые опускают ребра. Из-за этого диафрагма расслабляется и становится выпуклой. Грудная полость возвращается в исходное состояние, происходит уменьшение легких в объеме и увеличение в них давления.

При глубоком вдохе задействуются мышцы шеи, стенок грудной полости и живота.

Основными потребителями кислорода в клетке являются митохондрии. Это органоиды, которые ответственны за процесс оксидативного фосфорилирования. В процессе оксидативного фосфорилирования кислород расходуется для окисления органических молекул с целью производства энергии в форме АТФ.

Ценность данных процессов заключается в том, что они обеспечивают энергию, которая необходима организму для выполнения всех его жизненно важных функций.

Для ныряльщика выгоднее будет сделать перед погружением несколько вдохов и выдохов, потому что:

1) При погружении в воду давление на грудную полость увеличивается. Это может привести к сжатию легких и уменьшению объема воздуха в них.

2) При наборе перед погружением в легкие большого объема воздуха объем грудной полости увеличивается, что чревато ухудшением гидродинамики ныряльщика. Также большой объем воздуха в грудной полости может создать лишнее сопротивление при движении в воде, снизить эффективность движений и затруднить тем самым процесс плавания.

3) Погружение в воду вызывает физиологическую реакцию в теле, которая приводит к сужению дыхательных путей и уменьшению дыхательных объемов, чтобы сохранить кислород и предотвратить глубокое дыхание, ухудшающее плавучесть.