Система дыхания

Биологические процессы на уровне отдельной клетки или целого организма осуществляются с использованием энергии. Для образования его нужно обеспечить постоянное поступление кислорода к митохондриям клеток. Пути поступления кислорода, использование его в окислительных процессах и механизм обратного транспорта углекислого газа составляют единую систему дыхания (транспорта газов). Традиционно считается, что клеточное (внутреннее) дыхание изучает биохимия, а остальные процессы - физиология.
Под системой дыхания понимают комплекс структур, участвующих в газообмене, и механизмы их регуляции.
Потребление кислорода. Задача системы транспорта газов заключается в обеспечении организма таким количеством кислорода, которая адекватна его энергетическим потребностям. Суммарным показателем активности дыхательной системы является потребление кислорода (СК) за 1 мин. У взрослого человека в состоянии покоя СК составляет около 3,5 ил (мин-кг). Повышение функционального состояния любого органа сопровождается ростом СК. Особенно значительно увеличивается СК при работе мышц. Выполнение физической работы требует усиления функции всех органов системы транспорта газов. Появляется одышка. Она возникает при многих заболеваниях, которые нарушают функцию системы дыхания.
Механизм транспорта газов. На отдельных этапах процесса дыхания перенос газов обеспечивают два основных механизма: диффузия и конвекция. Движущей силой диффузии является градиент концентрации газа (Р1-Р2) - чем он выше, то интенсивный газообмен. Физико-химические закономерности, определяющие этот вид транспорта, обеспечивающих газообмен без использования энергии. Однако при диффузии скорость движения газов сравнительно низкая, вследствие чего они перемещаются на небольшие расстояния. Таким образом происходит газоперенос между воздухом, поступившего в воздухоносные пути, и альвеолами, альвеолярным воздухом и кровью, кровью и тканями.
Другой путь газопереносу - конвекция - основанный на градиенте давления. Для создания градиента давления нужно затратить энергию. Струя воздуха перемещается из внешней среды в дыхательные пути, Ог с кровью - от легких в ткани, а СО2 из тканей в легкие.
Можно выделить пять основных этапов газопереносу в системе дыхания:
1) конвенциональное поступления воздуха в воздухоносные пути и диффузия газов между воздухоносными путями и альвеолами (внешнее дыхание);
2) диффузия газов между альвеолами и кровью;
3) перенос газов кровью
4) диффузия газов между капиллярной кровью и тканями;
5) внутреннее, или тканевое, дыхание.