Дыхание

Одна из основных жизненных функций, совокупность пропессов, обеспечивающих поступление в организм О2, использование его в окислительно-восстановительных процессах, а также удаление из организма СО2 и нек-рых др. Соединений, являющихся конечными продуктами обмена веществ. Д. Животных и человека. У простейших, губок, кишечнополостных и нек-рых др. Организмов обмен газов между клетками и средой осуществляется путём диффузии через поверхность тела. С усложнением организапии и увеличением размеров тела развиваются спец. Структуры или органы, принимающие на себя дыхательные функции, а также система кровообращения, в к-рой циркулирует кровь или гемолимфа, способные связывать и переносить О2 и СO2. У позвоночных животных и человека процесс Д.

Включает внешнее Д. Обеспечивающее обмен газов между внеш. Средой и кровью в органах дыхания, перенос О2 кровью от органов внешнего Д. Ко всем органам и тканям, а от них - СO2 в обратном направлении, и тканевое Д. У мн. Водных животных внеш. Д. Осуществляется поверхностью тела и жабрами. Тело наземных членистоногих пронизано густой сетью трубочек - трахей, подводящих воздух к тканям. Лёгочное Д., обеспечивающее наибольшую активность газообмена, развивается у земноводных (сочетается с кожным Д.), но доминирующее значение приобретает у птиц (существ, значение имеют воздушные мешки) и млекопитающих, у к-рых оно обеспечивается ритмич. Работой дыхат. Мышц (гл. Обр. Межрёберных и диафрагмы). У млекопитающих и человека газообмен происходит в основном в альвеолах лёгких и лишь ок.

2% О2 поступает в кровь через кожу. Количество воздуха, вентилируемого лёгкими в 1 мин, наз. Минутным объёмом дыхания (МОД). У человека в состоянии покоя он составляет 5-8 л/мин, во время физич. Работы - до 100 и более л/мин. Обмен газов между альвеолярным воздухом и венозной кровью, поступающей в капилляры лёгких, осуществляется через алвеоло-капиллярную мембрану благодаря разности парциального давления О2 (60-70 мм рт. Ст.) и СО2 (7 мм рт. Ст.), а транспорт О2 кровью - в основном за счёт обратимого присоединения его к молекуле гемоглобина. Переход О2 в ткани происходит при парциальном давлении его в артериальной крови, равном 100 мм рт. Ст., а в тканях - 0-40 мм рт. Ст. СО2 переходит из тканей в кровь и из крови в альвеолы также благодаря перепадам его парциального давления.

В тканях - ок. 60, в венозной крови - ок. 47, в альвеолах - ок. 35 мм рт. Ст. Около 80% СО2 переносится кровью в виде соединений с ионами щелочных металлов (бикарбонатов) и частично в связанной с гемоглобином форме (карбгемоглобин). Интенсивность газообмена характеризуется величиной дыхательного коэффициента. Потребление О2 клетками и тканями лежит в основе тканевого Д., представляющего собой совокупность окислительно-восстановит. Процессов и приводящего к распаду разл. Органич. Соединений с образованием конечных продуктов обмена веществ и высвобождением энергии, используемой организмом для осуществления физиол. Функций (см. Окисление Биологическое). Регуляция Д. Осуществляется ЦНС. Рефлекторные сокращения дыхат. Мускулатуры обеспечиваются двигательными нервами, ядра к-рых расположены в передних рогах серого вещества спинного мозга.

Ритмичную смену вдоха и выдоха, координацию деятельности спинно-моз-говых нервов обеспечивает дыхательный пентр (ДЦ), расположенный в продолговатом мозге. В варолиевом мосту находится пневматаксический центр, к-рый совместно с ДЦ служит регулятором ритма Д. В ре-гуляпии ритма Д., его частоты и глубины большое значение имеют лёгочные репепторы, импульсация от которых по блуждающим нервам поступает в ДЦ. Главным фактором, регулирующим Д., является концентрация СО2 в крови (повышение его содержания ведёт к усиленным сокращениям дыхательной мускулатуры и увеличению МОД) и сопровождается удалением избыточного СО2 из организма. Гомеостатический механизм регуляции содержания О2 и СО2 в крови связан с наличием в сонных артериях рецепторов, чувствительных к изменениям химич.

Состава крови и обеспечивающих быстрые реакции ДЦ на изменения напряжения О2 и СО2 в крови. Центральные хеморецепторы, расположенные на поверхности продолговатого мозга, реагируют на изменения СО2 в ликворе. Регуляция Д. Направлена не только на автоматич. Поддержание гомео-статич. Констант парциального давления О2 и СО2, но и на предупреждение возможных отклонений. При нарушениях Д. И механизмов его регуляции возникают изменения газового состава крови. Д. Растений присуще всем органам, тканям и клеткам. Осуществляется гл. Обр. За счёт углеводов. Интенсивность Д., определяемая по кол-ву поглощённого О2 или выделенного СО2, у разных частей растений неодинакова. Самой высокой интенсивностью Д. Отличаются молодые, быстро растущие органы и ткани.

У целого растения наиболее активно дышат репродуктивные органы, затем листья, слабее- стебли и корни. Повышенная интенсивность Д. Присуща светолюбивым растениям (по сравнению с теневыносливыми), а также высокогорным растениям, адаптированным к пониженному парциальному давлению О2. Д. Усиливается с повышением темп-ры окруж. Среды, возрастая в 2-3 раза при потеплении на каждые 10В°. Однако, достигнув определ. Максимума, Д. Начинает ослабевать и при темп-ре 45-50В° практически прекращается. При низких значениях темп-ры Д. Растений резко снижается, но в тканях их зимующих органов (почки лиственных деревьев, иглы хвойных) слабое Д. Обнаруживается и при значит, морозах. Д. Стимулируется механич. И химич. Раздражением растений (поранение, нек-рые яды и т.

П.). В ходе развития растения и его органов закономерно меняется интенсивность Д. Сухие (покоящиеся) семена дышат очень слабо. При набухании и последующем прорастании семян Д. Усиливается в сотни и тысячи раз. С окончанием периода активного роста растений Д. Их тканей ослабевает, что связано с процессами старения протоплазмы..