Andningsorganen

Share

|

Djurceller kräver O2 för aerob respiration. Om cellerna inte är direkt utsatta för den yttre miljön, då en mekanism måste ge gasutbyte till interna celler, leverera O2 och avlopp CO2. Förflyttningen av gaser till och från hela organismen kallas andning. (Denna term, respiration, används också för att beskriva cellulära andning, processen för att producera ATP i mitokondrierna i cellerna.) Följande mekanismer för utbyte av gas finns i djur:

1. Direkt med miljön. En del djur är tillräckligt liten för att gasutbyte direkt med den yttre miljön. Många av dessa djur, till exempel Platyhelminthes (Plattmaskar) har vanligtvis stora ytor, och varje cell antingen är utsatt för yttre miljön eller är nära att gaser är tillgängliga genom diffusion genom närliggande celler. I större djur, som Annelida (segmenterade maskar), gasutbyte via huden är så förstärks av ett distributionssystem (en cirkulationssystemet) precis innanför huden.

2. Gälar. Gälar är evaginated strukturer, eller utväxter från kroppen, som skapar en stor yta över vilken gas utbytet sker. Inne i gälarna, en cirkulationssystemet tar bort syret och levererar avfall CO2. I vissa djur, såsom havsborstmasken maskar (Annelida), gälarna är extern och oskyddat. Andra djur, gälarna är internaoch skyddas. I fisk, till exempel hamnar i vattnet i munnen, passerar över gälarna, och avslutar genom gällock, eller operculum. Motströms utbyte mellan de motsatta rörelser av vatten och den underliggande blodet genom blodkärlen maximerar spridningen av O2 i blodet och CO2 i vattnet.

3. Tracheae. Insekter har chitin-fodrade rör, eller tracheae, som genomsyrar deras kroppar. Oxygen in (eller CO2-utgångar) den tracheae genom kallas öppningar spiracles; Spridning sker över fuktad luftrör slut.

4. Lungorna. Lungor är invaginated strukturer, eller hålrum i kroppen av djuret. Boka lungor, förekommer inom många spindlar är staplar med platt membran inneslutna i en inre kammaren.

Gasutbyte hos människa sker enligt följande:

1. Näsa, svalg, struphuvud. Luft kommer in i näsan och passerar genom näshålan, svalg,och struphuvudet. Struphuvudet (struphuvudet) innehåller stämbanden.

2. Luftstrupe. Efter att ha passerat struphuvudet, in luft i luftstrupe, en brosk-fodrad rör. När djuret sväljer, en särskild flik som kallas struplocket täcker luftstrupen, förebygga ingången av fast och flytande material.

3. Luftrören, bronkioler. Luftstrupen förgrenar sig till två bronker (Singular, luftrör), Och som träder i lungorna och sedan gren upprepade gånger, utgör smalare rör som kallas bronkioler.

4. Alveol. Varje bronchiole filial avslutas med en liten säck som kallas en alveol (Plural, alveolerna).

Varje alveol är tätt omgiven av blod som bär kapillärer.

5. Diffusion mellan alveolär kammare och blod. Gasutbyte sker genom diffusion i de fuktiga, SAC membran av alveolerna. Syre diffunderar in fukten täcker membranet, genom alveolära väggen, genom blodet kapillär väggen, i blodet, och i röda blodkroppar. Koldioxid diffunderar i motsatt riktning.

6. Bulk flöde av O2. Cirkulationssystemet transporterar O2 i hela kroppen i röda blodkroppar. Röda blodkroppar innehåller hemoglobin, som innehåller järn proteiner som O2 obligationer.

7. Diffusion mellan blod och celler. Blod kapillärer genomsyrar kroppen. Syre diffunderar ut ur de röda blodkropparna, i blodet kapillärväggarna, i interstitiell vätska (i vätskan som omger cellerna), och över cellmembran. Koldioxid diffunderar i motsatt riktning.

8. Bulk flöde av CO2. Mest CO2 transporteras som löst bikarbonatjoner (HCO3 -) i plasma, den flytande delen av blodet. Bildandet av HCO3 - dock uppstår i de röda blodkropparna, där det bildas kolsyra (H2CO3) katalyseras av enzymet karbanhydras.

Efter bildandet av röda blodkroppar, HCO3 - joner diffus tillbaka i plasma. Vissa CO2, dock inte blir HCO3 -, utan blandar det direkt med plasma (som CO2 gas) eller binder med amino grupper av hemoglobin molekyler inne i röda blodkroppar.

9. Bulk luftflödet till och från lungorna (mekanik för andning). Air flyttas till och från lungorna genom att ändra deras volym. Volymen i lungan ökar med den minskade membran (En muskel under lungorna) och interkostal musklerna (musklerna mellan revbenen). När lungvolym ökar lufttrycket i lungorna minskar. Detta orsakar en tryckskillnad mellan luften i lungorna och luften utanför kroppen. Som ett resultat, säv luft i lungorna genom bulkflöde. När membranet och interkostal muskler slappnar av, volymen i lungorna minskar, öka trycket på luften, som orsakar luft att rusa ut.

10. Kontroll av andningen. Chemoreceptors i halspulsåder (artärer som förser blodet till hjärnan) övervaka pH-värdet i blodet. När en kropp är aktiv, CO2-produktionen ökar. När CO2 som kommer in i plasma omvandlas till HCO3 - och H +, det blod pH sjunker (blir surare). Som svar på chemoreceptors skicka nervimpulser till membranet och interkostal muskulatur öka andningsfrekvens. Detta resulterar i en snabbare omsättning på gasutbyte, vilket i sin tur återgår blod pH till det normala. Regleringen av andningsfrekvensen på detta sätt är ett exempel på hur homeostas underhålls av negativ feedback.

---