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Troca de gás em tecidos e pulmões, como ocorre?

Para fornecer células, tecidos e órgãos com oxigênio no corpo humano, existe um sistema respiratório. Consiste nos seguintes órgãos: cavidade nasal, nasofaringe, laringe, traquéia, brônquios e pulmões. Neste artigo, estudaremos sua estrutura. E também considerar a troca de gases em tecidos e pulmões. Defina os recursos da respiração externa que ocorrem entre o corpo e a atmosfera, e internos, fluindo diretamente no nível celular.

Por que respiramos?

A maioria das pessoas responderá sem hesitação: para obter oxigênio. Mas eles não sabem por que precisamos disso. Muitos respondem simplesmente: o oxigênio é necessário para respirar. Acontece um círculo vicioso. Para quebrar isso, ajudaremos a bioquímica, que estuda o metabolismo celular.

As mentes brilhantes da humanidade que estudam esta ciência têm chegado à conclusão de que o oxigênio que entra nos tecidos e órgãos oxida carboidratos, gorduras e proteínas. Neste caso, compostos energeticamente pobres são formados: dióxido de carbono, água, amônia. Mas o principal é que, como resultado dessas reações, a ATP é sintetizada – uma substância de energia universal utilizada pela célula para sua atividade vital. Pode-se dizer que a troca de gases em tecidos e pulmões irá fornecer o corpo e suas estruturas com oxigênio necessário para a oxidação.

Mecanismo de troca de gás

Isso implica a presença de pelo menos duas substâncias cuja circulação no corpo fornece processos metabólicos. Além do oxigênio acima mencionado, a troca de gás nos pulmões, sangue e tecidos ocorre com mais um composto – dióxido de carbono. É formado nas reações de dissimilação. Sendo uma substância de troca tóxica, ela deve ser removida do citoplasma das células. Consideremos esse processo com mais detalhes.

O dióxido de carbono difunde através da membrana celular para o fluido intersticial. Com isso, ele entra nos capilares do sangue – vênulas. Além disso, esses vasos se fundem, formando as veias vazias inferior e superior. Eles coletam sangue saturado com CO 2. E envie para o átrio direito. Com a redução de suas paredes, uma porção de sangue venoso entra no ventrículo direito. A partir daqui começa o círculo pulmonar (pequeno) da circulação sanguínea. Sua tarefa é saturar o sangue com oxigênio. Venosa nos pulmões torna-se arterial. Um CO 2 , por sua vez, sai do sangue e é removido para fora através do sistema respiratório. Para entender como isso acontece, primeiro você precisa estudar a estrutura dos pulmões. A troca de gás nos pulmões e nos tecidos é realizada em estruturas especiais – os alvéolos e seus capilares.

Estrutura dos pulmões

Estes são órgãos pareados localizados na cavidade torácica. O pulmão esquerdo consiste em dois lobos. O direito é maior em tamanho. Tem três partes. Através do portão dos pulmões, eles contêm dois brônquios, que, ramificados, formam a chamada árvore. Em seus galhos, o ar se move durante a inspiração e exalação. Em pequenos bronquiolos respiratórios existem bolhas – alvéolos. Eles são coletados no acini. Essas, por sua vez, formam um parênquima pulmonar. É importante que cada vesícula respiratória seja densamente trançada pela rede capilar de círculos de circulação pequenos e grandes. Trazendo ramos das artérias pulmonares, fornecendo sangue venoso do ventrículo direito, transporta dióxido de carbono para dentro do lúmen do alvéolo. E as vénulas pulmonares extrovertidas tiram oxigênio do ar alveolar.

O sangue arterial entra no átrio esquerdo através das veias pulmonares e da mesma para a aorta. Os seus ramos na forma de artérias são fornecidos pelas células do corpo necessárias para a respiração interna com oxigênio. É no alvéolo que o sangue do venoso torna-se arterial. Assim, a troca gasosa em tecidos e pulmões é realizada diretamente pela circulação de sangue através de pequenos e grandes círculos de circulação sanguínea. Isto é devido a contrações contínuas das paredes musculares das câmaras cardíacas.

Respiração externa

Também é chamado de ventilação dos pulmões. É uma troca de ar entre o meio ambiente e os alvéolos. A inalação fisiologicamente correta através do nariz fornece ao corpo uma porção de ar dessa composição: cerca de 21% de O2, 0,03% de CO 2 e 79% de nitrogênio. Pela via aérea, ele entra nos alvéolos. Eles têm sua própria porção de ar. Sua composição é a seguinte: 14,2% de O2, 5,2% de CO 2 , 80% de N 2 . A inalação, bem como a exalação, é regulada de duas maneiras: nervosa e humoral (concentração de dióxido de carbono). Graças à excitação do centro respiratório da medula oblonga, os impulsos nervosos são transmitidos aos músculos intercostais respiratórios e ao diafragma. O volume do tórax aumenta. Os pulmões, movendo-se passivamente após as contracções da cavidade torácica, se expandem. A pressão do ar neles fica abaixo da pressão atmosférica. Portanto, uma parte do ar do trato respiratório superior entra nos alvéolos.

Exalação segue a inspiração. É acompanhada por relaxamento dos músculos intercostais e elevação do arco do diafragma. Isso leva a uma diminuição do volume pulmonar. A pressão do ar neles torna-se superior à pressão atmosférica. E o ar com um excesso de dióxido de carbono aumenta para os bronquíolos. Além disso, no trato respiratório superior, segue para dentro da cavidade nasal. A composição do ar expirado é a seguinte: 16,3% de O2, 4% de CO 2 , 79 N 2 . Nesta fase, ocorre uma troca externa de gás. A troca de gás pulmonar, realizada pelos alvéolos, fornece células com oxigênio, necessárias para a respiração interna.

Respiração celular

Ele entra no sistema de reações catabólicas de metabolismo e energia. Esses processos estudam tanto bioquímica quanto anatomia e fisiologia humana. A troca de gás nos pulmões e nos tecidos está inter-relacionada e impossível sem o outro. Assim, o respiro externo fornece oxigênio ao fluido intersticial e remove dióxido de carbono dele. E o interno, realizado diretamente na célula por suas mitocôndrias, que fornecem fosforilação oxidativa e síntese de moléculas de ATP, usa oxigênio para esses processos.

O ciclo de Krebs

O ciclo dos ácidos tricarboxílicos é o principal na respiração da célula. Ele une e coordena as reações do estágio livre de oxigênio do metabolismo energético e processos envolvendo proteínas transmembranares. Também atua como um fornecedor de materiais celulares de construção (aminoácidos, açúcares simples, ácidos carboxílicos mais altos) formados em suas reações intermediárias e utilizados pela célula para crescimento e divisão. Como vemos, neste artigo foi estudada a troca gasosa em tecidos e pulmões, e seu papel biológico na atividade vital do corpo humano foi determinado.