Відповіді до підручника Біологія 8 клас - Н. Ю. Матяш 2016-2020

Тема 3. Дихання
§ 14. Процеси газообміну в легенях і тканинах

Обговоріть у групах. Охарактеризуйте основні етапи газообміну в організмі людини. Порівняйте склад вдихуваного, альвеолярного та видихуваного повітря. Поясніть значення дотримання чистоти повітря

У процесах дихання виокремлюють три ланки: зовнішнє, або легеневе, дихання, транспортування газів кров 'ю і внутрішнє, або тканинне, дихання.

Зовнішнє, або легеневе, дихання — це газообмін між атмосферним повітрям й організмом, тобто між альвеолярним повітрям й кров’ю легеневих капілярів. Відбувається проникнення кисню з альвеолярного повітря у кров, а вуглекислого газу — із крові в альвеолярне повітря. Проникнення газів (О₂, С0₂) здійснюється завдяки дифузії. Напрямок і швидкість дифузії визначається різницею концентрацій цих газів у крові та в альвеолярному повітрі, а також залежить від площі альвеол.

Об’ємна концентрація газу в суміші пропорційна до його парціального тиску, тобто тиску, який створював би цей газ (один зі складників суміші газів), за умови, що тільки він займав би увесь об’єм посудини. Тому рушійною силою дифузії газу можна вважати й різницю парціальних тисків даного газу. Так, величини парціального тиску 0₂ в альвеолярному повітрі 105 мм рт. ст., а у венозній крові, що протікає по капілярах альвеол, — 40 мм рт. ст. Завдяки цьому О₂ переходить з альвеолярного повітря в кров. Парціальний тиск СО₂ у венозній крові, що протікає по капілярах альвеол, становить 45 мм рт. ст., а в альвеолярному повітрі — 40 мм рт. ст. Завдяки різниці парціальних тисків вуглекислий газ із венозної крові проникає до легеневих міхурців і під час видиху виводиться з організму.

Після рознесення кисню з током крові великого кола кровообігу (у вигляді оксигемоглобіну еритроцитів) по всьому організму до органів та тканин відбувається внутрішнє, або тканинне, дихання — обмін газів між кров’ю і тканинами та використання кисню клітинами й видалення вуглекислого газу. Газообмін у тканинах також відбувається згідно із законом дифузії. Відомо, що клітини у тканинах омиває тканинна (міжклітинна) рідина. Оскільки в артеріальній крові, що тече по капілярах, парціальний тиск О₂ високий (105 мм рт. ст.), то кисень легко проникає у міжклітинну рідину, а далі — у клітини, де парціальний тиск 0₂ низький (40 мм рт. ст.).

У клітинах відбувається сукупність біохімічних реакцій, у процесі яких вуглеводи, жири та білки окиснюються до вуглекислого газу та води. Унаслідок цього в клітинах зростає вміст СО₂. Його парціальний тиск тут становить 45 мм рт. ст. В артеріальній крові, що тече по капілярах, парціальний тиск СО₂ 40 мм рт. ст. Завдяки різниці парціальних тисків вуглекислий газ із клітин проникає до міжклітинної рідини, а звідти — до капілярів, де артеріальна кров перетворюється на венозну.

Венозна кров надходить до серця, а звідти — до легень. Отже, газообмін відбувається безперервно.

Людина дихає атмосферним повітрям. Суміші газів вдихуваного й видихуваного повітря відрізняються за складом. Повітря, що надходить до легень під час вдиху, за своїм хімічним складом відповідає атмосферному (містить 20,95 % кисню і 0,03 % вуглекислого газу). Під час видиху в повітрі альвеол у результаті газообміну вже міститься 16,00 % кисню і 4,30 % вуглекислого газу. Здійснюючи неперервно вдих і видих, людина вентилює легені, підтримуючи в альвеолах відносно сталий газовий склад — 14,00 % кисню і 5,60 % вуглекислого газу.

Стан атмосферного повітря — один з головних чинників, які впливають на здоров’я населення. Згідно з даними Всесвітньої Організації Охорони Здоров’я, забруднення повітря є основним екологічним чинником збільшення захворюваності та смертності в світі.

Перш за все, чистота повітря важлива для нормального дихання, яке залежить від вмісту у повітрі кисню. Якщо його недостатньо, виникає кисневе голодування. Збільшення вмісту вуглекислого газу спричиняє парниковий ефект, за якого виникає задуха, утруднення дихання. Надзвичайно шкідливим є чадний газ, який може утворюватися за неповного згоряння різних видів палива. Він зв’язує гемоглобін і спричиняє отруєння організму. Вихлопні гази автомобілів у своєму складі мають безліч шкідливих речовин: чадний та вуглекислий газ, оксиди азоту, вуглеводні, сажу, бензопірени та важкі метали. Бензопірен, який утворюється при згорянні пального, є канцерогеном та мутагеном, тобто спричиняє появу онкологічних захворювань і викликає порушення на генетичному рівні.

Поміркуйте. 1. Чому в повітрі альвеол кисню завищи помітно менше, ніж в атмосфері?

У повітрі, яке вдихає людина, кисню значно більше, ніж у венозній крові. Коли це повітря потрапляє до альвеол, то згідно з основним законом дифузії кисень з альвеолярного повітря постійно проникає крізь стінки альвеол та стінки капілярів у кров. У зворотному напрямку у альвеолярне повітря потрапляє вуглекислий газ з крові. Підтримання в альвеолах відносно сталого газового складу зумовлене неперервним здійсненням вдиху і видиху. У видихуваному повітрі кисню міститься також більше, ніж в альвеолярному. Пояснюється це тим, що при видиху до альвеолярного повітря домішується повітря, яке є в органах дихання (дихальних шляхах).

2. Поясніть значення провітрювання класних кімнат після кожного уроку

Наявність в приміщенні людей і тварин призводить до забруднення повітря продуктами їхньої життєдіяльності. У повітрі, що видихається, міститься 15,1-16 % кисню і 3,4—4,7 % вуглекислого газу, воно насичене водяною парою і має температуру близько 37 °С. В повітрі приміщень накопичуються хвороботворні мікроорганізми (стафілококи, стрептококи та інші) та хімічні сполуки (аміак, сірководень, ефірні олії тощо), які спричиняють погіршення самопочуття і зниження працездатності людини.

Небезпечним є й кімнатний пил, оскільки він концентрує у собі отрути з повітря, сприяє розвитку мікробів. Для боротьби з пилом необхідне систематичне вологе прибирання в приміщенні та регулярне провітрювання.

Необхідно провітрювати класні кімнати після кожного уроку щоб запобігти: збільшенню вуглекислого газу в повітрі навчальних приміщень та кількості мікроорганізмів, у т. ч. хвороботворних; запиленості та підвищенню температури повітря тощо.