"Биология", Сивоглазов В.И., Плешаков А.А.
Дыхание помогает организму получать кислород и удалять углекислый газ. Воздух поступает в лёгкие при вдохе, а в них газы переходят между воздухом и кровью. Кровь доставляет кислород к тканям, где клетки используют его для высвобождения энергии из органических веществ. Углекислый газ движется в обратном направлении и удаляется при выдохе. Поэтому дыхание — не только вдох и выдох, но и газообмен, перенос газов кровью и клеточное дыхание.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Дыхание — процесс, обеспечивающий поступление кислорода в организм и удаление углекислого газа. Оно необходимо, чтобы клетки могли получать нужный для жизнедеятельности кислород, а образующийся углекислый газ не накапливался в организме. Поэтому дыхание связано не только с движением воздуха, но и с работой всего организма.
Газообмен — обмен кислородом и углекислым газом между организмом и окружающей средой, а также между кровью и тканями. Слово «обмен» помогает представить два встречных потока газов. Благодаря ему кислород может попасть из воздуха к клеткам, а углекислый газ — покинуть ткани.
Дыхательные движения — вдох и выдох, благодаря которым воздух поступает в лёгкие и удаляется из них. При вдохе воздух приносит кислород, а при выдохе из организма выходит воздух с избытком углекислого газа. Эти движения обеспечивают обновление воздуха в лёгких.
Клеточное дыхание — использование кислорода клетками для высвобождения энергии из органических веществ с образованием углекислого газа и воды. Клетки расходуют эту энергию на жизненные процессы. Поэтому кислород, поступивший в лёгкие, должен быть доставлен кровью до тканей.
Клеткам нужна энергия, чтобы выполнять свои жизненные функции. Она высвобождается при клеточном дыхании из органических веществ, поступивших в организм с пищей. В этом процессе участвует кислород, поэтому его необходимо доставить к клеткам. При клеточном дыхании образуется углекислый газ, который нужно унести от тканей и удалить.
При вдохе воздух движется через органы дыхательной системы к лёгким. Там воздух соприкасается с кровью, и между ними происходит газообмен: кислород переходит в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух. Затем выдох удаляет из лёгких воздух, в котором стало больше углекислого газа. Воздух должен обновляться, чтобы в лёгких оставался кислород для следующего обмена.
В лёгких кислород переходит из воздуха в кровь, потому что он нужен для снабжения тканей. Углекислый газ движется из крови в воздух, поскольку образуется в клетках и должен быть выведен наружу. В тканях направления меняются относительно пути кислорода: кислород выходит из крови и поступает к клеткам. Углекислый газ, напротив, покидает клетки и попадает в кровь.
Вдох и выдох происходят благодаря изменению объёма грудной полости. При вдохе её объём увеличивается, и воздух поступает в лёгкие. При выдохе объём уменьшается, поэтому воздух выходит наружу. Так движения грудной полости поддерживают движение воздуха, без которого не обновлялся бы газовый состав в лёгких.
Кровь переносит кислород от лёгких к тканям, потому что сама проходит через эти части организма. Отдав кислород клеткам, она получает от них углекислый газ. Затем кровь возвращается к лёгким и передаёт углекислый газ воздуху. Так кровь соединяет газообмен в лёгких с газообменом в тканях и клеточным дыханием.
Таблица показывает, что газообмен в лёгких и тканях идёт в разных направлениях. Читай каждую строку по месту: сначала проследи путь кислорода, затем — углекислого газа. Последний столбец помогает связать перемещение газов с результатом для крови или клеток.
| Место | Куда поступает кислород | Откуда поступает углекислый газ | Результат |
|---|---|---|---|
| В лёгких | Из воздуха в кровь | Из крови в воздух | Кровь насыщается кислородом |
| В тканях | Из крови в клетки | Из клеток в кровь | Клетки получают кислород, кровь уносит углекислый газ |
Условие. Назовите, какие газы перемещаются между воздухом в лёгких и кровью и в каком направлении. Чтобы ответить, нужно отдельно проследить путь кислорода и углекислого газа. Не следует путать направления для двух газов.
Ответ. Кислород движется из воздуха в лёгких в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух. Оба потока происходят одновременно, но направлены в разные стороны. Это помогает крови получить кислород и освободиться от углекислого газа.
Условие. Объясните путь кислорода от вдохнутого воздуха до клетки организма. Важно не перескакивать сразу от лёгких к клетке, а назвать промежуточное звено. Им является кровь, которая переносит кислород по организму.
Ответ. Путь кислорода таков: вдохнутый воздух, лёгкие, кровь, ткани, клетки. Кровь необходима, потому что лёгкие и клетки находятся в разных частях организма. В клетках кислород используется при клеточном дыхании.
Условие. Человек задержал дыхание. Объясните, почему организму необходимо возобновить дыхательные движения. Для объяснения нужно связать движение воздуха с потребностями клеток и удалением углекислого газа. Один только факт задержки вдоха не показывает всей причины.
Ответ. Дыхательные движения нужно возобновить, чтобы обновлять воздух в лёгких и поддерживать газообмен. Тогда кислород сможет поступать в кровь и к клеткам, а углекислый газ — удаляться. Дыхание необходимо всему организму, а не только лёгким.
Ошибка: считать дыханием только вдох и выдох. Так думают, потому что движения воздуха заметны и их легко почувствовать. Но это лишь дыхательные движения, тогда как дыхание включает газообмен и клеточное использование кислорода. Проверь себя: можешь ли ты объяснить, что происходит с газами после того, как воздух попал в лёгкие?
Ошибка: путать направления газов. Иногда ученик запоминает только, что кислород и углекислый газ «обмениваются», не уточняя, куда именно они движутся. В лёгких кислород идёт в кровь, а углекислый газ — в воздух; в тканях кислород идёт из крови к клеткам. Проверь ответ, называя отдельно место и оба направления.
Ошибка: считать, что кислород нужен только лёгким. Лёгкие обеспечивают переход кислорода в кровь, но сами клетки используют его для высвобождения энергии. Эта ошибка возникает, если остановиться на первом этапе пути кислорода. Чтобы проверить себя, проследи его путь от воздуха через кровь до ткани.
Ошибка: путать дыхание с питанием. Пища приносит организму органические вещества, а кислород поступает при дыхании; это не одно и то же. При клеточном дыхании кислород участвует в высвобождении энергии из органических веществ. Проверь себя вопросом: что поступает с пищей, а что переносится от лёгких кровью?
Для понимания дыхания нужно знать, что организм состоит из клеток: именно им необходим кислород и в них образуется углекислый газ. Также важно помнить, что кровь переносит вещества по организму. Благодаря этим знаниям можно проследить путь газов от лёгких к тканям и обратно.
Знание о дыхании пригодится при изучении органов дыхательной системы, потому что они обеспечивают движение воздуха и газообмен. Оно связано и с кровообращением: кровь переносит газы между лёгкими и тканями. При изучении обмена веществ станет понятнее, почему клеткам нужны кислород и энергия.
Зачем организму нужен кислород?
Кислород нужен клеткам для клеточного дыхания. С его участием из органических веществ высвобождается энергия, необходимая для жизненных процессов.
Чем дыхание отличается от вдоха и выдоха?
Вдох и выдох — это дыхательные движения, которые перемещают воздух в лёгкие и из них. Дыхание включает также газообмен и использование кислорода клетками.
Куда переходят кислород и углекислый газ в лёгких?
В лёгких кислород переходит из воздуха в кровь. Углекислый газ движется из крови в воздух, который затем удаляется при выдохе.
Как кислород попадает от лёгких к клеткам?
Сначала кислород из воздуха в лёгких переходит в кровь. Затем кровь переносит его к тканям, и оттуда кислород поступает в клетки.
Почему нельзя надолго задерживать дыхание?
Без новых вдохов в лёгкие не поступает свежий воздух, и газообмен затрудняется. Клеткам нужно постоянно получать кислород, а углекислый газ необходимо удалять.
§ 16. Дыхание
