- Источник статьи: Биологический энциклопедический словарь[1]
Дыхание — одна из основных жизненных функций, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм O2, использование его в окислительно-восстановительных процессах, а также удаление из организма CO2 и некоторых других соединений, являющихся конечными продуктами обмена веществ.
Дыхание животных и человека
У простейших, губок, кишечнополостных и некоторых других организмов обмен газов между клетками и средой осуществляется путём диффузии через поверхность тела. С усложнением организации и увеличением размеров тела развиваются спец. структуры или органы, принимающие на себя дыхательные функции, а также система кровообращения, в которой циркулирует кровь или гемолимфа, способные связывать и переносить O2 и CO2.
У позвоночных животных и человека процесс дыхания включает внешнее дыхание, обеспечивающее обмен газов между внешней средой и кровью в органах дыхания, перенос O2 кровью от органов внешнего дыхания ко всем органам и тканям, а от них — CO2 в обратном направлении, и тканевое дыхание.
У многих водных животных внешнее дыхание осуществляется поверхностью тела и жабрами.
Тело наземных членистоногих пронизано густой сетью трубочек — трахей, подводящих воздух к тканям.
Легочное дыхание
Лёгочное дыхание, обеспечивающее наибольшую активность газообмена, развивается у земноводных (сочетается с кожным дыханием), но доминирующее значение приобретает у птиц (существенное значение имеют воздушные мешки) и млекопитающих, у которых оно обеспечивается ритмической работой дыхательных мышц (главным образом межрёберных и диафрагмы).
У млекопитающих и человека газообмен происходит в основном в альвеолах лёгких и лишь около 2% O2 поступает в кровь через кожу.
Газообмен
Количество воздуха, вентилируемого лёгкими в 1 минуту, называется минутным объёмом дыхания (МОД). У человека в состоянии покоя он составляет 5—8 л/мин, во время физической 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 O2 (60—70 мм рт. ст.) и CO2 (7 мм рт. ст.), а транспорт O2 кровью — в основном за счёт обратимого присоединения его к молекуле гемоглобина. Переход O2 в ткани происходит при парциальном давлении его в артериальной крови, равном 100 мм рт. ст., а в тканях — 0—40 мм рт. ст. CO2 переходит из тканей в кровь и из крови в альвеолы также благодаря перепадам его парциального давления: в тканях — около 60, в венозной крови — около 47, в альвеолах — около 35 мм рт. ст. Около 80% CO2 переносится кровью в виде соединений с ионами щелочных металлов (бикарбонатов) и частично в связанной с гемоглобином форме (карбгемоглобин). Интенсивность газообмена характеризуется величиной дыхательного коэффициента.