"Форточка" и насос нашего организма
Удивительная новость
Такие выражения, как легкое дыхание, тяжелое дыхание, нередко встречаются в нашей жизни. Слово дыхание входит в состав ряда терминов. Такие словосочетания, как частота дыхания, глубина дыхания, дыхательные движения, дыхательные мышцы, дыхательные органы вы найдете в своем школьном учебнике и в любой научной книге, где речь идет о дыхании. Между тем то, что мы по–русски и на всех европейских языках называем дыханием, на самом деле является начальным процессом транспортировки кислорода, необходимого клеткам нашего тела, и конечным этапом удаления из организма углекислого газа. А дыхание – это процесс окисления в клетках тела живого организма специально предназначенных для этого веществ и внутриклеточное высвобождение энергии, которая расходуется на нужды организма.
Наиболее знакомый нам вид окисления – это горение. В процессе горения кислород присоединяется к горючему веществу, то есть окисляет его. При этом выделяется тепловая энергия. Нечто похожее происходит и в клетках нашего тела, и там тоже выделяется тепловая энергия. Благодаря этому теплокровные животные – птицы, млекопитающие, а также человек способны поддерживать температуру своего тела на постоянном уровне, серьезно превышающие температуру окружающей среды.
Нет ничего удивительного в том, что с понятием о дыхании возникла такая неразбериха. Слово дыхание появилось в языках европейских народов несколько тысячелетий назад, а первое научное преставление о дыхании – не больше 150 лет. Теперь уже слишком поздно менять значение этого слова, да это делать и не нужно.
Говорят, например, что квашня – забродившее тесто – задышала, что дышит топкое болото. Ученые понимают, какой смысл в каждом конкретном случае вкладывается в слово дыхание. В научных же трудах настоящее дыхание называют тканевым, а транспортировку воздуха в легкие и все, что в них происходит, – внешним дыханием. Будем и здесь придерживаться этих понятий.
Сортировка
Как известно, дыхательные органы состоят из системы трубок, небольших полостей и особых парных органов – легких.
Дыхательная система начинается носовыми проходами, открывающимися в глотку, и с помощью гортани, соединяющейся с трахеей – трубкой, образованной хрящевыми полукольцами. В своей нижней части она делится на два бронха для правого и левого легкого. Эти крупные бронхи, войдя в легкие, делятся на более мелкие, а те, в свою очередь, еще на меньшие. Самые мелкие – бронхиолы – имеют микроскопические размеры и похожи на грозди винограда, так как облеплены такими же микроскопическими пузырьками – легочными альвеолами. При вдохе воздух, поступающий через нос по системе все уменьшающихся трубочек, добирается до бронхиол, заполняет легочные альвеолы, а при выходе выдавливается из альвеол и по той же системе, что поступил в легкие, выводится из организма.
Легочные альвеолы густо оплетены кровеносными капиллярами – микроскопически тонкими сосудиками. Стенки альвеол и стенки капилляров такие тоненькие, что кислород из воздуха легочных альвеол практические мгновенно переходит в кровь, а углекислый газ из крови переходит в воздух, заполняющий альвеолы. Выясним, почему это происходит. Почему в кровь переходит именно кислород, а не азот, которого в воздухе в четыре раза больше, чем кислорода? Почему углекислый газ из крови переходит в воздух альвеол, а не наоборот, ведь он входит и в состав атмосферного воздуха?
Все, наверное, видели, как расплывается в воде цветная капля чернил, а в воздухе – облачко табачного дыма. Как ни малы частички краски или дыма, ведь мы их по отдельности не видим, все–таки они достаточно крупные, значительно крупнее молекул газов или воды. Им трудно расталкивать молекулы воздуха. Вот почему облачко дыма расширяется медленно. Если мы выпустим в воздух облачко водорода, озона, гелия или другого газа, к сожалению, мы его простым глазом не увидим, такое облачко расширилось бы очень быстро и в конце концов исчезло, растворившись в воздухе. Этот самопроизвольный процесс проникновения друг в друга соприкасающихся между собою газов, жидкостей и твердых тел называется диффузией.
Теперь давайте вернемся в легкие. При вдохе легочные альвеолы наполняются воздухом, в котором много кислорода, а по оплетающим их капиллярам течет кровь, в которой кислорода почти не осталось. Поэтому молекулы кислорода, беспорядочно двигаясь, легко, в .больших количествах и в тысячи раз чаще переходят в кровь, чем возвращаются оттуда в воздух альвеол, и этот процесс происходит до тех пор, пока кровь полностью им не насытится.