Решебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 2 | Страница 101

В основе газообмена лежит физический процесс диффузии газов.

Особенность альвеолярно-капиллярного барьера в том, что он очень тонкий (образован одним слоем плоских клеток альвеолы и одним слоем капилляра) и площадь его велика, что обеспечивает легкий и быстрый газообмен.

• О₂ переносится в виде соединения с гемоглобином — оксигемоглобина (Hb(O₂)₄).

• СО₂ переносится в виде соединения с гемоглобином — карбаминогемоглобина и в виде бикарбонатов в плазме.

В тканях находится избыточное количество углекислого газа и недостаточное количество кислорода вследствие клеточного дыхания (метаболизма), при котором кислород потребляется, а углекислый газ выделяется как продукт обмена.

На работу дыхательного центра головного мозга влияют следующие факторы: концентрация углекислого газа (СО₂) и кислорода (О₂) в крови (гуморальный фактор), а также сигналы от нервных окончаний дыхательных путей (кашель, чихание) и кора больших полушарий (произвольная регуляция).

Гуморальная регуляция дыхания происходит через хеморецепторы (центральные и периферические), которые реагируют на химический состав крови: увеличение СО₂ или снижение О₂ возбуждает дыхательный центр, усиливая дыхание.

Механизм нервной регуляции дыхания обеспечивается дыхательным центром в продолговатом мозге. Нейроны этого центра ритмично генерируют импульсы, которые передаются к дыхательным мышцам (диафрагме, межреберным мышцам), вызывая их сокращение и чередование вдоха и выдоха. Дыхательный центр также получает информацию от коры больших полушарий (позволяет произвольно управлять дыханием) и от нервных окончаний дыхательных путей (кашлевой и чихательный рефлексы).

Человек не может длительно задержать дыхание под водой, потому что в крови быстро накапливается СО₂. Именно высокая концентрация СО₂ (а не нехватка О₂) является главным стимулятором дыхательного центра. Выныривая, человек возобновляет дыхание с большей частотой (учащенно), чтобы быстро вывести избыточный СО₂ и нормализовать его концентрацию в крови.

Примеры, свидетельствующие об участии коры больших полушарий:

1. Произвольная задержка дыхания (человек может сознательно задержать дыхание).

2. Изменение ритма и глубины дыхания при речи, пении или нырянии.

3. Изменение дыхания во время эмоциональных реакций (плач, смех, гнев) по команде высших нервных центров.