«Биология. Человек. 9 класс». А.С. Батуев и др.

Газообмен в организме человека

Вопрос 1.
Вдыхаемый атмосферный воздух содержит около 79% азота, 21% кислорода и 0,03% диоксида углерода. В основе газообмена в легких лежит разность концентрации газов: концентрация кислорода в поступившем в альвеолы воздухе выше, чем в легочных капиллярах (его парциальное давление в альвеолах составляет 100 мм рт. ст., а в капиллярах — 40 мм рт. ст.). Поэтому кислород из альвеол диффундирует через стенки кровеносных капилляров в кровь, насыщает ее и проникает в эритроциты, где вступает в непрочное соединение с гемоглобином, образуя оксигемоглобин. При взаимодействии гемоглобина с кислородом концентрация свободного кислорода в плазме понижается, что способствует диффузии новых порций кислорода из альвеол и полному насыщению гемоглобина кислородом (рис. 8).

Рис. 8. Обмен газов между кровью и альвеолярным воздухом.

Вопрос 2.
Насыщенная кислородом кровь по капиллярам поступает в органы и ткани. Газообмен в тканях происходит по тому же принципу, что и в легких: кислород из тканевых капилляров, где его концентрация высокая, переходит в тканевую жидкость с более низкой концентрацией кислорода. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках свободного кислорода практически нет. По законам диффузии диоксид углерода из клеток через тканевую жидкость поступает в капилляры. Выделяющийся СО₂ способствует диссоциации оксигемоглобина и сам вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин. В оттекающей от органов венозной крови СО₂ находится как в связанном, так и в растворенном состоянии в виде угольной кислоты, которая в капиллярах легких легко распадается на Н₂О и СО₂. Угольная кислота может также вступать в соединения с солями плазмы, образуя бикарбонаты. В легких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а СО₂ из зоны высокой концентрации (легочных капилляров) переходит в зону низкой концентрации (альвеолы).

Вопрос 3.
Вредные вещества накапливаются в организме, образуя различные химические соединения. Поэтому концентрация вредных газов в тканях может быть выше, чем в атмосфере, особенно если пребывание человека в этих условиях было продолжительным.

Вопрос 4.
Кислород в организме входит в состав оксигемоглобина, а углекислый газ — карбоксигемоглобина. Свободных О₂ и СО₂ в крови немного. Оксигемоглобин придает крови алый цвет, карбоксигемоглобин — более темный.