Wymiana gazowa to fizjologiczny proces zachodzący w każdym organizmie żywym, polegający na dyfuzji gazów i ich wymianie pomiędzy otoczeniem a tkankami i płynami ustrojowymi. Nie należy mylić wymiany gazowej z oddychaniem, co jest często obserwowanym błędem. W fizjologii wyróżnia się wymianę gazową zewnętrzną oraz wewnętrzną.
Oddychanie a wymiana gazowa
To 2 zupełnie różne pojęcia. Wymiana gazowa odnosi się do dyfuzji gazów i ich wymiany pomiędzy organizmem a otoczeniem. Mówiąc w uproszczeniu, jest to czynność wdychania powietrza przez nos i wydychania go, co czyni każdy człowiek około 20 000 razy dziennie przy spokojnym trybie życia. Właśnie dzięki wymianie gazowej tlen może być wdychany wraz z powietrzem atmosferycznym, po czym przez drogi oddechowe dociera aż do pęcherzyków płucnych, skąd jest pobierany i transportowany do tkanek całego organizmu. Także w tym miejscu dwutlenek węgla nagromadzony w tkankach usuwany jest drogami oddechowymi w akcie nazywanym wydychaniem.
Oddychanie to natomiast najważniejszy proces życiowy związany z pozyskiwaniem przez organizm energii użytecznej biologicznie. Stanowi zespół procesów fizjologicznych, podczas których ze środowiskiem wymieniane są gazy oddechowe, jak również proces metaboliczny polegający na uzyskiwaniu energii użytecznej biologicznie podczas utleniania substratów.
Na czym polega wymiana gazowa?
Wymiana gazowa może być zewnętrzna lub wewnętrzna. W pierwszym przypadku odnosi się do wymiany gazów między całym organizmem a jego otoczeniem i to właśnie jest wspomniane wcześniej wdychanie oraz wydychanie powietrza. Z kolei wymiana gazowa wewnętrzna odbywa się między płynami ustrojowymi a tkankami. U człowieka zachodzi w obrębie pęcherzyków płucnych. Posiadają one ogromną powierzchnię i bardzo cienkie ściany pęcherzyków, są przy tym bardzo dobrze unaczynione. Dzięki temu możliwa jest wymiana gazów oddechowych – tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi oraz dwutlenku węgla z krwi do pęcherzyków płucnych. Mechanizm wentylacji płuc wymaga zmiany ich objętości, co może odbywać się dzięki ruchom mięśni oddechowych klatki piersiowej, zwłaszcza przepony.
Omawiając dokładniej, tlen pobrany w pęcherzykach płucnych transportowany przez krew (a dokładniej przez erytrocyty w niej zawarte), dociera do tkanek. Tam przenika do komórek, a z komórek pobierany jest dwutlenek węgla, który z krwią wędrować będzie do płuc. Taka wędrówka w tkankach odbywa się na zasadzie dyfuzji.
Wymiana gazowa u roślin
Wymiana gazowa jest kluczowa także u roślin, a odbywa się ona za pomocą tzw. aparatów szparkowych oraz przetchlinek. W ciemności (przy braku odpowiedniej ilości promieni słonecznych) wydziela się dwutlenek węgla, a tlen pozyskiwany jest podczas oddychania mitochondrialnego. W ciągu dnia proces ten zachodzi podczas fotosyntezy, do przeprowadzenia której niezbędne jest promieniowanie słoneczne.
Wymiana gazowa – znaczenie
Wymiana gazowa jest niezbędna do tego, aby człowiek mógł przeżyć. Mózg przeciętnego człowieka wytrzymuje bez tlenu do 5 minut, później rozpoczynają się nieodwracalne zmiany. Tlen odżywia wszystkie komórki, jest niezbędny do procesów metabolicznych, pracy mięśni i narządów wewnętrznych, produkcji enzymów, hormonów i przeciwciał. Uczestniczy także w regeneracji uszkodzonych tkanek. Niemal każda choroba lub nieprawidłowość w funkcjonowaniu organizmu wiąże się właśnie z niedoborem tego składnika.
Polecane produkty:
|
Kwas hialuronowy na stawy i skórę
Kwas hialuronowy zapewnia mazi stawowej właściwości lepko-sprężyste, przez co zmniejsza ból w stawach. Dodatkowo wypełnia przestrzenie w naskórku redukując zmarszczki. Sprawia, że skóra wygląda młodziej i polepsza się jej odcień, dając też efekt ... Zobacz więcej... |
|
Kolagen w proszku na stawy, kości i skórę
Kolagen bioalgi zawiera aż 97% hydrolizowanego kolagenu. Jego opatentowana formuła sprawia, że wchłanialność jest na bardzo wysokim poziomie. Wspomaga łagodzenie objawów już istniejących chorób stawów, dodatkowo zapobiegając pojawianiu się nowych. Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Urry L., Cain M., Wasserman S., Biologia Campbella, Wydawnictwo REBIS, Poznań 2023.
- Silverthord D., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2019.
