Referat Circulatia Si Schimbul De Gaze

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Circulatia Si Schimbul De Gaze si de asemenea puteti face Download Referat Circulatia si schimbul de gaze

Citeste fragmente din Referat Circulatia Si Schimbul De Gaze

CIRCULATIA SI SCHIMBUL DE GAZE STRUCTURA Acest capitol rezuma modul fundamental de abordare in ceea ce priveste circulatia si schimbul de gaze descoperite la regnul animal, cu o atentie speciala asupra sistemului uman si a problemelor provocate de bolile cardiovasculare. Urmatorul concept organizeaza precum o harta cateva din capitolele cheie. CAPITOL SUMAR Schimbul de materie este esential pentru celulele organismului. Fiecare celula vie trebuie sa se afle intr-un mediu apos, care capteaza oxigen si nutrimente permitind eliberarea dioxidului de carbon si a resturilor metabolice. Difuziunea nu poate transporta substante peste dimensiunile macroscopice la animale. Aproape toate animalele simple au un sistem de transport intern pentru corpurile fluide. Corpurile fluide, de obicei sange, schimba materie cu mediul de la nivelul epiteliului extensibil si subtire al organelor specializate in schimbul de gaze, absortia nutrimentelor ,si indepartarea resturilor. In acest caz sangele realizeaza schimburi chimice cu interstitiul fluid care inconjoara celulele. TRANSPORTUL INTERN LA NEVERTEBRATE Cavitatile gastrovasculare Cavitatea gastrovasculara centrala din interiorul a doua celule ingrosate de la nivelul peretelui corpului de la Hydra serveste deopotriva pentru digestie si pentru transportul materiei. Fluidul intern schimba direct cu apa din mediul inconjurator printr- o singura deschidere. Planaria si alti viermi lati , de asemenea au cavitati gastrovasculare care echivaleaza cu numarul ramificatiilor corpului. Sistemul circulator inchis si deschis La nivelul sistemului circulator deschis descoperit la insecte si la alte artropode, si mai cu seama la moluste, hemolimfa scalda direct tesuturile interne. Acest fluid este circular daca corpul se misca sinuos sau dispersat in organe si in bataia inimii pentru ca face parte dintr-un vas dorsal. Hemolimfa curge prin vas pana la ostie cand inima se relaxeaza si este pompata in interiorul sistemului de sinusuri interconectoare pe parcursul contractiei . Anelidele, cateva moluste, si vertebratele au sistem circulator inchis, in care sangele ramas in vase, si materia de schimb, impreuna cu plasma scalda celulele. La rama, vasul dorsal functioneaza ca o inima pompand sange inainte. 5 perechi de vase care incercuiesc tractul digestiv, pulseaza si functioneaza ca inimile auxiliare. Circulatia sangelui mai rapida si mai eficienta sta la baza sistemului circulator inchis. CIRCULATIA LA VERTEBRATE Sistemul circulator inchis la vertebrate , numit si sistemul cardiovascular, consta in inima, vase de sange şi sange. Inima are unul sau mai multe atrii, care primesc sange si unul sau mai multe ventricule care pompeaza sange in afara inimii. Arterele transporta sangele in afara inimii si se ramifica in arteriole subtiri la nivelul organelor, care se divid la randul lor in capilare microscopice. Schimbul de substante intre sange si lichidul interstitial se produce la nivelul peretilor capilari subtiri. Capilarele se grupeaza formand venule, care se intalnesc pentru a forma venele care readuc sangele la inima. ţiei la vertebrate: în perspectiva evolutiva Ventriculul unui peste cu inima bicamerala pompeaza sangele prima data spre straturile capilare de la nivelul branhiilor prin care sangele oxigenat curge direct prin vase spre straturile capilare din restul corpului. Venele readuc sangele la atriu. Cele doua straturi capilare sunt usor de strabatut de sange, dar miscarile corpului ajuta la mentinerea circultiei. In cazul inimii tricamerale de la amfibieni, singurul ventricul pompeaza sangele din artera bifurcata in circuitul pulmonar, care ajunge la plamani si piele, si apoi se intoarce in atriul stang si circuitul sistemic, care transporta sange la restul corpului, se intoarce in atriul drept. Aceasta dubla circulatie repompeaza sangele dupa ce s-a intors din tesutul capilar al plamanilor, asigurand o puternica curgere a sangelui oxigenat la branhii, muschi si la organele corpului. O valva de la nivelul ventriculului distribuie o mare parte a sangelui oxigenat din atriul stang in circultia sistemica si o mare parte a sangelui neoxigenat din atriul drept in circultia pulmonara. Inima tricamerala a reptilelor are un sept care divide partial singurul ventricul. La crocodili septul complet imparte ventriculul in doua camere. Furnizarea oxigenului prin respiratia celulara este mai eficienta la pasari si mamifere, care fiind endoterme necesita o mare cantitate de oxigen. Partea stanga de la nivelul celor patru camere ale inimii conduce numai sange oxigenat, in timp ce partea dreapta primeste si pompeaza sangele neoxigenat. In sistemul circulator uman, sangele oxigenat intors de la plamani, in venele pulmonare, curge in atriul stang si apoi in ventriculul stang, de unde este pompat in intregime de catre artera aorta, in circulatia sistemica. Aorta da radacinii, ramurilor arteriale ale inimii, creierului, membrelor si organelor corpului unde arteriolele se ramifica in peretii subtiri ai capilarelor si sangele cedeaza la acest nivel oxigenul. Sangele neoxigenat de la nivelul stratului capilar se intoarce prin venule in vene, si este colectat de vena cava superioara si inferioara. Aceste vase largi se golesc in atriul drept; sangele curge in ventriculul drept si este pompat in arterele pulmonare la tesutul capilar de la nivelul plamanilor .Sangele inchide circulatia pulmonara intorcandu-se la inima prin venele pulmonare. Inima Inima umana este inchisa intre doua straturi, sac umplut cu lichid, chiar sub stern. Atriile au relativ un tesut muscular cu pereti fini, in timp ce ventriculele prezinta trabecule la nivelul peretilor. Ciclul cardiac dureaza 0,8 secunde si consta in sistola, ce dureaza pana cand muschii inimii se contracta si camerele pompeaza sange si diastola cand inima este relaxata. Atriul este in contact cu sangele pe durata ciclului cardiac , cu exceptia primelor 0,1 secunde cat dureaza sistola in care se contracta. Contractia puternica si lenta a ventriculului dureaza 0,3 secunde. Sangele curge pasiv in ventricule in timpul diastolei si contractia atriala se termina cand intra in contact cu el. Valvele atrioventriculare care se afla la limita dintre atrii si ventricule se inchid instantaneu cand ventriculele se contracta. Fibrele puternice previn unirea clapelor tisulare in timpul intoarcerii inauntru. Valvele semilunare aflate la iesirea aortei si a arterei pulmonare sunt fortate sa se deschida de ventriculele in contractie si se inchid cand ventriculele se relaxeaza si peretii elastici ai arterelor se detensioneaza. Zgomotele inimii sunt produse la inchiderea acestor valve. Murmurul inimii este un suierat detectabil atunci cand sangele se scurge in spatele unei valve defecte. Pulsul este de 65 pana la 75 batai pe minut. Relatia inversa dintre marime si puls , este tributabila ratei metabolice crescute pe gram de tesut in cazul animalelor mici. Randamentul cardiac sau volumul de sange pompat pe minut, in circulatia sistemica, depinde de ritmul inimii si de volumul sau cantitatea de sange pompat la fiecare contractie a ventriculului stang. Celulele muschiului cardiac, cu excitatie proprie sau miogenica, au o abilitate intrinseca de a se contracta. Ritmul contractiei este coordonat de nodul sinoatrial, sau cel ce coordoneaza ritmul. Cand tesutul nodal se contracta , se genereaza impulsuri electrice. Contractia nodului sinoatrial, localizat intre peretii atriului drept, langa vena cava, anterioara, initiaza un val de excitatie , care determina ca celulele din cele doua atrii, sa se cotracte ( sa ne amintim, ca celulele musculare sunt conectate electric prin intermediul discurilor intercalare). Nodul atrioventricular, localizat la baza atriilor, realizeaza impulsul dupa 0,1 secunde intarziere, dupa loviturile ventriculare. Curentii electrici, produsi in timpul ciclului cardiac, pot fi detectati prin intermediul electrozilor plasati pe piele si inregistrati pe electrocardiograma (EKG sau ECG). Sistemul nodal este controlat de doua grupuri de nervi cu actiune antagonica si este influentat de hormoni, temperatura si stimulat de cresterea fluxului sangvin in timpul exercitiilor. Sangele circulant Peretele unei artere sau vene, este alcatuit din trei straturi: unul exterior, format dintr-o zona de tesut conjuctiv cu fibrele elastice; unul mijlociu cu muschi netezi si mult mai multe fibre elastice decat stratul exterior , si la interior, se afla o captusala a endoteliului, un strat epitelial simplu, o membrana bazala si un tesut conjuctiv fin, sub forma inelara. Stratul mijlociu este specific arterelor, care trebuie sa fie puternice si mult mai elastice. Capilarele prezinta numai stratul endotelial. Scaderea fluxului sangvin, dupa intreruperea inimii este rezultatul cresterii sectiunii de curgere prin ramificatiile vaselor de sange din sistem. Numarul enorm al capilarelor, creeaza un diametru total , mult mai important, decat alte parti ale sistemului şi frictiunea este de altfel mai importanta in capilarele inguste. Fluxul sangvin este foarte slab in capilare, imbunatatind oportunitatea scimbului cu lichidul interstitial. Sangele curge cu o viteza crescanda in vene, corespunzator cu scaderea din teritoriul total de sectiune. Preiunea sangvina = forta hidrostatica exercitata impotriva peretilor vaselor de sange, este mult mai importanta in artere decat in vene si mai importanta in timpul sistolei. Rezistenta periferica, cauzata de deschizaturile foarte inguste ale arteriolelor, impiedica iesirea sangelui din artere, ceea ce determina dilatarea arterelor, pe durata sistolei. Presiunea sangvina trebuie masurata cu un sfigmomanometru. Valoarea numerica cea mai mare este presiunea din timpul sistolei ( unde sangele mai intai tasneste in totalitate din artere unde fusese inchis printr-o valva), si cea de a doua este presiunea din timpul diastolei (cand sangele curge incet in artere). Capacitatea cardiaca, impreuna cu rezistenta periferica, determina presiunea sangelui. Contractia muschilor netezi, de la nivelul peretilor arteriolelor, determina o crestere a rezistentei si implicit o crestere a presiunii sangvine, pe cand dilatarea arteriolelor scade presiunea sangelui.Impulsul neural si hormonal, controleaza acesti muschi. Presiunea sangelui scade pana aproape de zero la nivelul tesutului capilar. Singurul tip de valve de la nivelul venelor si contractia muschilor scheletici, in timp ce venele imprima forta sangelui, pentru a curge prin spatele inimii. Presiunea se schimba in timpul respiratiei si conduce sangele in venele largi din cavitatea toracica. Capilarele se ramifica in canalele arterei principale, ceea ce reprezinta conexiunea directa dintre arteriole si venule. Sfincterele regleaza curgerea sangelui in capilare. Numai 5% pana la 10% din capilarele corpului au sange circulant in orice moment. Creierul, rinichii, ficatul si inima sunt de obicei foarte mult sulpimentati cu sange; distributia la alte regiuni ale corpului, variaza in functie de necesitati. Schimbul capilar Schimbul de substante intre sange si lichidul interstitial, implica transportul majoritatii substantelor prin endocitoza si exocitoza la nivelul celulelor endoteliului, determinand dilatarea peretelui capilar şi difuziunea pasiva pentru substantele cu diametre mici (apa, zaharuri, saruri, oxigen si uree), ce se realizeaza direct printre doua celule asemanatoare si prin crapaturile dintre celulele vecine si forta fluidului se distribuie la exteriorul capilarelor intrand in componenta presiunii hidrostatice. Celulele sangvine si proteinele sunt prea mari pentru a trece usor prin endoteliu. Cresterea presiunii sangelui se opreste cand fluidul iese cu forta din capilare, in timp ce presiunea osmotica, in momentul scaderii primeia, tinde sa atinga 99% daca sangele se intoarce inapoi. Sistemul limfatic Fluidul care nu trebuie sa se intoarca la capilare si cateva proteine, care trebuie sa se scurga printre peretele capilar, se reintorc in sange, direct in sistemul limfatic. Fluidul difuzeaza in capilarele limfatice amestecandu-se in plasa capilara. Fluidul, numit limfa, se misca spre vasele limfatice, prin intermediul unui singur tip de valve, in special ca rezultat al presiunii exercitate de miscarea scheletului muscular, in nodurile limfatice, limfa este filtrata si celulele albe ale sangelui ataca virusii si bacteriile. Sistemul limfatic transporta de asemenea, grasimi din intenstinul sultire la sistemul circulator. Cand sistemul limfatic nu poate returna suficient lichid interstitial in sistemul circulator, lichidul acumulat in tesuturi, creeaza conditii cunoscute sub numele de edeme. Sangele mamifer Sangele este un tip de tesut conjunctiv, cu celulele intr-o matrice lichida, numita plasma. Cand intreg sangele este centrifugat ,elementele formate sau celulele, formeaza un strat dens rosu, care poate reprezenta pana la 45% din volumul sangelui. Plasma Plasma contine o mare varietate de solutii, dizolvate in apa. Concentratiile electrolitilor colective si individuale sau sarurile organice sub forma ionilor dizolvati, sunt importante pentru echilibrul osmotic intre sange si lichidul interstitial si intre functionarea muschilor si a nervilor. Rinichiul este responsabil de reglarea homeostaziei concentratiilor ionice. Proteinele plasmatice functioneaza ca solutii tampon, componentele osmotice ale sangelui, antibiotice transportoare pentru lipide si factori de coagulare. Plasma sangvina extrasa din orice tip de fluinogen sau factori de coagulare se numeste ser. Nutrimentele, resturile metabolice, gazele si hormonii sunt de altfel transportati in plasma. Cu exceptia concentratiei crescute de proteine, plasma este foarte asemanatoare in compozitie cu lichidul interstitial. Celulele sangelui In sange se gasesc trei tipuri de celule: celulele rosii ale sangelui, celulele albe si pachetele sangvine. Celulele rosii ale sangelui, sau eritrocitele sunt cele mai numeroase (aproximativ 25 trilioane in corpuri cu 5 litri de sange). Eritrocitele mamiferelor nu au nucleu si nici celula rosie nu prezinta mitocondrii si isi produc ATP-ul prin metabolism anaerob. Dimensiunile mari si forma de disc biconcav al celulelor rosii din sange creeaza o larga suprafata fara de care oxigenul nu ar putea difuza prin membrana plasmatica. Eritrocitele sunt inglobate cu hemoglobina, o proteina ce contine fier si care leaga oxigen. Erotrocitele sunt formate de celulele stem foarte puternice in maduva rosie a oaselor si productia lor este controlata de un mecanism de feetback negativ, initiat de hormonul numit eritropoetina, secretata de rinichi la aportul scazut de oxigen din tesuturi. Celulele rosii (globulele rosii) circula aproximativ 3 sau 4 luni, dupa care sunt fagocitate de celule in ficat si componentele sale sunt refolosite. Leucocitele, sau globulele albe, controleaza infectiile. O parte din celulele albe sunt macrofage, care inghit bacterii si resturi celulare altele sunt limfocite care initiaza celulele sa produca antibiotice. O mare parte din leucocite se gasesc in lichidul interstitial si in nodurile limfatice. Leucocitele iau nastere din celulele stem in maduva oaselor. Limfocitele se matureaza in organele limfoide (splina, timus, nodurile limfatice, tesut limfatic si amigdale). Plachetele sangvine sunt fragmente celulare produse in maduva oaselor, cu rol important in coagularea sangelui. Coagularea sangelui Procesul de coagulare incepe de obicei cand plachetele sangvine se indreapta impreuna spre endoteliul lezat si realizeaza factorii de coagulare. Printr-o serie de etape fibrinogenul - proteina a sangelui este convertit in fibrina. Firele de fibrina se transforma intr-o adevarata retea. Orice defect mostenit, in unul din pasii complexului de coagulare, produc hemofilia, o boala caracterizata de extinderea sangerarii, in cazul celui mai mic accident. Factorii anticoagulanti normali previn coagularea sangelui in absenta ranirii. Trombusul este un dop care apare la vasele de sange lezate pentru a opri curgerea sangelui. BOLILE CARDIOVASCULARE Mai mult de jumatate din numarul celor morti in Statele Unite au avut drept cauza o boala cardiovasculara , de obicei un rezultat al atacurilor de cord sau congestii. Un atac de cord se produce atunci cand un trombus sau un embolus, care reprezinta un dop format aiurea, se indreapta direct spre sistemul circulator si blocheaza artera coronara. Muschiul cardiac irigat de artera o sa moara si conducerea impulsului electric spre muschiul cardiac se intrerupe si se produce aritmia sau incetarea batailor inimii. Congestiile rezulta in urma unui trombus sau embolus ce blocheaza o artera de la nivelul creierului. Majoriatea victimelor atacurilor si a congestiilor sufera de o boala cronica cunoscuta sub numele de arteroscleroza, in care ingrosarile numite placi se dezvolta inauntrul arterelor si ingusteaza vasele. Placile care incep sa se intareasca cu depozite de calciu rezulta din arteroscleroze sau « intaririle arterelor ». Un embolus este mult mai potrivit pentru a fi ascuns in vasele ingustate si placile sunt lucrurile frecvente in care se formeaza trombusul. Ocazional durerile de piept, cunoscute sub numele de anghina pectorala, avertizeaza ca o artera coronara este partial blocata . Hipertensiunea, sau presiunea crescuta a sangelui, presupune distrugerea endoteliului si initiaza formarea placilor, activand arteroscleroza si crescand riscul atacului de cord sau congestia. Aceasta stare poate fi usor diagnosticata si controlata prin pastile, dieta si exercitii. Hipertensiunea si arteroscleroza se considera a fi ereditare. Fumatul, sedentarismul si o dieta bogata in grasimi au fost asociate cu cresterea riscului bolilor cardiovasculare. Colesterolul crescut din plasma sangvina este un indicator potential al arterosclerozei. O importanta cantitate de colesterol reprezinta lipoproteinele cu densitate joasa (LDLs). Lipoproteinele cu densitate mare (HDLs) reprezinta o alta forma de colesterol indepartat, pana cand apare o scadere a colesterolului depozitat in placi. Raportul dintre LDLs si HDLs este un indicator al potentialelor boli cardiovasculare. Rata mortii provocata de bolile cardiovasculare a inceput sa scada semnificativ in Statele Unite. Diagnosticarea si tratarea hipertensiunii au imbunatatit terapia intensiva in cazul pacientilor cu boli cardiovasculare si modul de ingrijire al vietii trebuie sa fi contribuit in aceasta tendinta. SCHIMBUL DE GAZE LA ANIMALE Probleme generale in cazul schimbului de gaze Schimbul de gaze furnizeaza suplimentul continuu de oxigen necesar pentru respiratia celulara si elimina produsii nefolositori ca dioxidul de carbon. Mediul respirator care suplineste aportul de oxigen, este aerul pentru animalele terestre si apa pentru cele acvatice. Suprafata respiratorie, portiunea din corpul unui animal unde are loc schimbul de gaze cu mediul respirator, trebuie sa fie umeda si intinsa suficient pentru a aproviziona intregul organism. Structura generala si functionarea organelor respiratorii O regiune localizata a suprafetei corpului este de obicei specializata la fel ca o suprafata respiratorie cu piele subtire si umeda, separand o zona puternic vascularizata de mediul respirator. Cand intreaga piele de la suprafata serveste drept organ respirator, ca in cazul ramei, animalul trebuie sa traiasca in locuri umede si sa aiba dimensiune relativ mica, corp lung si subtire pentru a creste raportul suprafetei mediului comparativ cu volumul. Majoritatea animalelor folosesc o ramificatie extensibila sau o regiune localizata intr-un pliu de la nivelul suprafetei corpului, pentru schimbul de gaze, care este de obicei extern in cazul animalelor acvatice, si intern in cazul animalelor terestre. Animalele acvatice au branhii, vertebratele terestre folosesc plamanii şi insectele au trahee. Branhiile : adaptarile respiratorii ale animalelor acvatice Branhiile sunt invaginari ale suprafetei corpului, incercuite de simple umflaturi la echinoderme şi de un complex, in sfarsit divizandu-se branhiile la moluste, crustacee, pesti si la cativa amfibieni. Branhiile delicate sunt de obicei aparate de un invelis protector. Corespunzator unei concentratii scazute de oxigen in mediul acvatic, branhiile, de obicei, necesita ventilatie sau o miscare a mediului respirator fata de suprafata respiratorie – adesea un proces energic si intensiv. In branhiile pestilor, sangele curge prin capilare in sens invers directiei de curgere a apei. Acest aranjament stabileste un schimb contra curent, in care difuziunea gradientului favorizeaza miscarea oxigenului in sange pe toata lungimea capilarului. Traheea : adaptarile respiratorii la insecte Avantajele aerului sunt reprezentate de mediul respirator in care : concentratia de O2 creste, rata de difuziune a O2 si CO2 este rapida si densitatea scazuta. Pentru a preveni pierderea dezavantajoasa a apei prin suprafete mari si umede, suprafata respiratorie a multor organisme terestre a fost invaginata. Traheele insectelor sunt tuburi subtiri pentru aer care se ramifica in tot corpul pentru a intra in contact cu cea mai apropiata zona a fiecarei celule. Deschizaturile sistemului traheal sunt stigmatele, cateva insecte mari folosesc miscarile ritmice ale corpului pentru a-si ventila sistemul traheal. Eficienta schimbului de gaze din interiorul sistemului traheal, contracareaza intr-o oarecare masura miscarea usoara a hemolimfei in cazul insectelor cu sistem circulator deschis. Plamanii : adaptarile respiratorii ale vertebratelor terestre Plamanii sunt suprafete respiratorii invaginate limitate la o singura locatie de la care oxigenul este transportat la restul corpului prin circulatia sistemica. O broasca respira prin marirea cavitatii bucale care aspira aerul in gura si apoi ridica falca, ce forteaza aerul sa intre in plamani. Plamanii de broasca sunt ca un balon, dar plamanii mamiferelor au o textura spongioasa cu o suprafata cu o importanta mult mai mare decat a epiteliului pentru schimbul de gaze. Plamanii mamiferelor sunt localizati in cavitatea toracica si inveliti de un sac cu pereti dubli. Cele doua straturi adera strans unul de altul, de plamani si de peretii cavitatii toracice. Aerul intra prin nari, este filtrat, umezit, incalzit si adulmecat in cavitatea nazala. Aerul trece prin faringe si intra in trahee prin glota. Cand mancarea urmeaza a fi inghitita glota este impinsa impotriva epiglotei. Laringele functioneaza ca o cutie de rezonanta la oameni si la mai multe animale ; aerul expirat face sa vibreze o pereche de corzi vocale. Traheea sau beregata se ramifica in doua bronhii, care fiecare se ramifica in randuri repetate pana la bronhiole care ajung la plamani. Epiteliul ciliat acoperit de mucus captuseste o mare parte a arborelui respirator si elimina praful si alte particule din sistemul respirator. Sacii de aer multilobati inveliti intr-o plasa de capilare se afla in capatul bronhiolelor. Schimbul de gaz se desfasoara la nivelul epiteliului subtire si umed al acestor alveole. Plamanii vertebratelor sunt ventilati prin respiratie, alternanta dintre inspiratia si expiratia aerului. Mamiferele isi ventileaza plamanii prin presiunea negativa a respiratiei. Volumul plamanilor si al cutiei toratice creste prin expansiunea grilajului costal si prin contractia diafragmei. Presiunea aerului se reduce la interior prin cresterea volumului si aerul aluneca prin nari pana la plamani. Relaxarea muschilor costali si a diafragmei comprima plamanii, crescand presiunea si aerul este fortat sa iasa la exterior. Fluxul de aer este volumul normal de aer inspirat si expirat de un animal. Volumul maxim ce poate fi inspirat si expirat printr-o expiratie fortata se numeste capacitate vitala. Volumul rezidual este aerul care ramane in alveole si plamani dupa o expiratie fortata. Pasarile au saci de aer care le penetreaza abdomenul, gatul si aripile. Sacii de aer si plamanii sunt ventilati cand pasarile respira, in timpul unui circuit care include un singur traseu de parcurs prin canalele subtiri, numite parabronhii, in plamani. Sacii de aer functioneaza ca niste foale, pentru a mentine aerul in plamani, pentru a scadea densitatea corpului pasarii si pentru a ajuta la imprastierea caldurii formata prin metabolism în intermediul muschilor care ajuta la zbor. Respiratia se afla sub control automat. Centrul respirator se afla la nivelul maduvei spinarii ce porneste de la creier si trimite impulsuri nervoase muschilor intercostali, timp in care diafragma se contracta. In cazul unui feedback negativ analizatorii pentru intindere din plamani raspund expansiunii plamanilor si trimit impulsuri nervoase care inhiba centrul respirator. Cand concentratia CO2 de la nivelul  sangelui creste, se formeaza mai mult acid carbonic. In mod corespunzator scade si PH-ul sangelui, care va fi sesizat de centrul respirator ce duce la dezvoltarea necesitatii de a respira. Hiperventilaţia poate determina oprirea temporară a respiraţiei atunci când ritmul respirator creste excesiv, caz în care se eliberează sânge cu mai mult CO2. Senzorii pentru oxigen de la nivelul arterelor reacţionează in cazul deficienţelor severe de O2. Măsurarea concentraţiei gazelor din ser sau dizolvate în apă reprezintă presiunea parţială. Presiunea parţială a oxigenului care urca până la 21% în atmosferă, este de 160 mmHg (0,21 x 760mm – presiunea atmosferica la nivelul marii). Presiunea parţială a CO2este de 0.23 mmHg. Presiunea parţială este proporţională cu concentraţia; un gaz difuză de la o zonă cu o presiune parţială crescută la o zona cu presiune parţială mai mică. Sângele de la nivelul plămânilor are un Po2 şi un Pco2 foarte crescut ce nu lasă aerul să rămână în alveole astfel ca oxigenul difuzează în capilare iar dioxidul de carbon spre exterior. În sistemul copiilor, diferenţa de presiune favorizează difuziunea de O2 în afara sângelui în lichidul interstiţial şi pătrunderea CO2-ului în sânge. În cazul celor mai multe animale, O2 este transportat de pigmenţii respiratori în sânge. Hemogloblina, localizată de cele mai multe ori în globulele roşii, este pigmentul respirator al majorităţii vertebratelor. Cuprul este componentul care leagă oxigenul în cazul proteinei respiratorii albastre – hemocianina, frecvent întâlnită la artropode şi la mai multe moluşte. Hemoglobina este formată din 4 grupări, fiecare fiind un subcomponent numit hem, ce prezintă in centru un atom de fier. Legarea oxigenului cu ionul de fier al fiecărei subunităţi determină o schimbare în configuraţia fiecărei subunităţi, şi astfel creşte afinitatea lor pentru oxigen. De asemenea, prin descărcarea primelor efecte ale oxigenului se schimbă o conformaţie ce determină scăderea afinităţii pentru oxigen a celulelor subunităţii. ñ h» h» h» h» O ª È É Ë Ì h» h» h» h» h» h» h» h» ó h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» 겍ó h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» h» /vă a oxigenului care se leagă de hemoglobină în variaţia concentraţiei de oxigen. În cazul unei presiuni parţiale scăzute de oxigen, o cantitate mică de O2 se leagă, dar restul procentului de saturaţie al hemoglobinei creşte suficient pentru ca următoarea cantitate de O2 să se lege de hemoglobina din molecule. Astfel, în partea cea mai abruptă a acestei curbe în formă de S, o foarte mică schimbare în cadrul presiunii parţiale va determina încărcarea sau nu a hemoglobinei cu un aport substanţial de oxigen. Cu cât în timpul unui metabolism tisular, se produce mai mult dioxid de carbon, sau se înregistrează o scădere a pH-ului, cu atât hemoglobina va descărca mai mult oxigen la ţesuturi. Aproximativ 20% din cantitatea de CO2 este transportat prin sânge legat în cadrul hemoglobinei de un grup amino. 17% este transportat sub forma ionilor de bicarbonat. Dioxidul de carbon intră în globulele roşi ale sângelui unde reacţionează prima dată cu acidul carbonic şi apoi disociază în H+ şi în ioni de bicarbonat. Ioni de hidrogen se leagă de hemoglobină şi alte proteine şi valoarea pH-ului din sânge nu scade în mod semnificativ în timpul transportului de dioxid de carbon. La nivelul plămânilor, difuzia CO2în afara sângelui schimbă echilibrul în favoarea conversiei de la bicarbonat la dioxid de carbon, ci dioxidul de carbon este descărcat în sânge. Adaptările fiziologice speciale au făcut posibil ca un număr relativ de mamifere care respiră aer să poată să se scufunde în apă pentru un timp destul de lung. Foca Weddell depozitează de două ori mai mult oxigen/kg decât greutatea corpului la oameni, în special au nevoie de un mare volum de sânge, o splină uriaşă pentru a stoca sângele şi o concentraţie crescută de mioglobină o proteină musculară ce stochează oxigen. Reflexul de scufundare scade pulsul animalelor care se scufundă, redirecţionează sângele prin branhii şi organele importante, şi restricţionează aprovizionarea cu sânge a muşchilor. Verificarea cunoştinţelor Identificaţi denumirile corespunzătoare indicatoarelor din diagrama inimii umane aorta; vena cavă superioară; valva semilunar; atriul drept; vena cavă inferioară; valva atrioventriculară; ventriculul drept; ventriculul stâng; atriul stâng; vena pulmonară; arteră pulmonară. Pe scurt rezumaţi sau schiţaţi circulaţia sângelui în cadrul inimii umane în circuitul sistemic şi pulmonar. Concepe o hartă sau un tabel pentru a arăta componentele sângelui şi rolul lor. Creează o hartă pentru a demonstra cunoştinţele tale despre presiunea sângelui, ce face, ce o cauzează, unde şi când este în creştere. Următorul grafic arată curba de disociere a hemoglobinei pentru două valori diferite de pH. Explică semnificaţia acestor două curbe. Curba de disociere a hemoglobinei este schiţată de la cel mai scăzut pH, ceea ce înseamnă că de la fiecare înclinare a presiunii parţiale spre O2, hemoglobina este puţin saturată cu oxigen. O respiraţie tisulară rapidă produce mai mult O2, fapt pentru care reacţionează cu apa pentru a forma acid carbonic. Produşii rezultaţi scad pH-ul din ţesuturi ceea ce produce un schimb conformaţional în hemoglobină ceea ce duce la realizarea mult mai rapidă a transportului de oxigen, astfel este adus mai mult O2 la celulele respiratorii. PAGE 1 PAGE 1 Sistemul circulator Schimbul de materie Inchis Deschis nutrimentele gazele resturile Sistemul cardiovascular Artropode si moluste Mediul extern Mediul apos al celulei Vase sangvine Sange Inima Circuitul sistemic Circuitul pulmonar Organ respirator Branhie, trahee, plamani Artere –> Capilare –> Vene Dubla circulatie Poate fi Intretine Intre si Include Poate avea implica Poate fi Adevarate pompe Numit 쥁@