Το πολύπλοκο ταξίδι του οξυγόνου στο αίμα μας

in Evexia by

Λίγα λόγια για το οξυγόνο

Το οξυγόνο (αγγλικά: oxygen) είναι το χημικό στοιχείο με χημικό σύμβολο O και ατομικό αριθμό 8. Είναι ένα μέλος των χαλκογόνων. Είναι, ακόμη, ένα πολύ δραστικό αμέταλλο χημικό στοιχείο και ένα οξειδωτικό μέσο που γρήγορα σχηματίζει χημικές ενώσεις, συγκεκριμένα οξείδια, με τα περισσότερα άλλα χημικά στοιχεία. Κατά μάζα, το οξυγόνο είναι το 3ο σε αφθονία χημικό στοιχείο στο σύμπαν, δηλαδή αμέσως μετά το υδρογόνο και το ήλιο. Δύο (2) άτομα οξυγόνου ενώνονται για να σχηματίσουν διοξυγόνο, μια διατομική αλλομορφή του στοιχειακού οξυγόνου, που όταν είναι χημικά καθαρό και υπό κανονικές συνθήκες, είναι ένα αέριο άχρωμο, άοσμο και άγευστο, με χημικό τύπο O2.

Πολλές μεγάλες κατηγορίες οργανικών μορίων σε ζωντανούς οργανισμούς, όπως πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες και λίπη, περιέχουν οξυγόνο, όπως επίσης συμβαίνει και με μεγάλης σημασίας ανόργανες ενώσεις που αποτελούν συστατικά ζωικών εξωσκελετών, δοντιών και οστών. Άλλωστε, το μεγαλύτερο ποσοστό της μάζας των ζωντανών οργανισμών αποτελείται από οξυγόνο, ως κύριο μέρος της μάζας του νερού, που περιέχουν ως κυριότερο συστατικό τους οι μορφές ζωής. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κατά τα 2/3 της μάζας του από οξυγόνο. 

H κυτταρική αναπνοή

 

Στον άνθρωπο οι θρεπτικές ουσίες της τροφής απορροφώνται από το λεπτό έντερο. Με την κυκλοφορία του αίματος φτάνουν σε όλα τα κύτταρα του σώματος. Εκεί, ορισμένες από αυτές, όπως η γλυκόζη, διασπώνται και ελευθερώνονται ενέργεια και διοξείδιο του άνθρακα (κυτταρική αναπνοή). Για να γίνει αυτό, χρειάζεται, όπως γνωρίζουμε, οξυγόνο. Οι απαιτήσεις του οργανισμού σε ενέργεια είναι συνεχείς. Για τον λόγο αυτό η είσοδος οξυγόνου στα κύτταρα, αλλά και η απομάκρυνση διοξειδίου του άνθρακα πρέπει να είναι συνεχείς. Αυτή η συνεχής διακίνηση του οξυγόνου και του διοξειδίου του άνθρακα (των αναπνευστικών αερίων) από και προς τους πνεύμονες γίνεται με το αίμα.

 

Ο ατμοσφαιρικός αέρας φτάνει στους πνεύμονες διαμέσου κοιλοτήτων, σωλήνων και ανοιγμάτων (αεροφόρος οδός) με τη λειτουργία της αναπνοής. Η αναπνοή περιλαμβάνει την εισπνοή, κατά την οποία εισέρχεται στους πνεύμονες αέρας πλούσιος σε οξυγόνο, και την εκπνοή, κατά την οποία εξέρχεται από τους πνεύμονες αέρας πλούσιος σε διοξείδιο του άνθρακα.

 

Το ταξίδι του αέρα μέσα στο σώμα μας

 

    1. Ο αέρας εισέρχεται στη ρινική κοιλότητα, η οποία καλύπτεται από βλεννογόνο.
    2. Η επιγλωττίδα κατεβαίνει και εμποδίζει την είσοδο της τροφής στον λάρυγγα. Κάτω από την επιγλωττίδα βρίσκεται η γλωττίδα, στα άκρα της οποίας υπάρχουν οι φωνητικές χορδές.
    3. Ο αέρας περνά στον φάρυγγα και στη συνέχεια στον λάρυγγα.
    4. Από τον λάρυγγα περνά στην τραχεία και μετά στους βρόγχους, που οδηγούν στους πνεύμονες.
    5. Στο εσωτερικό των πνευμόνων κάθε βρόγχος διακλαδίζεται διαδοχικά σε μικρότερους αγωγούς, σχηματίζοντας τελικά το βρογχικό δένδρο, στα άκρα του οποίου σχηματίζονται μικροί αεροφόροι σάκοι, οι κυψελίδες.

 

Η θωρακική κοιλότητα κατά την εισπνοή  και την εκπνοή

 

Η είσοδος και η έξοδος του αέρα από τους πνεύμονες γίνεται με τη βοήθεια του διαφράγματος και των μεσοπλεύριων (πλευρικών) μυών. Το διάφραγμα είναι ένας θολωτός μυς που βρίσκεται κάτω από τους πνεύμονες και χωρίζει τη θωρακική από την κοιλιακή κοιλότητα.

Εισπνοή: Για να πραγματοποιηθεί η εισπνοή, συστέλλονται οι μεσοπλεύριοι μύες και το διάφραγμα. Με τη συστολή το διάφραγμα κατεβαίνει προς τα κάτω. Έτσι, αυξάνεται ο όγκος της θωρακικής κοιλότητας, προκαλώντας την είσοδο ατμοσφαιρικού αέρα στους πνεύμονες (εικόνα 4.9α).

Εκπνοή: Οι μεσοπλεύριοι μύες και το διάφραγμα χαλαρώνουν, με αποτέλεσμα την επαναφορά της θωρακικής κοιλότητας στην αρχική της κατάσταση και επομένως τη μείωση του όγκου της. Έτσι, οι πνεύμονες συμπιέζονται και ο αέρας εξωθείται στο περιβάλλον.

 

Οι κυψελίδες των πνευμόνων

 

Η ανταλλαγή των αναπνευστικών αερίων (οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα) γίνεται στις κυψελίδες των πνευμόνων. Κάθε κυψελίδα μοιάζει με ένα μικρό σάκο.

Τα τοιχώματα της κυψελίδας περιβάλλονται από ένα δίκτυο τριχοειδών αγγείων. Η ανταλλαγή των αερίων μεταξύ του αέρα που βρίσκεται στο εσωτερικό της κυψελίδας και του αίματος που υπάρχει στα τριχοειδή αγγεία γίνεται με διάχυση.

 

Η συγκέντρωση του οξυγόνου στον αέρα που βρίσκεται στο εσωτερικό των κυψελίδων είναι μεγαλύτερη από αυτήν του αίματος. Το γεγονός αυτό αναγκάζει οξυγόνο από τις κυψελίδες να εισέρχεται στο αίμα. Αντίθετα, διοξείδιο του άνθρακα εξέρχεται από το αίμα προς τις κυψελίδες. Έτσι, η σύσταση του εισπνεόμενου αέρα διαφέρει από εκείνη του εκπνεόμενου.

 

Το οξυγόνο που εισέρχεται στο αίμα δεσμεύεται από την αιμοσφαιρίνη των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Με την κυκλοφορία του αίματος μεταφέρεται σε όλους τους ιστούς. Εκεί, το οξυγόνο εισέρχεται σε κάθε κύτταρο, με διάχυση, και αξιοποιείται στην κυτταρική αναπνοή. Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται κατά την κυτταρική αναπνοή ακολουθεί την αντίστροφη πορεία.

 

 Μαθήματα Tedx

 

Όταν αναπνέετε, μεταφέρετε οξυγόνο στα κύτταρα του σώματος για να συνεχίσουν να λειτουργούν, ενώ ταυτόχρονα καθαρίζετε το σύστημά σας από το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από αυτή την εργασία. Πώς κατορθώνουμε αυτήν την καίρια και πολύπλοκη εργασία χωρίς καν να το σκεφτόμαστε; Η Έμμα Μπράις μας ξεναγεί στους πνεύμονες για να διερευνήσουμε τον τρόπο που μας βοηθάνε να παραμείνουμε ζωντανοί.

Το οξυγόνο αποτελείται από το 21% του αέρα γύρω σας. Στο σώμα σας, το οξυγόνο αποτελεί ζωτικό ρόλο όσον αφορά την παραγωγή ενέργειας προς τα περισσότερα κύτταρα. Αλλά αν τα αέρια μπορούν μόνο να διαχέονται αποτελεσματικά σε μικρές αποστάσεις, πώς φθάνει το οξυγόνο στα κύτταρα βαθιά μέσα στο σώμα σας; Η Enda Butler παρακολουθεί την εκπληκτικά πολύπλοκη διαδρομή του οξυγόνου μέσα από το σώμα σας.

 

 

Source: ebooks.edu.gr,                                                Article: Βιολογία  Α’ γυμνασίου

               ed.ted.com                                                      Article: What do the lungs do emma Bryce

               ed.ted.com                                                      Article: Oxygen’s surprisingly complex journey through your body – Enda Butler

               Wikipedia.org                                                Article: Οξυγόνο