הנשימה היא התוצאה של פעולה ונשימה; זהו תהליך שבו יצורים חיים סופגים ומוציאים את האוויר, לוקחים חלק מהחומרים המרכיבים אותו. מושג הנשימה מתייחס גם לתהליך בו תאים משחררים אנרגיה מאוחסנת מהמזון; באמצעות חמצון שבו חומרים מזינים משתלבים עם חמצן באוויר כדי לשחרר אנרגיה שימושית, ופחמן דו חמצני ואדי מים מיוצרים גם כתוצרי לוואי, זה מכונה "נשימה תאית".
מה נושם
תוכן עניינים
כדי לדעת מהי נשימה, הכוונה היא לתהליך ביולוגי אותנטי של כל יצור חי, שמטרתו העיקרית היא לקיים את פעילות האורגניזם שלו (כלומר חי) באמצעות החלפת פחמן דו חמצני לחמצן.
הגדרת הנשימה בדרך כלל מתייחסת לעובדה שמדובר במנגנון שבאמצעותו יצורים חיים שואפים אוויר, אך זוהי רק הדגמה של מערכת הנשימה שמנגנון ההתפתחות שלה מורכב בהרבה, כאשר תאי האורגניזמים נהנים מהם בפועל מה שמכונה נשימה פנימית.
הרעיון של נשימה פנימית או תאית שונה. מאחר ומשמעות הנשימה התאית רומזת לקבוצת תגובות ביוכימיות באמצעותן מתאכלות תרכובות אורגניות מסוימות בחלקן הפנימי של התא, עקב חמצון. מערכת מטבולית זו דורשת חמצן מכיוון שהיא מספקת את האנרגיה הממוחזרת על ידי התא (בעיקר בצורה של ATP)
עבור אורגניזמים חיים אירוביים הנשימה מהווה שיטה פיזיולוגית בסיסית לחיים. הכוונה היא לתהליך של החלפת גז עם הסביבה שניתן להפעיל בדרכים שונות (דרך הזימים, הריאות, העור וכו ').
בני אדם תופסים חמצן באמצעות השראה ובהמשך נושפים פחמן דו חמצני. ברגע הלידה, כאשר התינוק מופרד מחבל הטבור, פעולת הנשימה היא המעשה העצמאי הראשון של היילוד. חשוב לציין שלמרות שאדם יכול לסבול מספר ימים בלי לשתות או לאכול, הוא לא יכול ללכת יותר מכמה דקות בלי לנשום.
4 סוגי נשימה שכדאי שתכירו
אורגניזמים חיים אירוביים שיכללו מערכות רבות של חילופי גז עם הסביבה בה הם מתגוררים. דרך כל אחד מסוגי הנשימה, הם מוסיפים חמצן מהסביבה החיצונית ומשחררים פחמן דו חמצני ואדי מים, כתוצאה ממערכת חילוף החומרים האנרגטית. ליונקים ובני אדם יש נשימה ריאתית בלבד, אך באורגניזמים מסוימים, כגון דו-חיים, הם משתמשים במספר תהליכים בו זמנית ומציגים נשימה ריאה ועור.
ארבעת סוגי הנשימה יוזכרו להלן:
היפרפנאה או היפרוונטילציה
המילה hyperpnea מתייחסת לעלייה בכמות האוויר המאוורר ליחידת זמן, בהשוואה למה שמוערך כנשימה רגילה. עלייה זו בכמות החמצן המוחלפת יכולה להיגרם על ידי עלייה בסדירות שלב הנשימה (tachypnea), על ידי החמרת העומק בעת הנשימה (bathypnea) או על ידי צירוף של השניים (פוליפניאה).
דוגמא לכך היא כאשר הנשימה עמוקה, מהירה או מאומצת, דבר שבא לידי ביטוי בדרך כלל במהלך פעילות גופנית; זה מלווה גם במצבים פתולוגיים כמו חום, כאב, היסטריה וכל מצב בו אספקת החמצן אינה מספיקה, כמו במקרה של מחלות נשימה ונשימה.
נשימה של קוסמאול
ההגדרה של נשימה של כוסמאול מובנת כסוג של שאיפה עמוקה, מהירה ועמלנית של אנשים עם תרדמת סוכרתית או קטואצידוזיס. פתולוגיה זו מאופיינת על ידי אוורור אוורור המסייע להפחתת פחמן דו חמצני בדם. חמצת מטבולית, מתחילה עם מהירה, נשימה רדודה אך גדלתי ככל חמצת, היא הופכת בהדרגה עמוקה, מתנשפת והכריח.
הנשימה של Kussmaul נקראת לכבוד הרופא הגרמני מהמאה ה -19 Adolph Kussmaul, שהיה הראשון שחקר אותה ומתאר אותה בשנת 1874. Kussmaul מתייחס לנשימה מסוג זה כאשר חומצה מטבולית היא באופן קבוע. חמור להגברת קצב הנשימה.
נשימה תקופתית של צ'יין-סטוקס
ידוע כי נשימה של Cheyne-Stokes היא סוג של נשימה המאופיינת בנוכחות תנודות תכופות במידת האוורור, שמגדילה ומצטמצמת מעת לעת, וגורמת לשלבי ביניים של דום נשימה שניים. זה יכול להיות כתוצאה מנוכחות של פגיעה מוחית, למשל נגרמת על ידי גידול במוח או שבץ מוחי, זה יכול להופיע גם בחולים הסובלים מאי ספיקת לב.
נשימה ביוטית
המשמעות של נשימה ביוט מתייחסת לדרך הנשימה בצורה לא סדירה ורדודה עם שלבים נרחבים של דום נשימה (שנמשך בין 10 ל -30). הגורמים למצב זה הם: לחץ תוך גולגולתי מוגבר, תרדמת סמים או נגעים במערכת העצבים המרכזית ברמה של medulla oblongata.
בזמנים מסוימים ניתן לתפוס כי האדם נושם כרגיל אך בהמשך הוא נקטע עם תקופות של דום נשימה. במקרים חמורים יותר, בהם המשרעת והקצביות הם וריאנטים, במקרה זה זה נקרא נשימה אטקסית.
איך תהליך הנשימה
נשימה היא מנגנון לא רצוני ואוטומטי שהאורגניזם שלנו מבצע, להטמעת חמצן מהאוויר ולזרוק פחמן דו חמצני.
כאשר אתה נושם, מופעלים שני תהליכים:
1.- השראה או שאיפה: על ידי יניקת חמצן מהאוויר דרך הנחיריים, הסרעפת (שריר מתחת לריאות) והשרירים בין הצלעות מתכווצים. זה גורם לחלל החזה להתרחב ולהתייצב, דוחף את הצלעות כלפי מעלה והחוצה, ומאפשר לאוויר להיכנס לריאות.
2.- תפוגה או נשיפה: במקרה זה פחמן דו-חמצני שנמצא בתוך גופנו נפלט לסביבה. בשלב זה הסרעפת עולה ודוחפת את הריאות, ומניעה אותם להוציא אוויר. לאחר מערכת זו, הסרעפת והצלעות מורחים וחוזרים למצבם ההתחלתי. בסוף זה ההשראה מתחילה מחדש.
תהליכי נשימה שונים
יצורים חיים פיתחו תהליכים שונים של חילופי אוויר עם הסביבה בה הם חיים, המפורטים להלן:
נשימת ריאות
זוהי דרך הנשימה של רוב בעלי החוליות הארציים כגון זוחלים, דו-חיים, ציפורים ויונקים כולל האדם. מערכת הנשימה של מחלקת הריאה מורכבת מחורי נשימה הממוקמים בראש, המחוברים לצינור הנקרא הגרון, שיוביל דרך קנה הנשימה לריאות. הריאות מורכבות מקבוצת כבד המכוסה בנימי דם. זה במכתשים האלה שמקורם של חילופי הגז עם הדם. לאחר מכן, הדם המחומצן מורחב בכל הגוף באמצעות מערכת הדם.
נשימה בעור
נשימה עורית אופיינית לחבלות, רכיכות ודו-חיים מסוימים, ואפילו כמה דגיגים. בשיעור זה, יש להבדיל בין מרכיב הגופני, שנותן סדר להתפלגות הנשימה, ולעור שדרכו מתבצעת החלפה הגזית, שינוי זה נעשה דרך האפידרמיס, כל עוד העור החיצוני לח. זה מושג מכיוון שהם מוצבים בין התאים הקובואידיים של האפיתל לתאי הבלוטה. דו-חיים, כמו קרפדות וצפרדעים, נושמים מים דרך זימים; כאשר הוא מטמורפוזה לבגרות, הוא מאבד את הזימים הללו, ומתפתח ריאות לנשימה על פני האדמה
נשימה מסועפת
הזימים הם האיברים שדרכם נושמים בעלי חיים ימיים, דרכם מתרחש חילופי גזים בין המערכת הפנימית לסביבה. בעלי חיים במים מקבלים את החמצן המומס במים, הנכנס לגזים הפנימיים ונלקח לרקמות, שם התאים זקוקים לו לצורך נשימה תאית, שיטה המתבצעת באברונים תאיים הנקראת מיטוכונדריה. בעלי חיים קטנים יותר וקצב חילוף החומרים נמוך מבצעים החלפת נוזלים באמצעות נשימה בעור.
נשימה בקנה הנשימה
זו הדרך שבה חרקים משתמשים לנשום. קנה הנשימה הוא צינור המתרחב החוצה דרך חורים הנקראים סטיגמטה. דרכם הם נכנסים לחלל הפנים ומצמצמים את הקוטר, ברגע שקירותיו נעשים דקים יותר. באופן זה, חמצן עובר אותם ומגיע לתאים, ברגע ש- CO2 עוזב אותם. קבוצת קנה הנשימה מהווה את תהליך קנה הנשימה שהוא חיבור של צינורות ריקים, קטנים יותר בהדרגה, אשר נכנסים לרקמות ומספקים חמצן ישירות לתאים, ללא צורך במערכת הדם להתערב.
נשימה סרעפית
זהו סגנון השאיפה שמתבצע ברגע התכווצות הסרעפת, שהוא שריר שנמצא בין בית החזה לאזור הבטן. אוויר נכנס לריאות, החזה אינו עולה, והבטן נמתחת במהלך צורת נשימה זו. סוג נשימה זה מכונה מדעית דלקת נשימה, שהיא דרך הנשימה הרגועה והטבעית ביותר בכל היונקים.
איך הנשימה של יצורים חיים
נשימה היא תהליך חיוני, המורכב מכניסת חמצן ויציאת פחמן דו חמצני מהגוף, כמו גם מהמערכת המטבולית, היסודית לחיים של אורגניזמים אירוביים.
בהתאם לבית הגידול, יצורים חיים אירוביים שונים שיכללו שיטות שונות להמטוזיס: קנה הנשימה עורית, ריאתי וסימפונות. זה כרוך בחילופי נוזלים אוסמוטיים עם המדיום בו מתקבל חמצן, ומסולקים CO2 ואדי מים, כתוצאה מתהליך השריפה של חילוף החומרים באנרגיה.
נשימת צמחים
בצמחים החלפת הנוזלים מתבצעת בעיקר על ידי אומדנים ו / או עדשות. סטומטה מורכבת משני תאי אפידרמיס שהפכו לכליה. הם ממוקמים בדרך כלל בחלק התחתון של הבת, בו הם אינם תופסים את אור השמש באופן ישיר, הם נמצאים גם בגבעולים עשבוניים.
עדשים נמצאים מפוזרים בקליפת המתים של שורשים וגבעולים. בדרך הרגילה, ללבני העדשה יש חתימת עדשה בפרופיל החיצוני שלהם, משם שמם מגיע. בדרך כלל הם מכוונים אופקית או אנכית על הגבעול, הכל תלוי במין, בנוסף הם משתנים בגודלם ויכולים להיות כמעט בלתי נראים או באורך של כ -2.5 ס"מ. תפקידם של העדשות הוא לאפשר החלפת גז מוחלטת בין הסביבה לרקמות הפרנכימיות.
מהי נשימה אירובית
נשימה אירובית ידועה כסוג של חילוף חומרים אנרגטי שבו אורגניזמים חיים מפיקים אנרגיה ממולקולות אורגניות, כמו למשל גלוקוז, ועושים זאת באמצעות שיטה מורכבת שבה פחמן וחמצן מסיר חמצן מהאוויר. הם החמצון המשמש. נשימה אירובית היא המערכת האחראית שרוב היצורים החיים (מה שמכונה אירובים) לוקחים חמצן.
נשימה אירובית נכונה לגבי אורגניזמים אוקריוטים בכללותם ולסוגים מסוימים של חיידקים. החמצן, כמו כל גז אחר, עובר באין מפריע דרך קרומי המיטוכונדריה, כשהוא נמצא במטריקס שלו, שם הם נקשרים עם אלקטרונים ופרוטונים היוצרים מים. בחמצון סופי זה (מורכב למדי) ובתהליכים קודמים מתקבלת האנרגיה הדרושה לזרחן של ATP.
תרגילי נשימה שונים
תרגיל 1: נשימה בחזה או בצלעות
במקרה זה, בית החזה והצלעות הם האזורים העיקריים, מה שצריך לעשות זה להניח את היד בבטן והשנייה על החזה. לאחר מכן המשך לנשום לאט ולעומק, היד על החזה צריכה להתרומם, בעוד שזו על הבטן צריכה להישאר חסרת תנועה, יש לראות כיצד כלוב הצלעות מתמלא באוויר ומתרוקן והבטן נשארת שלמה..
תרגיל 2: נשימה עצם הבריח
נשימה עצם הבריח קלה ורדודה, בדרך כלל נראית אצל אנשים עם חרדה. יתכן שהוא מייצר hyperventilation וכתוצאה מכך יוצר סחרחורת אצל האדם, לכן תרגיל זה מומלץ רק לבדוק את תפקוד השרירים המשתתפים בו, אך לא כפעילות גופנית שגרתית.
הדבר הראשון הוא להניח את היד על החזה, את השנייה על הבטן, לנשום לאט ולעומק, יש לציין שהחזה והבטן נשארים דוממים, בעוד החזה ואת עצם הבריח מלאים באוויר, אז עליך לשחרר את האוויר התבונן כיצד אזור עצם הבריח מתרוקן.
בעזרת התרגילים הקודמים תוכלו להכיר את השרירים המעורבים בנשימה, אך התרגיל הבא תורם להרפיה מוחלטת.
תרגיל 3: נשימה מלאה
זהו שילוב של שלושת סוגי הנשימה, יש להשתמש בכל השרירים שהוזכרו לעיל על מנת להפיק את המרב מיכולת הריאות.
תרגיל 4: נשימה בסרעפת או בבטן
במהלך הנשימה משתתפים סוגים שונים של שרירים, שביניהם הדיאגרמה בולטת, היא נחשבת לרלוונטית ביותר. כשיש מצבי לחץ, משתמשים בצורה לא נכונה בסרעפת, מה שגורם לנשימה להיות רדודה ומואצת. מה שעושה נשימה בבטן הוא לתרום לחיזוק התרשים ולהורדת שיעורי הנשימה. כדי לבצע תרגיל זה יש צורך באדם לשכב על גבו, ואז עליו להניח יד אחת על הבטן והשנייה על החלק העליון של החזה, באופן זה ניתן לחוש בתנועות הסרעפת בזמן הנשימה.
משמעות הנשימה התאית
נשימה תאית היא תהליך פיזיולוגי, שאינו אלא החלפת גזים עם הסביבה, תהליך הנשימה כולל ספיגת אוויר, מיצוי החומרים ולאחר שינויו, גירוש השאר. התא מצידו, הוא היחידה העיקרית של אורגניזמים ובעל יכולת להתרבות באופן עצמאי.
הגדרות אלה מאפשרות להבין טוב יותר את הנשימה התאית, ולקבל אותה כסדרה של תגובות ביוכימיות המתרחשות בחלק גדול מהתאים. בתהליך יש פיצול של חומצה פירובית (המיוצר על ידי גליקוליזה) בפחמן דו חמצני ובמים, יחד עם ייצור מולקולות ATP.
