Conţinutul principal
Biblioteca de biologie
Curs: Biblioteca de biologie > Unitatea 22
Lecția 2: Sistemul circulator și sistemul respiratorPlămânii şi sistemul pulmonar
Sistemul pulmonar, inclusiv plămânii, laringele, traheea, bronhii, bronhiolele, alveolele şi diafragma toracică. Creat de Sal Khan.
Vrei să te alături conversației?
Nici o postare încă.
Transcript video
... Am conceput deja câteva videouri despre respiraţie. Am impresia că şi înaintea acelor videouri, presimţeaţi că avem nevoie de oxigen şi că eliminăm dioxid de carbon. Şi dacă aţi vizionat videourile despre respiraţie, ştiţi că avem nevoie de oxigen pentru a metaboliza hrana, pentru a transforma hrana în molecule ATP care pot mai apoi dirija alte funcţii celulare-- sau orice avem de făcut; mişcare, respiraţie, gândire, sau orice avem de făcut. Şi faptul că prin respiraţie, vom metaboliza acele zaharuri, şi vom elibera dioxid de carbon. Aşa că în acest video, ceea ce vreau este să fac un mare pas înapoi şi să ne gândim defapt cum aducem oxigenul în corpurile noastre, şi cum îl eliminăm înapoi în atmosferă. Un alt mod de a te gândi la asta este felul în care ne ventilăm. Ventilăm Cum introducem oxigenul, şi cum eliminăm dioxidul de carbon? Cred că fiecare din noi ştie cel puţin cu ce începem în acest video. Totul începe fie în nasul fie în gura noastră. Eu mai totdeauna am un sinus înfundat aşa că deseori respir pe gură. De asemenea dorm cu gura deschisă deseori. Însă totdeauna respiraţia începe cu nasul sau gura noastră. Staţi să desenez pe cineva cu un nas şi o gură. Să spunem deci că acesta sunt eu. Vom zice că are gura deschisă pentru a putea respira. ... Ochii lui nu sunt importanţi, însă doar ca să ştiţi că e o persoană. Deci acesta este pacientul, sau mai degrabă persoana ce o voi folosi pentru diagramă. Asta e urechea lui. Poate că are puţin-- să-i desenăm nişte păr. ... Toate acelea sunt irelevante, dar acesta este omul nostru. Aceasta e persoana care o să ne arate cum să inhalăm aerul şi cum să-l eliminăm afară din organism. Haideţi aşadar să ne uităm înăuntrul acestui om. Pot desena întâi exteriorul lui. Să vedem cât de bine o pot face. Deci aşa arată la exterior. Hm, nu arată corect. Să zicem că arată cam aşa, şi aici are-- aceştia sunt umerii Acesta este omul nostru. În regulă. Deci în gura avem cavitatea orală, aici, care e doar un spaţiu ce-l crează gura. Avem cavitatea orală. Aş putea desena limba şi toate cele, şi cred c-o s-o fac. Să desenez limba. ... Dar avem acest spaţiu în gură-- să-i zicem cavitate orală. ... Oral pentru gură, cavitate pentru spaţiu, sau gaură, sau deschizătură. Iar apoi avem nările care se deschid într-o cavitate nazală. ... Şi acela este un spaţiu mare ca şi acesta. Ştim de asemenea că sunt interconectate în spatele nasului sau în spatele gurii. Şi spaţiul acesta unde sunt conectate se numeşte faringe. ... Când aerul intră prin nas-- se spune că respiratul prin nas e mai bun, probabil pentru că e filtrat de perii nazali şi e încălzit şi toate cele, dar puteţi respira prin oricare parte. Deci aerul intră ori prin cavitatea nazală ori prin cavitatea orală şi apoi circulă prin faringe şi apoi faringele se divide în două canale. Una pentru-- mă rog, aerul poate circula în ambele, dar cealaltă este pentru hrană. Deci faringele se divide. Porţiunea cea mai din spate se numeşte esofag-- şi vom vorbi mai multe despre esofag în viitoarele videouri. În spate avem deci esofagul, iar în faţa acestuia-- să desenez o linie despărţitoare aici. În faţă, poate aici-- să o fac să se conecteze aşa. Foloseam galben. Voi folosi galben pentru a continua şi voi folosi verde pentru aer. Deci se divide în felul acesta. ... Deci în spatele "conductei de aer", avem esofagul. ... Să desenez asta cu altă culoare. ... Iar aici avem laringele. ... Şi ne vom ocupa de-acum de laringe. Esofagul este locul pe unde trece hrana. Ştim că mâncăm hrana cu gura. Pe aici dorim ca ea să meargă-- prin esofag. Dar scopul acestui video este ventilaţia. Ce facem cu aerul? Deci voi pune accent pe trecerea aerului prin laringe. Laringele este de asemenea locul unde se formează vocea. Chiar cum mă auziţi acum vorbind, există aceste corzi mici cam pe-aici care vibrează la frecvenţele exacte şi pot modela sunetul cu gura ca să pot face acest video. Deci laringele este şi organul vocii, dar nu voi insista pe asta acum. Se numeşte "cutia vocii" din cauza structurii anatomice care arată cam aşa. Însă după ce aerul trece prin laringe-- asta e spre înăuntru-- va merge prin trahee, care este practic o conductă de aer. Esofagul este o conductă pentru hrană. Să scriu aceste lucruri. ... Iar apoi din trahee-- şi traheea este o structură destul de rigidă. Are un cartilaj în jurul său şi e logic să aibe cartilaj. Nu vreţi-- vă puteţi imagina un furtun-- dacă se îndoaie foarte mult, probabil n-o să poată circula foarte multă apă sau aer prin el. Deci nu doriţi acest lucru să se îndoaie foarte mult. De aceea are nevoie de puţină rigiditate-- pentru asta are cartilaj în jurul său. ŞI apoi se despică în două tuburi-- cred că ştiţi unde se vor îndrepta acestea- Nu voi desena asta în mare detaliu. Vreau doar să vă faceţi o idee, aceste două tuburi sunt bronhiile-- deci fiecare din ele este o bronhie. ... Inclusiv ele au cartilaj, deci sunt relativ rigide dar bronhiile continuă să se dividă. Se tot divid în tuburi din ce în ce mai mici cam în felul acesta, şi la un moment dat nu vor mai avea cartilaj. Nu vor mai fi chiar atât de rigide, dar ele vor continua să se dividă. Le voi desena prin aceste linii mici. La un moment dat devin foarte subţiri. Se tot divid. Aşa că aerul pe măsură ce circulă va merge prin diferite căi din ce în ce mai mici. Şi atunci când bronhiile nu mai au cartilaj în jurul lor, nu mai sunt rigide. Primele se numesc-- sau mai degrabă toate tubuşoarele după acel punct se numesc bronhiole. Acestea sunt bronhiolele. Deci de exemplu, am putea numi aia o bronhiolă. Nu e nimic deosebit. E doar un tub ce se subţiază şi tot se subţiază. Am numit diferit fiecare porţiune din tuburi, dar ideea este, s-o luăm de la gură sau de la nas şi continuăm să dividem şi să dividem această porţiune principală în căi diferite ce ne vor duce fiecare la plămâni. Să desenăm plămânii aici. ... Iar aceste bronhii-- adică aceste bronhii divizate în interiorul plămânilor-- bronhiolele se află în interiorul plămânilor, şi bronhiolele se vor termina de divizat. Aici devin lucrurile interesante. Se tot divid, din ce în ce mai mici, din ce în ce mai subţiri în aceşi saci cu aer, cam aşa. La capătul fiecărei mici bronhiole se află aceşti saci cu aer-- nişte saci foarte mici-- şi voi vorbi în continuare despre aceşti saci. Aceştia se numesc alveole. ... Am folosit mulţi termeni tehnici, însă ideea generală este simplă. Aerul intră printr-un tub. Tubul se tot subţiază şi se termină în aceşti săculeţi. Veţi întreba, păi, şi cum ajunge oxigenul în organism? Ei bine, ideea aici este că aceşti saci sunt foarte mici şi au pereţi foarte foarte subţiri-- sau să zic, membrane. Haideţi să desenez mărit. Deci dacă ar fi să măresc una din aceste alveole-- şi doar ca să vă dau o idee, acestea sunt incredibil de micuţe. Le-am desenat destul de mari aici, însă fiecare alveolă-- să le desenez mai mari totuşi. Să desenez aceşti saci cu aer. Aveţi aşadar aceşti saci cu aer aici. ... Şi apoi aveţi o bronhiolă care se termină în acel sac. Sau poate o bronhiolă se va termina în alt sac cam aşa-- un alt set de alveole, aici. Fiecare din acestea sunt doar 200-300 de microni în diametru. Deci acea distanţă-- să schimb culorile-- acea distanţă este de 200-300 microni. Iar în caz de nu ştiţi ce e un micron, un micron este a mia parte dintr-un milimetru. Deci asta este a două mia parte dintr-un milimetru. Sau vă puteţi imagina-- şi asta e o metodă foarte simplă de a-ţi imagina-- aceasta e cam a cincea parte dintr-un milimetru. Dacă încerc să o desenez pe ecran-- dacă aţi face full screen, un milimetru e cam atât. Poate un pic mai mult. Eventual cam atât. Aşa că imaginaţi-vă a cincea parte dintr-atât, şi cam despre asta vorbim când spunem de diametrul acestei structuri. Şi doar ca să o punem în contextul celulelor, în medie o celulă în corpul uman are cam 10 microni. Deci asta e cam 20-30 de celule în diametru raportat la mărimea medie a unei celule în organism. Acestea au aşadar o membrană foarte subţire. ... Dacă vă le imaginaţi ca baloane, un balon e foarte subţire-- cam cât grosimea unei celule, şi sunt conectate la sistemul circulator-- sau mai degrabă, un alt mod de a vă gândi la asta, sistemul nostru circulator trece chiar pe lângă fiecare din acestea. Avem deci vase de sânge venite de la inimă şi acestea vor să fie oxigenate. În general, vasele de sânge care nu au oxigen-- şi voi desena asta în mai mare detaliu când voi face videourile despre inimă şi sistemul nostru circulator-- vasele de sânge fără oxigen-- sângele dezoxigenat este un pic mai închis la culoare. Arată un pic violet. Aşa că-l voi desena în albastru. Deci, acestea sunt vase care vin de la inimă. Acest sânge aici nu conţine oxigen, sau a fost dezoxigenat, sau are foarte puţin oxigen. Iar cuvântul folosit pentru vasele care vin de la inimă este: artere. Să scriu acest lucru. Voi recapitula aceste noţiuni când le acoperim în capitolul despre inimă. Aşadar, arterele sunt vase de sânge ce pornesc de la inimă. ... Şi probabil aţi auzit despre artere. Vasele care merg la inimă se numesc vene. ... E foarte important să reţinem aceste lucruri, pentru că mai târziu veţi vedea că arterele nu conţin totdeauna oxigen, şi la fel nici venele nu sunt mereu dezoxigenate. Vom intra în mai mare detaliu când vom discuta despre inimă şi sistemul circulator, însă reţineţi, arterele pleacă de la inimă. Venele vin la inimă. Uitaţi, acestea sunt artere care pleacă de la inimă la alveolele plămânilor pentru că vor ca sângele care circulă prin ele să se oxigeneze. Deci se va întâmpla următorul lucru: aerul vine prin bronhiole şi circulă până la alveole, umplându-le-- şi pe măsură ce le umplu, moleculele mici de oxigen pot trece membrana alveolară şi practic sunt absorbite în sânge. Voi desena mai multe despre asta când vom vorbi despre hemoglobină şi globulele roşii, însă trebuie să realizaţi că există multe capilare. Capilarele sunt defapt nişte vase foarte foarte mici ce permit aerului să treacă-- defapt permite moleculelor de oxigen şi dioxid de carbon să facă schimb între ele. Acestea au multe capilare pe ele care permit schimbul de gaze. Deci oxigenul poate intra în sânge şi odată ce-- acestea sunt vasele ce vin de la inimă şi apoi sunt doar nişte tuburi. Apoi, după ce primesc oxigen, vor merge înapoi la inimă. ... Aşadar aceste este defapt punctul unde acest vas, acest tub, parte din sistemul circulator, se transformă din arteră-- (pentru că vine de la inimă)-- în venă pentru că se va întoarce înapoi la inimă. Şi există un termen special pentru aceste artere şi vene. Se numesc artere şi vene pulmonare. Prin urmare, ele pleacă de la inimă spre plămâni spre alveole, acestea sunt arterele pulmonare. Şi cele care se întorc la inimă se numesc venele pulmonare. ... Acum mă întrebaţi, Sal, la ce se referă pulmonar? Ei bine, "pulmo" vine de la latinescul pentru plămâni. Semnifică literalemte că arterele pulmonare, adică cele care merg la plămâni, şi venele care vin de la plămâni. Aşa că de fiecare dată când auziţi oamenii vorbind despre orice presupune 'pulmonar' ei vorbesc despre plămânii noştri-- sau poate ceva legat de cum respirăm. Aşa că e un cuvânt bun de ştiut. În fine, avem deci oxigenul care vine prin gură sau nas, apoi în faringe-- ar putea umple şi stomacul. Putem umfla stomacul precum un balon, dar asta nu ne ajută să aducem oxigen în sistemul circulator. Însă oxigenul va veni prin laringe, în trahee, apoi prin bronhii, la un moment dat în bronhiole, ajungând în alveole şi este absorbit în ceea ce erau arterele, dar apoi ne vom întoarce şi vom oxigena practic sângele. Globulele roşii devin roşii pe măsură ce hemoglobina devine foarte roşie sau roşu-aprins odată ce are oxigenul şi se va întoarce apoi. Dar în acelaşi timp, nu e vorba numai despre aducerea oxigenului în artere sau pe hemoglobină. E vorba şi despre eliminarea dioxidului de carbon. Aşa că aceste artere albastre venite de la plămân vor ceda dioxidul de carbon în alveole. Şi acesta va fi apoi expirat. Deci avem oxigenul ce vine. ... Vor intra şi alte lucruri, dar oxigenul este cel care se absoarbe din alveole. Şi apoi expirăm, şi dioxidul de carbon ce-l aveam în sânge, va trece din sânge în alveole şi de acolo este expirat în aerul atmosferic. Vă voi spune imediat cum anume este eliminat. ... Defapt acea eliminare a sa-- când expirăm aer, acesta determină corzile mele vocale să vibreze şi îmi permite să vorbesc, dar nu voi intra în detalii despre asta. Aşa că ultimul lucru ce trebuie să-l înţelegem în privinţa acestui sistem sau a plămânilor este cum anume forţează aerul înăuntru şi cum îl forţează înapoi afară? Iar felul în care o face este cam ca şi-- vă puteţi imagina e ca şi o pompă sau un balon-- avem acest strat de muşchi plaţi. Să folosesc o culoare potrivită aici. ... Chiar sub plămâni-- şi asta se numeşte o diafragmă toracică. ... Când e relaxată, are cam această formă arcuată, aşa că plămânii sunt înghesuiţi înăuntru. Nu au un volum extraordinar. Însă atunci când inspir, această diafragmă se contract şi atunci când se contractă, se scurtează, dar mai important, va face loc plămânilor. Pentru ca plămânii mei să poată umple acel spaţiu. Deci ce face este, defapt-- e ca şi umflarea unui balon, face volumul plămânilor mei mai mare. Şi atunci când faci volumul unui lucru mai mare-- deci plămânii vor deveni mai mari pe măsură ce diafragma mea toracică se contractă şi coboară, făcând mai mult loc-- şi pe măsură ce volumul unui lucru se măreşte, presiunea dinăuntrul acelui lucru scade. Dacă vă aduceţi aminte de la fizică, presiunea x volumul = constant. ... Aşa că atunci când inspirăm, creierul nostru practic spune diafragmului să se contracte. ... Avem mai mult spaţiu în jurul plămânilor. Plămânii se expansionează ca să umple spaţiul. Avem presiune mai mică aici decât avem în afară-- sau o puteţi vedea ca şi presiune negativă. Aerul vrea totdeauna să meargă de la presiune mare la presiune mică deci aerul va intra în plămâni. Şi sperăm că va fi nişte oxigen acolo pentru a putea intra în alveole şi pentru a fi absorbit în artere, apoi să se întoarcă prin vene ca şi oxigen ataşat la hemoglobină. Voi vorbi mai pe larg despre asta. Iar apoi diafragmul se opreşte din contracţie, se întoarce la poziţia iniţială. Se contractă. E ca şi o bandă elastică. Va contracta (strânge) înapoi plămânii şi va expulza aerul înapoi în atmosferă, aer care va conţine acum mai mult dioxid de carbon. Aşa că doar să vă imaginaţi-- mă pot uita la plămânii mei-- mă rog, nu pot să mă uit la ei, dar nu par foarte mari. Cum aduc suficient oxigen în ei-- iar cheia este acest sistem de ramificaţii şi alveolele la capăt, practic suprafaţa de schimb gazos din interiorul plămânilor este mult mai mare decât vă puteţi imagina-- nici eu nu îmi puteam imagina până nu mi-a zis cineva. Practic-- şi am verificat asta-- suprafaţa internă a alveolelor-- deci întreaga suprafaţă unde oxigenul se absoarbe în sânge şi dixodul de carbon se elimină din sânge-- are defapt 75 metri pătraţi. E vorba de metri! ... Dacă vă gândiţi-- imaginaţi-vă un fel de gazon, sau teren. Ce are aproape nouă pe nouă metri. Practic e cam cât curtea de la casa unei persoane. Cam atâta suprafaţă de schimb gazos avem în plămâni. Însă e totul împăturit. În felul acesta poate fi conţinut în ceea ce par nişte plămâni mici. Dar asta face ca noi să avem suficientă suprafaţă de schimb gazos, suficient pentru oxigen să treacă membrana alveolară pentru a ajunge în sistemul circulator şi suficient pentru dioxidul de carbon să se elimine. Şi ca să vă faceţi o idee cam câte alveole avem-- v-am spus că sunt foarte mici-- avem cam 300 milioane în fiecare plămân. În fiecare plămân, avem 300 de milioane de alveole. Mă rog, sper că v-am făcut o idee despre cum ne oxigenăm sângele şi cum eliminăm dioxidul de carbon. În următorul video, voi vorbi mai mult despre sistemul circulator, cum ducem oxigenul de la plămâni către tot restul organismului, şi cum ducem dioxidul de carbon din organism la plămâni? .