понимании дыхание – это совокупность многих процессов на разных уровнях функционирования физического организма, обеспечивающих получение энергии при «сжигании» в клетке кислорода и выделение двуокиси углерода в качестве отходов этого процесса. Непосредственный процесс «сжигания» кислорода можно назвать клеточным дыханием, происходящим на молекулярном уровне, – окисление клеткой питательных веществ с высвобождением энергии, запасаемой в химических связях аденозинтрифосфата (АТФ) и частично рассеиваемой при этом в форме тепла. В клетке сложные органические вещества разрушаются при участии кислорода до химически весьма простых элементов – углекислого газа и воды с выделением энергии прежде «законсервированной» в химических связях этих сложных веществ. В клетке окисление идет поэтапно и строго контролируется, поэтому далеко не все биоэнергетическое топливо сгорает сразу, совершая «двигательную» работу и выделяя тепло. Некоторая часть его количества резервируется в форме сохраненных молекул АТФ на другие перспективные нужды. В дальнейшем организм использует эти запасы в качестве топлива для энергообеспечения протекания самых разнообразных процессов, включая перенос ионов через мембраны, сокращение мышц, деление клеток, синтез жизненно важных веществ и т. п.
Рис. 3.2. Строение митохондрии – биохимической «энергостанции» клетки.
Основные реакции, дающие клетке биохимическую энергию, происходят внутри митохондрий, которые часто называют энергетическими станциями клетки. Митохондрии это микроскопические и способные к самовоспроизведению тельца (органеллы) внутри клетки (Рис. 3.2.). Полное окисление молекулы глюкозы до углекислого газа приводит к образованию и последующему «сгоранию» 32 молекул АТФ. Это и есть основной биоэнергетический процесс, дающий жизнь клетке.
Вообще, достаточно многозвенный процесс дыхания у высших животных и человека разделяется на несколько ступеней. К процессам дыхания относят: – Принудительное нагнетание свежего и удаление отработанного воздуха из атмосферы в альвеолы легких (вентиляция легких).
– Диффузия (проникновение) газов из воздуха альвеол в кровь легочных капилляров (вместе с предыдущей стадией называется внешним дыханием).
– Транспортировка кислорода кровью по магистральным артериям от капилляров легких к капиллярам тканей и далее выведение углекислого газа от тканей по венам к капиллярам легких.
– Диффузия (проникновение) газов из капилляров в клетки тканей и обратно.
– Окисление кислородом биоэнергетических субстратов в митохондриях клеток с целью получения биохимической энергии, сопровождающееся выделением углекислого газа (внутреннее или клеточное дыхание).
Но по житейской привычке мы подразумеваем под дыханием лишь непрерывную и ритмическую вентиляцию легких с целью притока свежего и крайне нужного нашим клеткам в огромных количествах кислорода и удаления ненужного и даже вредного
