9.Kuidas saavad loomad energiat?

1.Milleks vajavad keha rakud hapnikku?
Energia tootmise protsess inimeses on analoogiline energia tootmisele taimedes.

 thingamine.jpg (19044 bytes)
Täpselt samasugune hapnikuvajadus on ka inimese organismis, kui lagundatakse toitaineid.

Hapnikku on vaja selleks et vabastada toitainetest energiat.
Hingamise jääkproduktiks on süsihappegaas ja vesi.

See, mis toimub toitainetega taimedes ja loomades on põhimõtteliselt analoogiline põlemisprotsessiga.
Lõkkematerjaliks on meil puud.
Puud on taimevarred, mille rakkudesse on salvestunud päikeselt saadud energia.
Kui paneme puud põlema, siis energia vabaneb soojuse ja valgusena.
Aga selleks, et puud saaksid põleda on vaja hapnikku.
Ilma hapnikuta (kui õhk ei pääse juurde) ei saa lõke põleda vaid kustub.

2. Kuidas toimub gaasivahetus?
Ilma toidu ja veeta suudab inimene elada mitmeid päevi, ilma õhuta saab ta elada vaid mõned minutid.
Õhk satub kehasse hingamisel, mis on ainult üks osa keerukast hingamisprotsessist.
Tegelikult tähendab hingamine kõiki neid reaktsioone, mille käigus toidust vabastatakse organismile vajalik energia.
Hingamine toimub pidevalt kõigis elusates rakkudes. Seepärast on vajalik, et hapnik jõuaks rakkudeni ja et süsihappegaas eraldataks rakkudest.
Vaatame, kuidas see toimub.

Hingamiselundkond ja selle osad.

Kas mäletad, millest õhk koosneb. Õhk koosneb lämmastikust, hapnikust, süsihappegaasist ja teistest gaasidest ning veeaurust.
Milline gaas õhust on vajalik inimestele?Hapnik
Sissehingatavast õhust moodustab hapnik 1/5. Sellest hapnikust kasutatakse ära veerand.

Miks on vaja nina?
Külm õhk soojendatakse ninas, nina püüab kinni õhus olevad võõrkehad ja pisikud.
Suu ja nina kaudu hingamine - kumb on parem?

Suust liigub õhk neelu kaudu hingetorusse.
Kuidas on takistatud toidu sattumine hingetorusse? Kõri sissekäigu kohal asub klapp - kõrikaas, mis hoiab neelatud toidu sattumist hingetorusse.
Millest tuleb köhimine?Köha tekitavad ärritused ja ummistused kopsutorudes. Köhimisega püütakse takistust kõrvaldada.

Õhk liigub hingetoru mööda kopsutorudesse(ehk bronhidesse) ja sealt kopsudesse.
Kopsude mahtu saab muuta vahelihase ja rinnakorvi lihaste abil.

vahelihas.jpg (7216 bytes)Katse: Kuidas aitab diafragma kopsudel töötada?

1. Lõika plastpudel pooleks.
2. Pista üks õhupall säbi pudelisuudme sissepoole ja kinnita õhupallisuue kummiga pudelikaela külge.
3. Lõika teisel õhupallil kaelaosa ära ja venita õhupall pudeli äralõigatud otsa külge ning kinnita kummiga.
Mille poolest sarnaneb sinu mudel inimese hingamisorganitega?
Mis juhtub, kui venitad pudeli alumist osa katvat õhupalli?
Vahelihase järskude kokkutõmmete tagajärjel tekib luksumine, mida me ei saa tahteliselt kontrollida.

Kui suur on inimese kopsumaht? 2-4 l
Mitu liitrit õhku hingame kopsudesse? 0,5-2,5 l
Katse: Kopsudesse hingatava õhu hulka saab mõõta, kui hingad sügavalt sisse ja puhud siis kopsu tühjaks õhupalli sisse.
Kas väljahingamisel muutuvad kopsud päris tühjaks?

Kuidas on reguleeritud hingamissagedus?
Kõige pealiskaudsemalt  hingame me magades, kõige intensiivsemalt aktiivse tegevuse korral, näiteks joostes.
Põhjus on selles, et lihaste aktiivse tegevuse korral tuleb verre rohkem süsihappegaasi, mille eemaldamiseks on vaja sügavalt hingata. Süsihappegaasi hulga tõus veres sunnib meid hingamist alustama ka siis, kui oleme püüdnud hinge kinni hoida.

Kui vere süsihappegaasisisaldus tõuseb, siis kiireneb automaatselt inimese hingamissagedus.
Katse: Kui mitu sekundit suudad hinge kinni hoida?
Mida tunned, kui kehas tekib hapnikupuudus.

Kopsuseinad on sämbulised ja veresoonte rikkad. Kopsuseintes olevate kapillaaride kaudu toimub gaaside vahetus kopsus.
Vere punalibled seovad hapnikku ja viivad selle rakkudeni. Rakkudes hapnik vabaneb. Verega (vereplasmas) liigub lahustunud kujul süsihappegaas.
Veri viib süsihappegaasi tagasi kopsusombukestesse, kus sellest vabanetakse.
Seepärast on väljahingatavas õhus rohkem süsihappegaasi, kui sissehingatavas õhus.

Kopsud on tihedalt seotud vereringega.
Veri viib kopsudest saadava hapniku keharakkudesse ja toob keharakkudest tagasi süsihappegaasi.

Kuidas loomad energiat kasutavad?

Rakus aitavad energiat toota tillukesed "patareid" mitokondrid.
Energia tootmiseks on vaja toitaineid ja hapnikku.
Energiat kasutab organism liikumiseks, soojuse hoidmiseks ja uute kudede ülesehitamiseks.

Harilikult tarvitavad loomarakud energia tootmiseks toitaineid, mida toob neile veri.
Mõnikord, kui organism vajab rohkem energiat, on vaja kasutusele võtta varuained.
Külmas olemine, kehaline tegevus ja nälgimine sunnivad organismi kulutama varuaineid.
Varuaineid ladestatakse rasvkoes (rasvad) ja maksas ning lihastes (süsivesikud- glükogeen).
Valke ei saa organism säilitada varuainete kujul.
Seepärast muudetakse ka ülearused valgud rasvadeks ja süsivesikuteks ning talletatakse.
Talletatud süsivesikute varudest jätkuks inimesele 12 tunniks, kui ta ei saaks energiat mujalt.

Ometi saab olla keskmise kehakaaluga inimene ilma toiduta kuni 6 nädalat.
Sellisel juhul on organismi energiaallikaks rasvkoes ladestunud rasvad. (näit. Loomade talverasv).
Vere ja rasvkoe vahel toimub pidev ainevahetus - organismi rasvad vahetatakse välja vähemalt 3 korda nädalas.