თუმცა, კანის მონაწილეობის წილი ადამიანის სუნთქვაში ფილტვებთან შედარებით უმნიშვნელოა, რადგან სხეულის მთლიანი ზედაპირი 2 მ2-ზე ნაკლებია და არ აღემატება ფილტვის ალვეოლის მთლიანი ზედაპირის 3%-ს.
მთავარი კომპონენტებისასუნთქი ორგანოებია სასუნთქი გზები, ფილტვები, სასუნთქი კუნთები, დიაფრაგმის ჩათვლით. ადამიანის ფილტვებში შემავალი ატმოსფერული ჰაერი არის აირების ნარევი - აზოტი, ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი და ზოგიერთი სხვა (სურ. 2).
ბრინჯი. 2. გაზების ნაწილობრივი წნევის საშუალო მნიშვნელობები (მმ Hg) მშრალ მდგომარეობაში
ჩასუნთქული ჰაერი, ალვეოლები, ამოსუნთქულ ჰაერში და სისხლში კუნთების დასვენების დროს (ფიგურის შუა ნაწილი). თირკმელებიდან და კუნთებიდან გამომავალი ვენურ სისხლში გაზების ნაწილობრივი წნევა (ფიგურის ქვედა ნაწილი)
აირის ნაწილობრივი წნევა აირების ნარევში არის წნევა, რომელსაც ეს აირი შექმნის ნარევის სხვა კომპონენტების არარსებობის შემთხვევაში. ეს დამოკიდებულია ნარევში გაზის პროცენტზე: რაც უფრო მაღალია ის, მით უფრო მაღალია ამ გაზის ნაწილობრივი წნევა. ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა ალვეოლურ ჰაერში არის 105 მმ Hg. არტ., ხოლო ვენურ სისხლში – 40 მმ Hg. ასე რომ, ჟანგბადი ალვეოლებიდან სისხლში ვრცელდება. სისხლში თითქმის მთელი ჟანგბადი ქიმიურად უკავშირდება ჰემოგლობინს. ნაწილობრივი ჟანგბადის წნევაქსოვილებში შედარებით დაბალია, ამიტომ სისხლის კაპილარებიდან ქსოვილში დიფუზირდება, რაც უზრუნველყოფს ქსოვილების სუნთქვას და ენერგიის გარდაქმნის პროცესებს.
ნახშირორჟანგის ტრანსპორტირება, მეტაბოლიზმის ერთ-ერთი საბოლოო პროდუქტი, ანალოგიურად ხდება საპირისპირო მიმართულებით. ნახშირორჟანგი გამოიყოფა ორგანიზმიდან ფილტვების მეშვეობით. აზოტი არ გამოიყენება ორგანიზმში. ჟანგბადის, ნახშირორჟანგის, აზოტის ნაწილობრივი წნევა ატმოსფერულ ჰაერში და მასზე სხვადასხვა დონეზეჟანგბადის ტრანსპორტირების სქემები ნაჩვენებია ნახ. 2.
ა- გარე ცილინდრი, ბ- შუშის ფანჯარა კითხვისთვის, ვ- შიდა ცილინდრი, გ- ჰაერის ცილინდრი შიდა ცილინდრის დასაბალანსებლად, დ- წყალი
დიფუზიის წყალობით, ალვეოლური ჰაერის შემადგენლობა მუდმივად იცვლება: მასში ჟანგბადის კონცენტრაცია მცირდება და ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება. სუნთქვის პროცესის შესანარჩუნებლად ფილტვებში აირების შემადგენლობა მუდმივად უნდა განახლდეს. ეს ხდება ფილტვების ვენტილაციის დროს, ე.ი. სუნთქვა ამ სიტყვის ჩვეულებრივი გაგებით. ჩასუნთქვისას ფილტვების მოცულობა იზრდება და მათში ჰაერი ატმოსფეროდან შემოდის. ამავდროულად, ალვეოლი ფართოვდება. დასვენების დროს, დაახლოებით 500 მლ ჰაერი შედის ფილტვებში ყოველი ამოსუნთქვით. ჰაერის ამ მოცულობას ე.წ მოქცევის მოცულობა. ადამიანის ფილტვებს აქვს გარკვეული სიმძლავრის რეზერვი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინტენსიური სუნთქვის დროს. მშვიდი ჩასუნთქვის შემდეგ ადამიანს შეუძლია შეისუნთქოს დაახლოებით 1500 მლ ჰაერი. ამ ტომს ე.წ ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობა. მშვიდი ამოსუნთქვის შემდეგ, შეგიძლიათ, ძალისხმევის გამო, ამოისუნთქოთ დაახლოებით 1500 მლ ჰაერი. ეს ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა. მოქცევის მოცულობა და ინსპირაციული და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა ემატება სასიცოცხლო ტევადობა(VEL). IN ამ შემთხვევაშიუდრის 3500 მლ (500 + 1500 + 1500). სასიცოცხლო ტევადობის გასაზომად ისინი განსაკუთრებით აკეთებენ ღრმა სუნთქვადა ამის შემდეგ ამოისუნთქეთ რაც შეიძლება მეტი მილში სპეციალური მოწყობილობა- სპირომეტრი. გაზომვები მიიღება მოსვენებულ მდგომარეობაში მდგომი (ნახ. 3). სასიცოცხლო შესაძლებლობების ღირებულება დამოკიდებულია სქესზე, ასაკზე, სხეულის ზომასა და ფიტნესზე. ეს მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად განსხვავდება, საშუალოდ 2,5-4 ლიტრი ქალებში და 3,5-5 ლიტრი მამაკაცებში. ზოგიერთ შემთხვევაში, ხალხი ძალიან მაღალიმაგალითად, კალათბურთელთა შორის სასიცოცხლო ტევადობა შეიძლება 9 ლიტრს მიაღწიოს. ვარჯიშის გავლენის ქვეშ, მაგალითად, სპეციალური შესრულებისას სუნთქვის ვარჯიშები, სასიცოცხლო ტევადობა იზრდება (ზოგჯერ 30%-ითაც კი).
ბრინჯი. 4. მილერის ნომოგრამა ფილტვების სათანადო სასიცოცხლო ტევადობის დასადგენად
სასიცოცხლო ტევადობა შეიძლება განისაზღვროს მილერის ნომოგრამის გამოყენებით (სურ. 4). ამისათვის თქვენ უნდა იპოვოთ თქვენი სიმაღლე სასწორზე და დააკავშიროთ ის სწორი ხაზით თქვენს ასაკთან (ცალკე ქალებისთვის და მამაკაცებისთვის). ეს სწორი ხაზი გადაკვეთს სასიცოცხლო სიმძლავრის მასშტაბს. ფიზიკური მუშაობის კვლევის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია სუნთქვის წუთიერი მოცულობა, ან ვენტილაცია. ვენტილაცია არის ჰაერის რეალური რაოდენობა, რომელიც სხვადასხვა პირობებიგადის ფილტვებში 1 წუთში. მოსვენების დროს ფილტვის ვენტილაცია არის 5-8 ლ/წთ.
ადამიანს შეუძლია სუნთქვის კონტროლი. შეგიძლიათ ცოტა ხნით გადადოთ ან გააძლიეროთ. სუნთქვის გაზრდის უნარი იზომება მნიშვნელობით ფილტვის მაქსიმალური ვენტილაცია(MLV). ეს მნიშვნელობა, ისევე როგორც სასიცოცხლო ტევადობა, დამოკიდებულია სასუნთქი კუნთების განვითარების ხარისხზე. ფიზიკური მუშაობის დროს ფილტვის ვენტილაცია იზრდება და აღწევს 150–180 ლ/წთ. რაც უფრო რთულია სამუშაო, მით უფრო დიდია ფილტვის ვენტილაცია.
ფილტვის ელასტიურობა დიდწილად დამოკიდებულია დამსველებელი სითხის ზედაპირული დაძაბულობის ძალებზე. შიდა ზედაპირიალვეოლი (s = 5 x 10-2 n/m). ბუნებამ თავად იზრუნა სუნთქვის გაადვილებაზე და შექმნა ნივთიერებები, რომლებიც აქვეითებენ ზედაპირულ დაძაბულობას. ისინი სინთეზირდება სპეციალური უჯრედებით, რომლებიც მდებარეობს ალვეოლის კედლებში. ამ სურფაქტანტების სინთეზი გრძელდება ადამიანის სიცოცხლის განმავლობაში.
იმ იშვიათ შემთხვევებში, როდესაც ახალშობილს არ აქვს ფილტვის უჯრედებისურფაქტანტების გამომუშავებით, ბავშვი დამოუკიდებლად ვერ ახერხებს პირველი ამოსუნთქვას და კვდება. ალვეოლებში სურფაქტანტების ნაკლებობის ან არარსებობის გამო, მსოფლიოში ყოველწლიურად დაახლოებით ნახევარი მილიონი ახალშობილი იღუპება პირველი ამოსუნთქვის გარეშე.
თუმცა, ზოგიერთი ფილტვებით სუნთქვის ცხოველს შეუძლია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გარეშე. უპირველეს ყოვლისა, ეს ეხება ცივსისხლიან ცხოველებს - ბაყაყებს, გველებს, ნიანგებს. იმის გამო, რომ ამ ცხოველებს არ სჭირდებათ ენერგიის დახარჯვა სითბოს შესანარჩუნებლად, მათი ჟანგბადის მოთხოვნილება არ არის ისეთი მაღალი, როგორც თბილსისხლიან ცხოველებს და, შესაბამისად, მათ აქვთ ნაკლები ფილტვის ზედაპირი. თუ ადამიანის ფილტვებში 1 სმ 3 ჰაერსა და სისხლძარღვებს შორის კონტაქტის ზედაპირი დაახლოებით 300 სმ 2-ია, მაშინ ბაყაყში ეს მხოლოდ 20 სმ 2-ია.
ცივსისხლიან ცხოველებში ფილტვების ფართობის შედარებით შემცირება ერთეულ მოცულობაში განპირობებულია იმით, რომ მათი ალვეოლის დიამეტრი დაახლოებით 10-ჯერ მეტია, ვიდრე თბილსისხლიან ცხოველებში. და ლაპლასის კანონიდან ( გვ= 4a/R) აქედან გამომდინარეობს, რომ დამატებითი წნევა, რომელიც უნდა დაიძლიოს ინჰალაციის დროს, უკუპროპორციულია ალვეოლის რადიუსთან. ცივსისხლიან ცხოველებში ალვეოლების დიდი რადიუსი საშუალებას აძლევს მათ ადვილად ჩაისუნთქონ თუნდაც ზომის შემცირების გარეშე. გვზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამო.
ფრინველის ფილტვებში ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები არ არის. ჩიტები თბილსისხლიანი ცხოველები არიან და ეწევიან აქტიურ ცხოვრების წესს. მოსვენების დროს ფრინველების ჟანგბადის მოთხოვნილება უფრო მეტია, ვიდრე სხვა ხერხემლიანები, მათ შორის ძუძუმწოვრები და ფრენის დროს ის ბევრჯერ იზრდება. ფრინველების სასუნთქ სისტემას შეუძლია სისხლი ჟანგბადით გაჯერდეს მაღალ სიმაღლეზე ფრენისასაც, სადაც მისი კონცენტრაცია გაცილებით დაბალია, ვიდრე ზღვის დონეზე. ნებისმიერი ძუძუმწოვარი (მათ შორის ადამიანები), ერთხელ ასეთ სიმაღლეზე, იწყებს გამოცდილებას ჟანგბადის შიმშილი, მკვეთრად შეამცირონ მათი საავტომობილო აქტივობა, ზოგჯერ კი ნახევრად გაბრუებულ მდგომარეობაში ვარდება. როგორ შეუძლია ფრინველების ფილტვები, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების არარსებობის შემთხვევაში, გაუმკლავდეს ამ რთულ ამოცანას?
ნორმალური ფილტვების გარდა, ფრინველებს აქვთ დამატებითი სისტემა, რომელიც შედგება ხუთი ან მეტი წყვილი თხელკედლიანი საჰაერო ტომრისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ფილტვებთან. ამ ჩანთების ღრუები ფართოდ განშტოება სხეულში და ვრცელდება ზოგიერთ ძვლებში, ზოგჯერ თითების ფალანგების მცირე ძვლებშიც კი. შედეგად, რესპირატორული სისტემა, მაგალითად, იხვებში, იკავებს სხეულის მოცულობის დაახლოებით 20% (2% ფილტვები და 18% საჰაერო ტომრები), ხოლო ადამიანებში ეს მხოლოდ 5%. საჰაერო ტომრების კედლები ღარიბია სისხლძარღვებით და არ მონაწილეობს გაზის გაცვლაში. საჰაერო ბალიშები არა მხოლოდ ხელს უწყობენ ფილტვებში ჰაერის ერთი მიმართულებით აფეთქებას, არამედ ამცირებს სხეულის სიმკვრივეს, ხახუნს მის ცალკეულ ნაწილებს შორის და ხელს უწყობს სხეულის ეფექტურ გაგრილებას.
ფრინველის ფილტვები აგებულია პარალელურად შეერთებული თხელი მილებისაგან, ორივე მხრიდან ღია, გარშემორტყმული სისხლძარღვებით - საჰაერო კაპილარებით, რომლებიც ვრცელდება პარაბრონქებიდან. ინჰალაციის დროს იზრდება წინა და უკანა საჰაერო ტომრების მოცულობა. ჰაერი ტრაქეიდან პირდაპირ შემოდის უკანა ტომრებში. წინა ტომრები არ უკავშირდება მთავარ ბრონქს და ივსება ფილტვებიდან გამომავალი ჰაერით (სურ. 5, ა).
ბრინჯი. 5 . ჰაერის მოძრაობა ფრინველის სასუნთქ სისტემაში: ა- ჩასუნთქვა, ბ- ამოისუნთქე
(K1 და K2 არის სარქველები, რომლებიც ცვლის ჰაერის მოძრაობას)
ამოსუნთქვისას აღდგება კომუნიკაცია წინა ტომრებსა და მთავარ ბრონქებს შორის და წყდება კავშირი უკანა ტომრებს შორის. შედეგად, ამოსუნთქვის დროს ჰაერი მიედინება ფრინველის ფილტვებში იმავე მიმართულებით, როგორც ინჰალაციის დროს (ნახ. 5, ბ). სუნთქვის დროს იცვლება მხოლოდ საჰაერო ტომრების მოცულობა, ფილტვის მოცულობა კი თითქმის მუდმივი რჩება. ცხადი ხდება, რატომ არ არის ფრინველის ფილტვებში ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები: ისინი უბრალოდ უსარგებლოა, რადგან არ არის საჭირო ფილტვების გაბერვა.
ზოგიერთი ორგანიზმი იყენებს ჰაერს არა მხოლოდ სუნთქვისთვის. ინდოეთის ოკეანესა და ხმელთაშუა ზღვაში მცხოვრები ფაფუკი თევზის სხეული მრავალი ნემსით არის მორთული - მოდიფიცირებული ქერცლებით. მშვიდ მდგომარეობაში ნემსები მეტ-ნაკლებად მჭიდროდ ერგება სხეულს. როდესაც საფრთხე ემუქრება, ჭუჭყიანი თევზი მიედინება წყლის ზედაპირზე და ჰაერის შეყვანისას ნაწლავებში გადაიქცევა გაბერილ ბურთულად. ამ შემთხვევაში, ნემსები ამოდის და გამოდის ყველა მიმართულებით. თევზი წყლის ზედაპირთან ახლოს დგას, მუცელი თავდაყირა აქვს და სხეულის ნაწილი ამოდის წყლის ზემოთ. ამ მდგომარეობაში, ფაფუკი დაცულია მტაცებლებისგან როგორც ქვემოთ, ასევე ზემოთ. როდესაც საშიშროება გაივლის, ფაფუკი ათავისუფლებს ჰაერს და მისი სხეული ნორმალურ ზომას იღებს.
დედამიწის ჰაერის გარსი (ატმოსფერო) მიზიდულობის ძალების გამო დედამიწის მახლობლად დგას და ზეწოლას ახდენს ყველა სხეულზე, რომლებთანაც ის კონტაქტში მოდის. ადამიანის ორგანიზმი ადაპტირებულია ატმოსფერულ წნევასთან და კარგად არ მოითმენს მის შემცირებას. მთებზე ასვლისას (4 ათასი მეტრი და ზოგჯერ უფრო დაბალი), ბევრი ადამიანი თავს ცუდად გრძნობს და აქვს კრუნჩხვები. მთის ავადმყოფობა“: უჭირს სუნთქვა, ხშირად ყურებიდან და ცხვირიდან სისხლი გამოდის, შესაძლებელია გონების დაკარგვა. ვინაიდან სასახსრე ზედაპირები მჭიდროდ ერგება ერთმანეთს (სახსრების დაფარულ სასახსრე კაფსულაში წნევა მცირდება) ატმოსფერული წნევის გამო, მთებში, სადაც ატმოსფერული წნევა მნიშვნელოვნად მცირდება, სახსრების მოქმედება ირღვევა, მკლავები და ფეხები კარგად არ „უსმენენ“, ადვილად ხდება დისლოკაციები. მთამსვლელები და პილოტები დიდ სიმაღლეებზე ასვლისას თან იღებენ ჟანგბადის აღჭურვილობას და სპეციალურად ვარჯიშობენ ასვლის წინ.
პროგრამამდე სპეციალური ტრენინგიკოსმონავტები გადიან სავალდებულო ვარჯიშს წნევის პალატაში, რომელიც არის ჰერმეტულად დალუქული ფოლადის კამერა, რომელიც დაკავშირებულია ძლიერ ტუმბოსთან, რომელიც ქმნის მასში მაღალ ან დაბალ წნევას. IN თანამედროვე მედიცინაწნევის კამერა გამოიყენება მრავალი დაავადების სამკურნალოდ. სუფთა ჟანგბადი მიეწოდება კამერას და იქმნება მაღალი წნევა. კანისა და ფილტვების მეშვეობით ჟანგბადის დიფუზიის გამო, მისი დაძაბულობა ქსოვილებში მნიშვნელოვნად იზრდება. მკურნალობის ეს მეთოდი ძალიან ეფექტურია, მაგალითად, ანაერობული მიკროორგანიზმებით გამოწვეული ჭრილობების ინფექციების (გაზის განგრენა), რომელთათვისაც ჟანგბადი ძლიერი შხამია.
იმ სიმაღლეებზე, სადაც თანამედროვე კოსმოსური ხომალდები დაფრინავენ, ჰაერი პრაქტიკულად არ არის, ამიტომ გემების კაბინები ჰერმეტულად დალუქულია და მათში იქმნება და შენარჩუნებულია ნორმალური ჰაერის წნევა და შემადგენლობა, ტენიანობა და ტემპერატურა. სალონის ლუქის დარღვევა იწვევს ტრაგიკულ შედეგებს.
Soyuz-11 კოსმოსური ხომალდი სამი კოსმონავტით (გ. დობროვოლსკი, ვ. ვოლკოვი, ვ. პაცაევი) დედამიწის დაბალ ორბიტაზე გაუშვა 1971 წლის 6 ივნისს, ხოლო 30 ივნისს, დედამიწაზე დაბრუნებისთანავე, ეკიპაჟი გარდაიცვალა როგორც. 150 კმ სიმაღლეზე კუპეების გამოყოფის შემდეგ დაღმართის მოდულის დეპრესიის შედეგად.
ზოგიერთი ინფორმაცია სუნთქვის შესახებ
ადამიანი რიტმულად სუნთქავს. ახალშობილი სუნთქვის მოძრაობებს აკეთებს 1 წუთში 60-ჯერ, ხუთი წლის - 25-ჯერ წუთში, 15-16 წლის ასაკში სუნთქვის სიხშირე მცირდება 16-18 წუთში და ასე რჩება სიბერემდე. როდესაც ის კვლავ გახშირდება.
ზოგიერთ ცხოველს აქვს გაცილებით დაბალი სუნთქვის სიხშირე: კონდორი ყოველ 10 წამში ერთხელ აკეთებს სუნთქვის მოძრაობას, ხოლო ქამელეონი ყოველ 30 წუთში. ქამელეონის ფილტვები დაკავშირებულია სპეციალური ტომრებით, რომლებშიც ის იღებს ჰაერს და ამავე დროს დიდად იბერება. დაბალი სუნთქვის სიხშირე საშუალებას აძლევს ქამელეონს დიდი ხნის განმავლობაში არ აღმოაჩინოს მისი არსებობა.
მოსვენებულ მდგომარეობაში და ნორმალურ ტემპერატურაზე ადამიანი წუთში მოიხმარს დაახლოებით 250 მლ ჟანგბადს, საათში 15 ლიტრს, დღეში 360 ლიტრს. მოსვენების დროს მოხმარებული ჟანგბადის რაოდენობა არ არის მუდმივი - დღის განმავლობაში ის უფრო მეტია, ვიდრე ღამით, მაშინაც კი, თუ ადამიანს დღის განმავლობაში სძინავს. ეს, ალბათ, სხეულის ცხოვრებაში ცირკადული რითმების გამოვლინებაა. მწოლიარე ადამიანი 1 საათში მოიხმარს დაახლოებით 15 ლიტრ ჟანგბადს, დგომაში - 20 ლიტრს, მშვიდად სიარულისას - 50 ლიტრს, 5 კმ/სთ სიჩქარით სიარულისას - 150 ლიტრს.
ატმოსფერული წნევის დროს ადამიანს შეუძლია სუნთქვა სუფთა ჟანგბადიდაახლოებით ერთი დღე, რის შემდეგაც ხდება პნევმონიასიკვდილით დამთავრებული. 2-3 ატმ ზეწოლის დროს ადამიანს შეუძლია სუფთა ჟანგბადის სუნთქვა არა უმეტეს 2 საათის განმავლობაში, შემდეგ ხდება მოძრაობების, ყურადღების და მეხსიერების კოორდინაციის დარღვევა.
1 წუთში 7-9 ლიტრი ჰაერი ჩვეულებრივ გადის ფილტვებში, მაგრამ გაწვრთნილი მორბენალისთვის - დაახლოებით 200 ლიტრი.
Შინაგანი ორგანოებიინტენსიური მუშაობის დროს ისინი საჭიროებენ ჟანგბადის გაზრდას. დაძაბული აქტივობის დროს გულის მიერ ჟანგბადის მოხმარება იზრდება 2-ჯერ, ღვიძლის მიერ 4-ჯერ და თირკმლების მიერ 10-ჯერ.
ყოველი ჩასუნთქვისას ადამიანი ასრულებს საკმარის სამუშაოს იმისთვის, რომ 1 კგ წონა აწიოს 8 სმ სიმაღლეზე. 1 საათის განმავლობაში შესრულებული სამუშაოს გამოყენებით შესაძლებელი იქნება ამ ტვირთის აწევა 86 მ სიმაღლეზე, ხოლო ღამით - 690-მდე. მ.
ცნობილია, რომ სუნთქვის ცენტრი აღგზნებულია, როდესაც სისხლში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება. თუ სისხლში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია მცირდება, ადამიანმა შეიძლება ჩვეულებრივზე დიდხანს ვერ სუნთქოს. ამის მიღწევა შესაძლებელია სწრაფი სუნთქვით. მყვინთავები იყენებენ მსგავს ტექნიკას და გამოცდილ მარგალიტის მყვინთავებს შეუძლიათ წყალქვეშ 5-7 წუთის განმავლობაში დარჩენა.
მტვერი ყველგანაა. ალპების მწვერვალზეც კი 1 მლ ჰაერი შეიცავს დაახლოებით 200 მტვრის ნაწილაკს. ურბანული ჰაერის იგივე მოცულობა შეიცავს 500 ათასზე მეტ მტვრის ნაწილაკს. ქარს მტვერი გადააქვს ძალიან დიდ მანძილზე: მაგალითად, საჰარას მტვერი აღმოაჩინეს ნორვეგიაში, ხოლო ვულკანური მტვერი ინდონეზიის კუნძულებიდან - ევროპაში. მტვრის ნაწილაკები ნარჩუნდება სასუნთქ სისტემაში და შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა დაავადებები.
ტოკიოში, სადაც თითოეულ მაცხოვრებელს აქვს 40 სმ2 ქუჩის ზედაპირი, პოლიციელები ატარებენ ჟანგბადის ნიღბებს. პარიზში გამვლელებისთვის სუფთა ჰაერის ჯიხურები დამონტაჟდა. პათოლოგები პარიზელებს გაკვეთის დროს შავი ფილტვებით ცნობენ. ლოს-ანჯელესში ქუჩაში პლასტმასის პალმები დგას, რადგან ცოცხალი ადამიანები კვდებიან ჰაერის მაღალი დაბინძურების გამო.
Გაგრძელება იქნება
* ეს ეხება ჟანგბადის ნაწილობრივ წნევას ჰაერში, რომლის დროსაც ის წონასწორობაშია სისხლში ან სხვა გარემოში გახსნილ ჟანგბადთან, რომელსაც ასევე უწოდებენ ამ გარემოში ჟანგბადის დაძაბულობას.
ტესტები
706-01 წწ. ხერხემლიანები სამკამერიანი გულით, რომელთა გამრავლება მჭიდროდ არის დაკავშირებული წყალთან, დაჯგუფებულია კლასში
ა) ძვლოვანი თევზი
ბ) ძუძუმწოვრები
ბ) ქვეწარმავლები
დ) ამფიბიები
უპასუხე
706-02 წწ. რომელ კლასს მიეკუთვნებიან ცხოველები, რომელთა გულის სტრუქტურის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე?
ა) მწერები
ბ) ხრტილოვანი თევზი
ბ) ამფიბიები
დ) ჩიტები
უპასუხე
706-03 წწ. თვისება, რომელიც განასხვავებს ამფიბიებს თევზისგან
ა) ცივსისხლიანობა
ბ) გულის სტრუქტურა
ბ) განვითარება წყალში
დ) იზოლაცია სისხლის მიმოქცევის სისტემა
უპასუხე
706-04 წწ. ამფიბიები თევზისგან განსხვავდებიან არსებობით
ა) ტვინი
ბ) დახურული სისხლის მიმოქცევის სისტემა
ბ) დაწყვილებული ფილტვები მოზრდილებში
დ) გრძნობის ორგანოები
უპასუხე
706-05 წწ. ჩამოთვლილთა შორის რომელი მახასიათებელი განასხვავებს ამფიბიების კლასის ცხოველთა უმეტესობას ძუძუმწოვრებისგან?
ბ) გარეგანი განაყოფიერება
ბ) სქესობრივი გამრავლება
დ) წყლის გარემოს ჰაბიტატისთვის გამოყენება
უპასუხე
706-06 წწ. ევოლუციის პროცესში ქვეწარმავლებმა შეიძინეს, ამფიბიებისგან განსხვავებით,
ა) დახურული სისხლის მიმოქცევის სისტემა
ბ) მაღალი ნაყოფიერება
ბ) მსხვილი კვერცხუჯრედი ემბრიონული გარსებით
დ) სამკამერიანი გული
უპასუხე
706-07 წწ. თუ ევოლუციის პროცესში ცხოველმა ჩამოაყალიბა ფიგურაში ნაჩვენები გული, მაშინ ცხოველის სასუნთქი ორგანოები უნდა იყოს 
ა) ფილტვები
ბ) კანი
ბ) ფილტვის ტომრები
დ) ლოყები
უპასუხე
706-08 წწ. ცხოველთა რომელ ჯგუფში არ შედის გამრავლება წყალი?
ა) თავის ქალა (ლანცეტები)
ბ) ძვლოვანი თევზი
ბ) ამფიბიები
დ) ქვეწარმავლები
უპასუხე
706-09 წწ. რომელ ცხოველებში ვითარდება ემბრიონი მთლიანად კვერცხუჯრედის შიგნით?
ა) ძვლოვანი თევზი
ბ) კუდიანი ამფიბიები
ბ) უკუდო ამფიბიები
დ) ქვეწარმავლები
უპასუხე
706-10 წწ. ხერხემლიანები სამკამერიანი გულით, რომელთა გამრავლება არ ასოცირდება წყალთან, დაჯგუფებულია კლასში
ა) ძვლოვანი თევზი
ბ) ძუძუმწოვრები
ბ) ქვეწარმავლები
დ) ამფიბიები
უპასუხე
706-11 წწ. ხერხემლიანები სხეულის არასტაბილური ტემპერატურით, ფილტვისმიერი სუნთქვით, სამკამერიანი გულით პარკუჭში არასრული ძგიდით კლასიფიცირდება როგორც
ა) ძვლოვანი თევზი
ბ) ამფიბიები
ბ) ქვეწარმავლები
დ) ხრტილოვანი თევზი
უპასუხე
706-12 წწ. ქვეწარმავლები, ამფიბიებისგან განსხვავებით, მიდრეკილნი არიან
ა) გარეგანი განაყოფიერება
ბ) შინაგანი განაყოფიერება
ბ) განვითარება ლარვის წარმოქმნით
დ) სხეულის დაყოფა თავად, ტანად და კუდად
უპასუხე
706-13 წწ. ჩამოთვლილთაგან რომელი ცხოველია ცივსისხლიანი?
ა) სწრაფი ხვლიკი
ბ) ამურის ვეფხვი
ბ) სტეპის მელა
დ) ჩვეულებრივი მგელი
უპასუხე
706-14 წწ. რომელ კლასში შედის ცხოველები, რომლებსაც აქვთ მშრალი კანი რქოვანი ქერცლებით და სამკამერიანი გული არასრული ძგიდით?
ა) ქვეწარმავლები
ბ) ძუძუმწოვრები
ბ) ამფიბიები
დ) ჩიტები
უპასუხე
706-15 წწ. ფრინველები ქვეწარმავლებისგან იმით განსხვავდებიან
ა) შინაგანი განაყოფიერება
ბ) ცენტრალური ნერვული სისტემა
ბ) სისხლის მიმოქცევის ორი წრე
გ) მუდმივი ტემპერატურასხეული
უპასუხე
706-15 წწ. რა სტრუქტურული მახასიათებელია მსგავსი თანამედროვე ქვეწარმავლებსა და ფრინველებში?
ა) ჰაერით სავსე ძვლები
ბ) მშრალი კანი, ჯირკვლების გარეშე
ბ) კუდალური რეგიონი ხერხემალში
დ) ყბებში პატარა კბილები
უპასუხე
706-16 წწ. რომელ ცხოველში ხდება გაზის გაცვლა ატმოსფერულ ჰაერსა და სისხლს შორის კანის მეშვეობით?
ა) მკვლელი ვეშაპი
ბ) ტრიტონი
ბ) ნიანგი
დ) ვარდისფერი ორაგული
უპასუხე
706-17 წწ. ცხოველთა რომელ ჯგუფს აქვს გული, რომელიც შედგება ორი კამერისგან?
Თევზი
ბ) ამფიბიები
ბ) ქვეწარმავლები
დ) ძუძუმწოვრები
უპასუხე
706-18 წწ. ბავშვის განვითარება საშვილოსნოში ხდება
ა) მტაცებელი ფრინველები
ბ) ქვეწარმავლები
ბ) ამფიბიები
დ) ძუძუმწოვრები
უპასუხე
706-19 წწ. აკორდების რომელი კლასის წარმომადგენლებს ახასიათებთ კანის სუნთქვა?
ა) ამფიბიები
ბ) ქვეწარმავლები
ბ) ჩიტები
დ) ძუძუმწოვრები
უპასუხე
706-20 წწ. ამფიბიების კლასის ნიშანია
ა) ქიტინური საფარი
ბ) შიშველი კანი
ბ) ცოცხალი დაბადება
დ) დაწყვილებული კიდურები
უპასუხე
706-21 წწ. რა მახასიათებლებით განსხვავდებიან ამფიბიების კლასის წარმომადგენლები სხვა ხერხემლიანებისაგან?
ა) ხერხემალი და თავისუფალი კიდურები
ბ) ფილტვისმიერი სუნთქვა და კლოკას არსებობა
ბ) შიშველი ლორწოვანი კანი და გარეგანი განაყოფიერება
დ) დახურული სისხლის მიმოქცევის სისტემა და ორკამერიანი გული
უპასუხე
706-22 წწ. ჩამოთვლილთა შორის რომელი თვისება განასხვავებს ქვეწარმავლების კლასის ცხოველებს ძუძუმწოვრების კლასის ცხოველებისგან?
ა) დახურული სისხლის მიმოქცევის სისტემა
ბ) სხეულის არასტაბილური ტემპერატურა
გ) განვითარება ტრანსფორმაციის გარეშე
დ) მიწა-ჰაერის გარემოს ჰაბიტატისთვის გამოყენება
სუნთქვის ფიზიოლოგია 1.
1. სუნთქვის არსი. ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის მექანიზმი.
2. ნეგატიური წნევის გაჩენა პერიპულმონალურ სივრცეში. პნევმოთორაქსი, ატელექტაზი.
3. სუნთქვის სახეები.
4. ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა და მათი ვენტილაცია.
ნ 1. სუნთქვის არსი. ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის მექანიზმი.
n პროცესების ერთობლიობა, რომელიც უზრუნველყოფს ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის გაცვლას გარე გარემოსა და სხეულის ქსოვილებს შორის ე.წ. სუნთქვა , და ორგანოთა ნაკრები, რომელიც უზრუნველყოფს სუნთქვას სასუნთქი სისტემა.
ნ სუნთქვის სახეები:
n ფიჭური - უჯრედის მთელ ზედაპირზე ერთუჯრედიან ორგანიზმებში.
n კანური – მრავალუჯრედიან ორგანიზმებში (ჭიები) სხეულის მთელ ზედაპირზე.
n ტრაქეა - მწერებში სხეულის გვერდითი ზედაპირის გასწვრივ გამავალი სპეციალური ტრაქეების მეშვეობით.
n ღრიალი - თევზში ღრძილების გავლით.
n ფილტვისმიერი - ამფიბიებში ფილტვების გავლით.
n ძუძუმწოვრებში სპეციალიზებული სასუნთქი ორგანოების მეშვეობით: ნაზოფარინქსი, ხორხი, ტრაქეა, ბრონქები, ფილტვები და ასევე მონაწილეობენ ნეკნი გალია, დიაფრაგმა და კუნთების ჯგუფი: ინსპირატორები და ექსპირატორები.
n ფილტვები (სხეულის წონის 0,6-1,4%) - დაწყვილებული ორგანოები, აქვთ წილები (მარჯვნივ - 3, მარცხნივ - 2), დაყოფილია ლობულებად (თითოეული 12-20 აცინით), ბრონქების განშტოება ბრონქიოლებად, დამთავრებული ალვეოლებით.
n ფილტვის მორფოლოგიური და ფუნქციური ერთეული - აცინი (ლათ. acinus - ყურძნის კენკრა)- რესპირატორული ბრონქიოლის განშტოება ალვეოლურ სადინარებში, რომლებიც მთავრდება 400-600 ალვეოლარული ტომრით.
n ალვეოლი ივსება ჰაერით და არ იშლება მათ კედლებზე ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების არსებობის გამო - ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (ფოსფოლიპოპროტეინები ან ლიპოპოლისაქარიდები).
ნ სუნთქვის ეტაპები:
ო ა) ფილტვის ვენტილაცია - გაზის გაცვლა ფილტვებსა და გარე გარემოს შორის;
ო ბ) ფილტვებში აირების გაცვლა ალვეოლურ ჰაერსა და ფილტვის ცირკულაციის კაპილარებს შორის;
ო გ) O2 და CO2 სისხლით ტრანსპორტირება;
დ) აირების გაცვლა სისტემური მიმოქცევის კაპილარების სისხლსა და ქსოვილოვან სითხეს შორის;
ო ე) უჯრედშიდა სუნთქვა უჯრედებში სუბსტრატების დაჟანგვის მრავალსაფეხურიანი ფერმენტული პროცესია.
n ძირითადი ფიზიკური პროცესი, რომელიც უზრუნველყოფს O2-ის მოძრაობას გარე გარემოუჯრედებს და CO2 საპირისპირო მიმართულებით - ეს არის დიფუზია , ანუ გაზის, როგორც გახსნილი ნივთიერების მოძრაობა კონცენტრაციის გრადიენტების გასწვრივ.
ნ ინჰალაცია - შთაგონება .
n ჰაერის მოძრაობა ფილტვებიდან და ფილტვებიდან გარემოში გამოწვეულია ფილტვებში წნევის ცვლილებებით. როდესაც ფილტვები გაფართოვდება, მათში წნევა მცირდება ატმოსფერულზე (5-8 მმ Hg-ით) და ჰაერი იწოვება ფილტვებში. თავად ფილტვებს არ აქვთ კუნთოვანი ქსოვილი. ფილტვის მოცულობის ცვლილება დამოკიდებულია გულმკერდის მოცულობის ცვლილებაზე, ე.ი. ფილტვები პასიურად მოჰყვება ცვლილებებს მკერდში. ჩასუნთქვისას გულმკერდი ფართოვდება ვერტიკალური, საგიტალური და შუბლის მიმართულებით. როდესაც ინსპირაციული კუნთები (ინსპირატორები) - გარე ნეკნთაშუა კუნთები და დიაფრაგმა - იკუმშება, ნეკნები მაღლა იწევს და გულმკერდი ფართოვდება. დიაფრაგმა იღებს კონუსურ ფორმას. ეს ყველაფერი ხელს უწყობს ფილტვებში წნევის შემცირებას და ჰაერის შეწოვას. ალვეოლის სისქე მცირეა, ამიტომ აირები ადვილად ვრცელდება ალვეოლის კედელში.
ნ ამოსუნთქვა - ამოწურვა .
n ამოსუნთქვისას, ინსპირაციული კუნთები მოდუნდება და გულმკერდი, მისი სიმძიმისა და ნეკნის ხრტილების ელასტიურობის გამო, უბრუნდება საწყის მდგომარეობას. დიაფრაგმა მოდუნდება და ხდება გუმბათის ფორმის. ამრიგად, დასვენების დროს, ამოსუნთქვა ხდება პასიურად, ინჰალაციის დასრულების გამო.
n იძულებითი სუნთქვით ამოსუნთქვა აქტიურდება - მას აძლიერებს ამოსუნთქვის კუნთების შეკუმშვა (ამოსუნთქვა) - შიდა ნეკნთაშუა კუნთები, მუცლის კუნთები - გარე და შიდა ირიბი, განივი და სწორი მუცლის, ზურგის სერატუსის ამოსუნთქვა. მუცლის ღრუში მატულობს წნევა, რაც უბიძგებს დიაფრაგმას გულმკერდის ღრუში, ნეკნები ეშვება და უახლოვდება ერთმანეთს, რაც ამცირებს გულმკერდის მოცულობას.
n როდესაც ფილტვები იშლება, ჰაერი იწურება, მათში წნევა ატმოსფერულზე მაღალი ხდება (3-4 მმ ვწყ.სვ).
ნ 2. ნეგატიური წნევის გაჩენა პერიპულმონალურ სივრცეში. პნევმოთორაქსი, ატელექტაზი
n გულმკერდში ფილტვები გამოყოფილია პლევრის შრეებით: ვისცერული - ფილტვების მიმდებარედ, პარიეტალური - გულმკერდის შიგნიდან მოპირკეთებული. ფოთლებს შორის არის პლევრის ღრუ. იგი ივსება პლევრის სითხით. პლევრის ღრუში წნევა ყოველთვის 4-10 მმ Hg-ით დაბალია ვიდრე ატმოსფერული წნევა. Ხელოვნება. (ფილტვებში 760 მმ Hg). ეს განპირობებულია: 1) მეტით სწრაფი ზრდამკერდი ფილტვებთან შედარებით პოსტნატალურ ონტოგენეზში; 2) ელასტიური წევაფილტვების (ელასტიური დაძაბულობა), ანუ ძალა, რომელიც ეწინააღმდეგება მათ გაჭიმვას ჰაერით. პლევრის ღრუ დალუქულია გარემო.
n როდესაც ჰაერი შედის პლევრის ღრუში (მაგ. ტრავმის დროს), წნევა პლევრის ღრუში უთანაბრდება ატმოსფერულ წნევას - პნევმოთორაქსი ხოლო ფილტვები იშლება - ატელექტაზი და სუნთქვა შეიძლება შეწყდეს.
n პლევრის ღრუს უარყოფითი წნევა ყალიბდება დაბადებისას. პირველი ჩასუნთქვისას გულმკერდი ფართოვდება, ფილტვები ფართოვდება, რადგან ისინი ჰერმეტულად განცალკევებულია - პლევრის ღრუში წარმოიქმნება უარყოფითი წნევა. ნაყოფში ფილტვები კოლაფსირებულ მდგომარეობაშია, გულმკერდი გაბრტყელებულია, ნეკნების თავი გლენოიდული ფოსოს გარეთაა. დაბადებისას ნაყოფი სისხლში გროვდება ნახშირორჟანგიის ასტიმულირებს სასუნთქ ცენტრს. აქედან იმპულსები მოდის ინსპირაციულ კუნთებამდე, რომლებიც იკუმშება, ნეკნების თავები სასახსრე ფოსოებში შედის. გულმკერდი იზრდება მოცულობაში, ფილტვები ფართოვდება.
n კავშირი გულმკერდის მოცულობასა და ფილტვის მოცულობას შორის სუნთქვის დროს ჩვეულებრივ ილუსტრირებულია ფიზიკური გამოყენებით დონდერის მოდელები:
n 1. შუშის საფარი,
n 2. თავზე არის დანამატი ნახვრეტით,
n 3. ქვედა – ელასტიური ფილმი რგოლით,
n 4. ქუდის შიგნით არის კურდღლის ფილტვები.
n როდესაც თავსახურის შიგნით მოცულობა იზრდება ელასტიური ფირის გაჭიმვის გამო, წნევა ქუდის ღრუში მცირდება, ჰაერი ფილტვებში შედის საცობის ნახვრეტით, ისინი ფართოვდებიან და პირიქით.
ნ 3. სუნთქვის სახეები.
ნ 1. გულმკერდის ან ნეკნის – გულმკერდის მოცულობის ცვლილება ძირითადად ხდება ნეკნთაშუა კუნთების (ექსპირატორები და ინსპირატორები) გამო. ძაღლებისა და ქალების მახასიათებელი.
ნ 2. მუცლის ან დიაფრაგმული – გულმკერდის მოცულობის ცვლილებები ძირითადად ხდება დიაფრაგმის და კუნთების გამო აბდომინალები. მამაკაცებისთვის დამახასიათებელი.
ნ 3. შერეული ან თორაკოაბდომინალური - გულმკერდის მოცულობის ცვლილებები თანაბრად ხდება ნეკნთაშუა კუნთების, დიაფრაგმის და მუცლის კუნთების შეკუმშვისას. ფერმის ცხოველების მახასიათებელი.
n სუნთქვის ტიპებს აქვს დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა: თუ მუცლის ან გულმკერდის ღრუშეცვლა.
ნ 4. ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა და მათი ვენტილაცია.
ნ ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა (VC) შედგება 3 მოცულობის ჰაერისგან, რომელიც შედის და გამოდის ფილტვებში სუნთქვის დროს:
ნ 1. რესპირატორული - ჰაერის მოცულობა მშვიდი ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის დროს. პატარა ცხოველებისთვის (ძაღლები, წვრილფეხა ცხოველები) - 0,3-0,5 ლ, მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვისთვის (მსხვილფეხა პირუტყვი, ცხენები) - 5-6 ლ.
ნ 2. დამატებითი ან სარეზერვო ინსპირაციული მოცულობა– ჰაერის მოცულობა, რომელიც შედის ფილტვებში მაქსიმალური შთაგონების დროს მშვიდი ინჰალაციის შემდეგ. 0,5-1 და 5-15 ლ.
ნ 3. ექსპირაციული სარეზერვო მოცულობა– ჰაერის მოცულობა მაქსიმალური ამოსუნთქვისას მშვიდი ამოსუნთქვის შემდეგ. 0,5-1 და 5-15 ლ.
n სასიცოცხლო ტევადობა განისაზღვრება მაქსიმალური ამოწურვის მოცულობის გაზომვით წინა მაქსიმალური შთაგონების შემდეგ სპირომეტრიის გამოყენებით. ცხოველებში იგი განისაზღვრება გაზის ნარევის შესუნთქვით მაღალი შემცველობანახშირორჟანგი.
ნ ნარჩენი მოცულობა - ჰაერის მოცულობა, რომელიც რჩება ფილტვებში მაქსიმალური ამოსუნთქვის შემდეგაც კი.
ნ "მავნე" ან "მკვდარი" სივრცის ჰაერი - ჰაერის მოცულობა, რომელიც არ მონაწილეობს გაზის გაცვლაში და მდებარეობს სასუნთქი აპარატის ზედა ნაწილში. ცხვირის ღრუს, ფარინქსი, ტრაქეა (20-30%).
ნ "მავნე" სივრცის მნიშვნელობა:
n 1) ჰაერი ათბობს (სისხლძარღვების უხვი მარაგი), რაც ხელს უშლის ფილტვების ჰიპოთერმიას;
n 2) ჰაერი გაწმენდილი და დატენიანებულია (ალვეოლარული მაკროფაგები, ბევრი ლორწოვანი ჯირკვალი);
n 3) მოციმციმე ეპითელიუმის წამწამების გაღიზიანებისას ხდება ცემინება - რეფლექსის მოცილება მავნე ნივთიერებები;
n 4) რეცეპტორები ყნოსვის ანალიზატორი(„ყნოსვის ლაბირინთი“);
n 5) ჩასუნთქული ჰაერის მოცულობის რეგულირება.
n ალვეოლური ჰაერის გაზის შემადგენლობის განახლების პროცესი ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის დროს – ვენტილაცია .
n ვენტილაციის ინტენსივობა განისაზღვრება შთაგონების სიღრმით და სიხშირით სუნთქვის მოძრაობები.
ნ ინჰალაციის სიღრმე განისაზღვრება გულმკერდის მოძრაობის ამპლიტუდით, ასევე ფილტვების მოცულობის გაზომვით.
ნ Სუნთქვის სიხშირე დათვლილია მკერდის ექსკურსიების რაოდენობით გარკვეული პერიოდის განმავლობაში (4-5-ჯერ ნაკლები გულისცემაზე).
n ცხენი (წუთში) – 8-16; პირუტყვი – 12-25; MRS – 12-16; ღორი – 10-18; ძაღლი – 14-24; კურდღელი – 15-30; ბეწვი - 18-40.
ნ წუთიანი სუნთქვის მოცულობა არის ჰაერის მოქცევის მოცულობის და წუთში სუნთქვის სიხშირის პროდუქტი.
n მაგ: ცხენი: 5 ლ x 8 = 40 ლ
ნ სუნთქვის შესწავლის მეთოდები:
n 1. პნევმოგრაფია- რესპირატორული მოძრაობების რეგისტრაცია პნევმოგრაფის გამოყენებით.
n 2. სპირომეტრია- გაზომვა მოქცევის მოცულობებისპირომეტრების გამოყენებით.
ლექცია 25.
სუნთქვის ფიზიოლოგია 2.
1. გაზის გაცვლა ალვეოლებსა და სისხლს შორის. სისხლის გაზების მდგომარეობა.
2. აირების ტრანსპორტირება და მისი განმსაზღვრელი ფაქტორები. ქსოვილის სუნთქვა.
3. ფილტვის ფუნქციები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული გაზის გაცვლასთან.
4. სუნთქვის, სასუნთქი ცენტრის და მისი თვისებების რეგულირება.
5. სუნთქვის თავისებურებანი ფრინველებში.
გაზის გაცვლა ალვეოლებსა და სისხლს შორის. სისხლის გაზების მდგომარეობა.
ფილტვების ალვეოლებში O2 და CO2 გაცვლა ხდება ჰაერსა და ფილტვის მიმოქცევის კაპილარების სისხლს შორის.
ამოსუნთქული ჰაერი შეიცავს მეტ O2 და ნაკლებ CO2-ს, ვიდრე ალვეოლარული ჰაერი, რადგან მასში შერეულია მავნე სივრცის ჰაერი (7:1).
ალვეოლებსა და სისხლს შორის გაზის დიფუზიის რაოდენობა განისაზღვრება წმინდა ფიზიკური კანონებით, რომლებიც მოქმედებს გაზ-თხევადი სისტემაში, რომელიც გამოყოფილია ნახევრად გამტარი მემბრანით.
ძირითადი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს აირების დიფუზიას ჰაერის ალვეოლებიდან სისხლში და სისხლიდან ალვეოლებში, არის განსხვავება ნაწილობრივი წნევის, ან ნაწილობრივი წნევის გრადიენტი. დიფუზია ხდება უფრო მაღალი ნაწილობრივი წნევის ზონიდან ქვედა წნევის ზონამდე.
ჰაერის გაზის შემადგენლობა
ნაწილობრივი წნევა(ლათ. ნაწილობრივი – ნაწილობრივი) - ეს არის აირის წნევა აირების ნარევში, რომელსაც ის ახორციელებს იმავე ტემპერატურაზე და დაიკავებს მთელ მოცულობას
P = RA x a/100,
სადაც P არის გაზის ნაწილობრივი წნევა, PA არის ატმოსფერული წნევა და არის ნარევში შემავალი გაზის მოცულობა %, 100 –%.
P O2 ინჰალაცია = 760 x 21 / 100 = 159,5 მმ Hg. Ხელოვნება.
P CO2 ინჰალაცია. = 760 x 0.03 / 100 = 0.23 მმ Hg. Ხელოვნება.
P N2 ჩასუნთქვა. = 760 x 79 / 100 = 600.7 მმ Hg. Ხელოვნება.
თანასწორობა P O2 ან P CO2 არასოდეს ხდება ურთიერთქმედების მედიაში. ფილტვებში მუდმივი დინებაა სუფთა ჰაერიგულმკერდის რესპირატორული მოძრაობების გამო, ქსოვილებში კი აირის დაძაბულობის განსხვავება შენარჩუნებულია ჟანგვის პროცესებით.
სხვაობა O2-ის პარციალურ წნევას ალვეოლურ ჰაერში და ფილტვების ვენურ სისხლს შორის არის: 100 - 40 = 60 mmHg, რაც იწვევს სისხლში O2-ის დიფუზიას. როდესაც O2 ძაბვის სხვაობა არის 1 მმ Hg. Ხელოვნება. ძროხაში წუთში 100-200 მლ O2 გადადის სისხლში. ცხოველის საშუალო მოთხოვნილება O2-ზე მოსვენების დროს არის 2000 მლ 1 წუთში. წნევის სხვაობა 60 მლ Hg. Ხელოვნება. საკმარისზე მეტი სისხლი O2-ით გაჯერებისთვის როგორც მოსვენების დროს, ასევე ვარჯიშის დროს.
60 მმ Hg x 100-200 მლ = 6000-12000 მლ O2 წუთში
ლექცია No15. სუნთქვის ფიზიოლოგია.
1.
2. გარე სუნთქვა(ფილტვის ვენტილაცია).
3.
4. აირების (O2, CO2) ტრანსპორტირება სისხლით.
5. აირების გაცვლა სისხლსა და ქსოვილის სითხეს შორის. ქსოვილის სუნთქვა.
6. სუნთქვის რეგულირება.
1. სუნთქვის არსი. სასუნთქი სისტემა.
სუნთქვა ფიზიოლოგიური ფუნქცია, უზრუნველყოფს გაზის გაცვლას სხეულსა და გარე გარემოს შორის და გაზის გაცვლაში ჩართული ორგანოების კომპლექტი - რესპირატორული სისტემა.
სასუნთქი სისტემის ევოლუცია.
1.ერთუჯრედიან ორგანიზმებშისუნთქვა ხდება უჯრედის ზედაპირის (მემბრანის) მეშვეობით.
2.ქვედა მრავალუჯრედიან ცხოველებშიგაზის გაცვლა ხდება სხეულის გარე და შიდა (ნაწლავის) უჯრედების მთელ ზედაპირზე.
3.მწერებშისხეული დაფარულია კუტიკულით და ამიტომ ჩნდება სპეციალური სასუნთქი მილები (ტრაქეები), რომლებიც აღწევენ მთელ სხეულს.
4.თევზებშირესპირატორული ორგანოები არის ღრძილები - მრავალრიცხოვანი ფოთოლი კაპილარებით.
5.ამფიბიებშიჩნდება საჰაერო ტომრები (ფილტვები), რომლებშიც ჰაერი განახლდება სასუნთქი მოძრაობების დახმარებით. თუმცა, გაზების ძირითადი გაცვლა ხდება კანის ზედაპირზე და შეადგენს მთლიანი მოცულობის 2/3-ს.
6.ქვეწარმავლებში, ფრინველებში და ძუძუმწოვრებშიფილტვები უკვე კარგად არის განვითარებული და კანი ხდება დამცავი საფარი და მისი მეშვეობით გაზის გაცვლა არ აღემატება 1%-ს. მაღალ ცხენებში ფიზიკური აქტივობაკანის მეშვეობით სუნთქვა იზრდება 8%-მდე.
სასუნთქი სისტემა.
ძუძუმწოვრების სასუნთქი აპარატი არის ორგანოების ერთობლიობა, რომლებიც ასრულებენ ჰაერის გამტარ და გაზის გაცვლის ფუნქციებს.
ზედა სასუნთქი გზები: ცხვირის ღრუ, პირი, ნაზოფარინქსი, ხორხი.
ქვედა სასუნთქი გზები: ტრაქეა, ბრონქები, ბრონქიოლები.
გაზის გაცვლის ფუნქციახორციელდება სასუნთქი ფოროვანი ქსოვილით - ფილტვის პარენქიმა. ამ ქსოვილის სტრუქტურა მოიცავს ფილტვის ვეზიკულებს - ალვეოლი.
სასუნთქი გზების კედელს აქვს ხრტილოვანი ჩონჩხიდა მათი სანათური არასოდეს იკლებს. ლორწოვანი გარსი სასუნთქი მილიგაფორმებულია მოციმციმე ეპითელიუმი წამწამებით.ტრაქეა ფილტვებში შესასვლელამდე დიქოტომიურადიყოფა ორ მთავარ ბრონქად (მარცხნივ და მარჯვნივ), რომლებიც შემდგომ იყოფა და ყალიბდება ბრონქული ხე.დაყოფა სრულდება სასრულით (ტერმინალური) ბრონქიოლები (დიამეტრი 0,5-0,7 მმ-მდე).
ფილტვებიმდებარეობს გულმკერდის ღრუში და აქვს ჩამოჭრილი კონუსის ფორმა. ფილტვის ფუძე მიმართულია უკან და არის დიაფრაგმის მიმდებარედ. ფილტვების გარე ნაწილი დაფარულია სეროზული გარსით - ვისცერული პლევრის. პარიეტალური პლევრა (ძვალი)ხაზავს გულმკერდის ღრუს და მჭიდროდ ერწყმის სანაპირო კედელს. პლევრის ამ ფენებს შორის არის ნაპრალის მსგავსი სივრცე (5-10 მიკრონი) - პლევრის ღრუსავსე სეროზული სითხით. სივრცე მარჯვნივ და მარცხენა ფილტვიდაურეკა შუასაყარი.აქ არის გული, ტრაქეა, სისხლძარღვები და ნერვები. ფილტვები იყოფა ლობებად, სეგმენტებად და ლობულებად. ამ დაყოფის სიმძიმის ხარისხი განსხვავდება სხვადასხვა ცხოველებში.
ფილტვის მორფოლოგიური და ფუნქციური ერთეულია acinus (ლათ. acinus - ყურძნის მარცვალი). Acinus მოიცავს სასუნთქი (რესპირატორული) ბრონქიოლური და ალვეოლარული სადინარები,რომელიც მთავრდება ალვეოლური ჩანთები.ერთი აცინი შეიცავს 400-600 ალვეოლს; 12-20 აცინი ქმნის ფილტვის წილს.
ალვეოლი -ეს არის ბუშტები, რომელთა შიდა ზედაპირი მოპირკეთებულია ერთი ფენით ბრტყელი ეპითელიუმი. ეპითელურ უჯრედებს შორის არის 1 რიგის ალვეოციტები,რომლებიც ფილტვის კაპილარების ენდოთელიუმთან ერთად წარმოიქმნება ჰაერ-სისხლის ბარიერიდა მე-2 რიგის ალვეოციტებიასრულებენ სეკრეტორულ ფუნქციას, გამოყოფენ ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებასურფაქტანტი სურფაქტანი (ფოსფოლიპოპროტეინები - სურფაქტანტი)ხაზავს ალვეოლის შიდა ზედაპირს, ზრდის ზედაპირულ დაძაბულობას და ხელს უშლის ალვეოლის დაშლას.
სასუნთქი გზების ფუნქციები.
სასუნთქი გზები(მათში ინახება ჩასუნთქული ჰაერის 30%-მდე) არ მონაწილეობენ გაზის გაცვლაში და ე.წ. "მავნე" სივრცე.თუმცა, ზედა და ქვედა სასუნთქი გზები დიდ როლს თამაშობს სხეულის ცხოვრებაში.
აქ ჩასუნთქული ჰაერი თბება, ტენიანდება და იწმინდება.ეს შესაძლებელია სასუნთქი გზების კარგად განვითარებული ლორწოვანი გარსის წყალობით, რომელიც უხვად არის სისხლძარღვოვანი,შეიცავს გობლეტ უჯრედებს, ლორწოვან ჯირკვლებს და დიდი რიცხვიმოციმციმე ეპითელიუმის წამწამები. გარდა ამისა, არსებობს რეცეპტორები ყნოსვის ანალიზატორისთვის, რეცეპტორები ხველის, ცემინების, ხვრინვის დამცავი რეფლექსებისთვის და გამაღიზიანებელი (გაღიზიანების) რეცეპტორებისთვის. ისინი განლაგებულია ბრონქიოლებში და რეაგირებენ მტვრის ნაწილაკებზე, ლორწოსა და კაუსტიკური ორთქლის მიმართ. როდესაც გამაღიზიანებელი რეცეპტორები გაღიზიანებულია, ჩნდება წვის შეგრძნება, ტკივილი, ჩნდება ხველა და სუნთქვა აჩქარებს.
გაზის გაცვლა სხეულსა და გარე გარემოს შორის უზრუნველყოფილია მკაცრად კოორდინირებული პროცესების კომპლექტით, რომლებიც შედის უმაღლესი ცხოველების რესპირატორულ სტრუქტურაში.
2. გარე სუნთქვა (ფილტვის ვენტილაცია) ალვეოლური ჰაერის გაზის შემადგენლობის განახლების მუდმივი პროცესი, რომელიც ხორციელდება როცა ჩასუნთქვა და ამოსუნთქვა.
ფილტვის ქსოვილიარ გააჩნია აქტიური კუნთოვანი ელემენტები და ამიტომ მისი მოცულობის მატება ან შემცირება ხდება პასიურად დროთა განმავლობაში გულმკერდის მოძრაობებთან ერთად (ინჰალაცია, ამოსუნთქვა). ეს არის იმის გამო უარყოფითი ინტრაპლევრალური წნევა(ატმოსფეროს ქვემოთ: ჩასუნთქვისას 15-30 მმ Hg-ით. Ხელოვნება.,ამოსუნთქვისას 4-6 მმ Hg-ით. Ხელოვნება.)ჰერმეტულად დახურულ გულმკერდის ღრუში.
გარე სუნთქვის მექანიზმი.
ჩასუნთქვის აქტი (ლათ. შთაგონება - შთაგონება)ხორციელდება გულმკერდის მოცულობის გაზრდით. ამაში მონაწილეობენ ინსპირაციული კუნთები (სუნთქვები): გარე ნეკნთაშუა კუნთები და დიაფრაგმა.იძულებითი სუნთქვის დროს აქტიურდება შემდეგი კუნთები: levator ნეკნები, scalene supracostalis, serratus dorsalis.გულმკერდის მოცულობა იზრდება სამი მიმართულებით - ვერტიკალური, საგიტალური (წინა-უკანა) და ფრონტალური.
ამოსუნთქვის აქტი (ლათ. გასვლა - ამოწურვა)ფიზიოლოგიური დასვენების მდგომარეობაში უპირატესად პასიური ხასიათისაა. როგორც კი ინჰალაციის კუნთები მოდუნდება, გულმკერდი სიმძიმისა და ნეკნის ხრტილების ელასტიურობის გამო უბრუნდება საწყის მდგომარეობას. დიაფრაგმა მოდუნდება და მისი გუმბათი კვლავ ამოზნექილი ხდება.
იძულებითი სუნთქვის დროს ამოსუნთქვის აქტს ხელს უწყობს ამოსუნთქვის კუნთები: შიდა ნეკნთაშუა, გარე და შიდა ირიბი, განივი და სწორი ნაწლავის კუნთები. მუცლის კედელი, ზურგის დაკბილული ექსჰალატორი.
სუნთქვის სახეები.
რესპირატორულ მოძრაობებში ჩართული გარკვეული კუნთების ტრანსფორმაციის მიხედვით, არსებობს სამი სახის სუნთქვა:
1 - გულმკერდის (კასტალური) ტიპის სუნთქვახორციელდება გარე ნეკნთაშუა კუნთებისა და გულმკერდის სარტყლის კუნთების შეკუმშვით;
2 – მუცლის (დიაფრაგმული) ტიპის სუნთქვა– ჭარბობს დიაფრაგმის და მუცლის კუნთების შეკუმშვა;
3 – შერეული (კოსტო-აბდომინალური) ტიპის სუნთქვაყველაზე გავრცელებული ფერმის ცხოველებში.
ზე სხვადასხვა დაავადებებისუნთქვის სქემა შეიძლება შეიცვალოს. გულმკერდის ორგანოების დაავადებებში ჭარბობს სუნთქვის დიაფრაგმული ტიპი, მუცლის ღრუს ორგანოების დაავადებებში კი სუნთქვის ქერქოვანი ტიპი.
სუნთქვის სიხშირე.
სუნთქვის სიხშირე ეხება სუნთქვის ციკლების რაოდენობას (ინჰალაცია-ამოსუნთქვა) წუთში.
ცხენი 8 - 12 ძაღლი 10 - 30
კრუპი რქა. პირუტყვი 10 - 30 კურდღელი 50 - 60
ცხვარი 8 - 20 ქათამი 20 - 40
ღორი 8 - 18 იხვი 50 - 75
პირი 10 - 18 მაუსი 200
გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ცხრილი აჩვენებს საშუალო მნიშვნელობებს. რესპირატორული მოძრაობების სიხშირე დამოკიდებულია ცხოველის ტიპზე, ჯიშზე, პროდუქტიულობაზე, ფუნქციური მდგომარეობა, დღის დრო, ასაკი, გარემოს ტემპერატურა და ა.შ.
ფილტვის მოცულობა.
არსებობს განსხვავება ფილტვების მთლიან და სასიცოცხლო ტევადობას შორის. ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა (VC) შედგება სამი მოცულობისგან:ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის რესპირატორული და სარეზერვო მოცულობები.
1.მოქცევის მოცულობა- ეს არის ჰაერის მოცულობა, რომელიც შეიძლება მშვიდად, ძალისხმევის გარეშე ჩაისუნთქოს და ამოისუნთქოს.
2.ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობა -ეს არის ჰაერი, რომლის დამატებით ჩასუნთქვა შესაძლებელია მშვიდი ჩასუნთქვის შემდეგ.
3.ექსპირაციული სარეზერვო მოცულობა- ეს არის ჰაერის მოცულობა, რომელიც შეიძლება მაქსიმალურად ამოისუნთქოს მშვიდი ამოსუნთქვის შემდეგ.
სრული, მაქსიმალურად ღრმა ამოსუნთქვის შემდეგ ფილტვებში ჰაერი რჩება - ნარჩენი მოცულობა.სასიცოცხლო სითხისა და ნარჩენი ჰაერის მოცულობის ჯამი არის ფილტვების მთლიანი მოცულობა.
ჰაერის ნარჩენი მოცულობისა და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობის ჯამი ეწოდება ალვეოლარული ჰაერი (ფუნქციური ნარჩენი სიმძლავრე).
ფილტვის მოცულობა (ლიტრებში).
ცხენი კაცი
1. რესპირატორული V 5-6 0.5
2. სარეზერვო V ინჰალაცია 12 1.5
3. რეზერვი V ამოსუნთქვა 12 1.5
4. ნარჩენი V 10 1
ვენტილაცია- ეს არის ალვეოლური ჰაერის გაზის შემადგენლობის განახლება ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის დროს. ფილტვების ვენტილაციის ინტენსივობის შეფასებისას გამოიყენეთ სუნთქვის წუთიერი მოცულობა(ფილტვებში გამავალი ჰაერის რაოდენობა 1 წუთში), რაც დამოკიდებულია სუნთქვის მოძრაობების სიღრმეზე და სიხშირეზე.
ცხენის მოქცევის მოცულობა მოსვენებულ მდგომარეობაში 5-6 ლიტრი , სუნთქვის სიხშირე 12 სუნთქვის მოძრაობა 1 წუთში.
აქედან გამომდინარე: 5 ლ.*12=60 ლიტრისუნთქვის წუთიერი მოცულობა. მსუბუქი სამუშაოსთვის უდრის 150-200 ლიტრი,მძიმე სამუშაოს დროს 400-500 ლიტრი.
სუნთქვის დროს ფილტვების ყველა ნაწილი არ არის ვენტილირებადი და განსხვავებული ინტენსივობით. ამიტომ ისინი ითვლიან ალვეოლური ვენტილაციის კოეფიციენტი არის ჩასუნთქული ჰაერის თანაფარდობა ალვეოლურ მოცულობასთან.გასათვალისწინებელია, რომ ცხენი 5 ლიტრის ჩასუნთქვისას ჰაერის 30% რჩება სასუნთქ გზებში „მავნე სივრცეში“.
ამრიგად, 3,5 ლიტრი ჩასუნთქული ჰაერი აღწევს ალვეოლებში (5 ლიტრი მოქცევის მოცულობის 70%). ამიტომ ალვეოლური ვენტილაციის კოეფიციენტი არის 3,5ლ.:22ლ. ან 1:6. ანუ ყოველი მშვიდი ამოსუნთქვისას ალვეოლის 1/6 ვენტილაცია ხდება.
3. აირების დიფუზია (აირების გაცვლა ალვეოლურ ჰაერსა და სისხლს შორის ფილტვის ცირკულაციის კაპილარებში).
ფილტვებში გაზის გაცვლა ხდება დიფუზიის შედეგადნახშირორჟანგი (CO 2) სისხლიდან ფილტვის ალვეოლებში და ჟანგბადი (O 2) ალვეოლებიდან ფილტვის ცირკულაციის კაპილარების ვენურ სისხლში. გამოთვლილია, რომ ჩასუნთქულ ჰაერში ჟანგბადის დაახლოებით 5% რჩება ორგანიზმში, ხოლო ნახშირორჟანგის დაახლოებით 4% გამოიყოფა ორგანიზმიდან. აზოტი არ მონაწილეობს გაზის გაცვლაში.
აირების მოძრაობა განისაზღვრება წმინდად ფიზიკური კანონები (ოსმოზი და დიფუზია),მოქმედი გაზ-თხევადი სისტემაში, რომელიც გამოყოფილია ნახევრად გამტარი მემბრანით. ეს კანონები ემყარება გაზების ნაწილობრივი წნევის განსხვავებას ან ნაწილობრივი წნევის გრადიენტს.
ნაწილობრივი წნევა (ლათ. partialis - ნაწილობრივი)არის ერთი გაზის წნევა, რომელიც შედის აირის ნარევში.
აირების დიფუზია უფრო ფართობიდან ხდება მაღალი წნევაქვედა ზონამდე.
ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა ალვეოლურ ჰაერში 102 მმრტ. ხელოვნება, ნახშირორჟანგი 40 მმ Hg. Ხელოვნება.დაძაბულობა ფილტვების კაპილარების ვენურ სისხლში O2 =40 მმ Hg. არტ., CO2=46 მმ Hg. Ხელოვნება.
ამრიგად, ნაწილობრივი წნევის განსხვავებაა:
ჟანგბადი (O2) 102 – 40 = 62 მმ Hg. Ხელოვნება.;
ნახშირორჟანგი (CO2) 46 – 40 = 6 მმ Hg. Ხელოვნება.
ჟანგბადი სწრაფად ხვდება ფილტვის გარსებში და მთლიანად ერწყმის ჰემოგლობინს და სისხლი ხდება არტერიული. ნახშირორჟანგი, მიუხედავად ნაწილობრივი წნევის უმნიშვნელო განსხვავებისა, აქვს უფრო მაღალი დიფუზიის სიჩქარე (25-ჯერ)ვენური სისხლიდან ფილტვის ალვეოლებში.
4. აირების ტრანსპორტირება (O 2, CO 2) სისხლით.
ჟანგბადი, რომელიც ალვეოლებიდან სისხლში გადადის, არის ორი ფორმით - დაახლოებით 3% იხსნება პლაზმაშიდა დაახლოებით სისხლის წითელი უჯრედების 97% შერწყმულია ჰემოგლობინთან (ოქსიჰემოგლობინთან).სისხლის გაჯერება ჟანგბადით ე.წ ოქსიგენაცია.
ჰემოგლობინის ერთ მოლეკულაში რკინის 4 ატომია, შესაბამისად, 1 ჰემოგლობინის მოლეკულას შეუძლია დააკავშიროს 4 ჟანგბადის მოლეკულა.
NNბ+ 4О 2 ↔ ННბ(O 2) 4
ოქსიჰემოგლობინი (HHb (O 2) 4) - ავლენს თვისებას სუსტი, ადვილად დისოციაციური მჟავა.
სისხლში 100 მმ-ში არსებული ჟანგბადის რაოდენობას, როდესაც ჰემოგლობინი მთლიანად გარდაიქმნება ოქსიჰემოგლობინში, ე.წ. სისხლის ჟანგბადის მოცულობა.დადგენილია, რომ 1 გ ჰემოგლობინს შეუძლია, საშუალოდ, შებოჭოს 1.34 მმჟანგბადი.იცის სისხლში ჰემოგლობინის კონცენტრაცია და ის საშუალოდ 15 გ. / 100 მლ,თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ სისხლის ჟანგბადის მოცულობა.
15 * 1.34 = 20.4 vol.% (მოცულობის პროცენტი).
ნახშირორჟანგის ტრანსპორტირება სისხლში.
ნახშირორჟანგის ტრანსპორტირება სისხლში არის რთული პროცესი, რომელშიც ისინი მონაწილეობენ სისხლის წითელი უჯრედები (ჰემოგლობინი, კარბოანჰიდრაზას ფერმენტი) და სისხლის ბუფერული სისტემები.
ნახშირორჟანგი გვხვდება სისხლში სამი ფორმა: 5% - ფიზიკურად გახსნილი ფორმით; 10% - კარბოჰემოგლობინის სახით; 85% - კალიუმის ბიკარბონატების სახით ერითროციტებში და ნატრიუმის ბიკარბონატების სახით პლაზმაში.
ქსოვილიდან სისხლის პლაზმაში შემავალი CO 2 დაუყოვნებლივ დიფუზირდება სისხლის წითელ უჯრედებში, სადაც ხდება ჰიდრატაციის რეაქცია ნახშირმჟავას (H 2 CO 3) წარმოქმნით და მისი დაშლით. ორივე რეაქცია კატალიზებულია ფერმენტის მიერ ნახშირბადის ანჰიდრაზა,რომელსაც შეიცავს სისხლის წითელი უჯრედები.
H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3
ნახშირბადის ანჰიდრაზა
↓
H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
ბიკარბონატის იონების კონცენტრაციის მატებასთან ერთად (NSO 3 -)სისხლის წითელ უჯრედებში მათი ერთი ნაწილი დიფუზირდება სისხლის პლაზმაში და ერწყმის ბუფერულ სისტემებს და წარმოქმნის ნატრიუმის ბიკარბონატს. (NaHCO 3). HCO 3-ის მეორე ნაწილი რჩება სისხლის წითელ უჯრედებში და აერთიანებს ჰემოგლობინთან ერთად (კარბოჰემოგლობინი) ხოლო კალიუმის კათიონებთან – კალიუმის ბიკარბონატი (KHCO 3).
ალვეოლის კაპილარებში ჰემოგლობინი აერთიანებს ჟანგბადს (ოქსიჰემოგლობინი) - ეს არის უფრო ძლიერი მჟავა, რომელიც ანაცვლებს ნახშირმჟავას ყველა ნაერთს. კარბოანჰიდრაზას გავლენით ხდება მისი გაუწყლოება.
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
ამრიგად, კარბოჰემოგლობინის დისოციაციის დროს დაშლილი და გამოთავისუფლებული ნახშირორჟანგი დიფუზირდება ალვეოლურ ჰაერში.
5. აირების გაცვლა სისხლსა და ქსოვილის სითხეს შორის. ქსოვილის სუნთქვა.
სისხლსა და ქსოვილებს შორის გაზების გაცვლა ანალოგიურად ხდება აირების ნაწილობრივი წნევის სხვაობის გამო (ოსმოსის და დიფუზიის კანონების მიხედვით).აქ შემოსული არტერიული სისხლი გაჯერებულია ჟანგბადით, მისი ძაბვა არის 100 მმრტ. Ხელოვნება.ქსოვილის სითხეში ჟანგბადის დაძაბულობაა 20 - 40 მმ Hg. Ხელოვნება.,ხოლო უჯრედებში მისი დონე ეცემა 0-მდე.
შესაბამისად: O 2 100 - 40 = 60 მმ Hg. Ხელოვნება.
60 - 0 = 60 მმ Hg. Ხელოვნება.
აქედან გამომდინარე, ოქსიჰემოგლობინი ირჩევს ჟანგბადს, რომელიც სწრაფად გადადის ქსოვილის სითხეში და შემდეგ ქსოვილის უჯრედებში.
ქსოვილის სუნთქვა არის პროცესი ბიოლოგიური დაჟანგვაუჯრედებსა და ქსოვილებში.ქსოვილში შემავალ ჟანგბადზე გავლენას ახდენს ცხიმების, ნახშირწყლების და ცილების დაჟანგვა. ამ შემთხვევაში გამოთავისუფლებული ენერგია ფორმაში გროვდება მაკროერგიული ობლიგაციები - ATP.ოქსიდაციური ფოსფორილირების გარდა, ჟანგბადიც გამოიყენება მიკროსომური დაჟანგვის დროს – უჯრედების ენდოპლაზმური ბადის მიკროსომებში. ამ შემთხვევაში, ჟანგვითი რეაქციების საბოლოო პროდუქტები ხდება წყალი და ნახშირორჟანგი.
ნახშირორჟანგი, რომელიც იხსნება ქსოვილის სითხეში, იქ ქმნის დაძაბულობას 60-70 მმ Hg. Ხელოვნება.,რაც უფრო მაღალია ვიდრე სისხლში (40 mmHg).
CO 2 70 - 40 = 30 მმ Hg. Ხელოვნება.
ამრიგად, ჟანგბადის მაღალი დაძაბულობის გრადიენტი და ნახშირორჟანგის ნაწილობრივი წნევის სხვაობა ქსოვილის სითხესა და სისხლში იწვევს მის დიფუზიას ქსოვილის სითხიდან სისხლში.
6. სუნთქვის რეგულირება.
რესპირატორული ცენტრი -ეს არის ნეირონების ნაკრები, რომელიც მდებარეობს ცენტრალური ნერვული სისტემის ყველა ნაწილში და მონაწილეობს სუნთქვის რეგულირებაში.
მისლავსკის რესპირატორული ცენტრის "ბირთის" ძირითადი ნაწილიმდებარეობს მედულა მოგრძომეოთხეს ბოლოში რეტიკულური წარმონაქმნის მიდამოში ცერებრალური პარკუჭი. ამ ცენტრის ნეირონებს შორის არის მკაცრი სპეციალიზაცია (ფუნქციების განაწილება). ზოგიერთი ნეირონი არეგულირებს ჩასუნთქვის აქტს, ზოგი კი ამოსუნთქვის აქტს.
ბულბარული სასუნთქი გზებიტრას აქვს უნიკალური თვისება - ავტომატური,რომელიც გრძელდება მისი სრული დეფერენტაციითაც (სხვადასხვა რეცეპტორებისა და ნერვების ზემოქმედების შეწყვეტის შემდეგ).
ტერიტორიაზე პონსიმდებარეობს "პნევმოტაქსიური ცენტრი".მას არ აქვს ავტომატიზმი, მაგრამ ის გავლენას ახდენს მისლავსკის რესპირატორული ცენტრის ნეირონების აქტივობაზე, მონაცვლეობით ასტიმულირებს ნეირონების აქტივობას ინჰალაციისა და ამოსუნთქვის აქტისთვის.
ნერვული იმპულსები რესპირატორული ცენტრიდან საავტომობილო ნეირონებამდე მიდის თორაკოვენტრალური ნერვის ბირთვები (3-4 საშვილოსნოს ყელის ხერხემლიანები– დიაფრაგმული კუნთების ცენტრი) და მასში მდებარე საავტომობილო ნეირონებისკენ გვერდითი რქებიგულმკერდის ზურგის ტვინი (ანერვიებს გარე და შიდა ნეკნთაშუა კუნთებს).
ფილტვებში (სასუნთქი გზების გლუვ კუნთებს შორის და ფილტვის ცირკულაციის კაპილარების გარშემო) არსებობს რეცეპტორების სამი ჯგუფი: დაჭიმულობა და კოლაფსები, გამაღიზიანებელი, იუქსტაკაპილარული.ინფორმაცია ამ რეცეპტორებიდან ფილტვების მდგომარეობის შესახებ (გაჭიმვა, კოლაფსი), ჰაერით მათი შევსება, შესვლა გამაღიზიანებლებიშედის სასუნთქ გზებში (გაზი, მტვერი), იცვლება არტერიული წნევა ფილტვის სისხლძარღვებში და შედის რესპირატორულ ცენტრში აფერენტული ნერვების მეშვეობით. ეს გავლენას ახდენს სუნთქვის მოძრაობების სიხშირეზე და სიღრმეზე, ხველისა და ცემინების დამცავი რეფლექსების გამოვლინებაზე.
დიდი მნიშვნელობასუნთქვის რეგულირებაში აქვთ ჰუმორული ფაქტორები.სისხლძარღვთა სისხლძარღვები რეაგირებენ სისხლის გაზის შემადგენლობის ცვლილებებზე საძილე სინუსის, აორტის და მედულას მოგრძო რეფლექსოგენური ზონები.
სისხლში ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის მატება იწვევს სასუნთქი ცენტრის სტიმულაციას.შედეგად, სუნთქვა უფრო სწრაფი ხდება - ქოშინი (ქოშინი).სისხლში ნახშირორჟანგის დონის დაქვეითება ანელებს სუნთქვის რიტმს - აპნოე.
რა არის გაზის გაცვლა? მის გარეშე თითქმის არცერთ ცოცხალ არსებას არ შეუძლია. გაზის გაცვლა ფილტვებში და ქსოვილებში, ისევე როგორც სისხლში, ხელს უწყობს უჯრედების კვებას ნუტრიენტები. მისი წყალობით ვიღებთ ენერგიას და სიცოცხლისუნარიანობას.
რა არის გაზის გაცვლა?
ცოცხალ ორგანიზმებს არსებობისთვის ჰაერი სჭირდებათ. ეს არის მრავალი აირის ნაზავი, რომელთა ძირითადი წილი არის ჟანგბადი და აზოტი. ორივე ეს აირი არის აუცილებელი კომპონენტებიუზრუნველყოფა ნორმალური ცხოვრებაორგანიზმები.
ევოლუციის დროს განსხვავებული ტიპებიშეიმუშავეს საკუთარი ხელსაწყოები მათი მოსაპოვებლად, ზოგს განუვითარდა ფილტვები, ზოგს აქვს ღრძილები და სხვები მხოლოდ იყენებენ კანი. ამ ორგანოების დახმარებით ხდება გაზის გაცვლა.
რა არის გაზის გაცვლა? ეს არის გარე გარემოსა და ცოცხალ უჯრედებს შორის ურთიერთქმედების პროცესი, რომლის დროსაც ხდება ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის გაცვლა. სუნთქვის დროს ჟანგბადი სხეულში ჰაერთან ერთად შედის. ყველა უჯრედისა და ქსოვილის გაჯერება, მონაწილეობს ჟანგვითი რეაქცია, გადაიქცევა ნახშირორჟანგად, რომელიც გამოიყოფა ორგანიზმიდან სხვა მეტაბოლურ პროდუქტებთან ერთად.
გაზის გაცვლა ფილტვებში
ყოველდღიურად ჩვენ ვისუნთქავთ 12 კილოგრამზე მეტ ჰაერს. ამაში ფილტვები გვეხმარება. ისინი ყველაზე მოცულობითი ორგანოა, რომელსაც შეუძლია 3 ლიტრამდე ჰაერის შეკავება ერთი სრული ღრმა ამოსუნთქვით. ფილტვებში გაზის გაცვლა ხდება ალვეოლის - მრავალრიცხოვანი ბუშტების დახმარებით, რომლებიც გადაჯაჭვულია სისხლძარღვებთან.
ჰაერი მათში შედის ზედა სასუნთქი გზების გავლით, გადის ტრაქეასა და ბრონქებში. ალვეოლებთან დაკავშირებული კაპილარები იღებენ ჰაერს და ანაწილებენ მას სისხლის მიმოქცევის სისტემაში. ამავდროულად, ისინი გამოყოფენ ნახშირორჟანგს ალვეოლებში, რომელიც ამოსუნთქვასთან ერთად ტოვებს სხეულს.
ალვეოლებსა და სისხლძარღვებს შორის გაცვლის პროცესს ორმხრივი დიფუზია ეწოდება. ეს ხდება სულ რამდენიმე წამში და ხორციელდება წნევის სხვაობის გამო. ჟანგბადით გაჯერებულ ატმოსფერულ ჰაერს მეტი ჟანგბადი აქვს, ამიტომ ის კაპილარებისკენ მიედინება. ნახშირორჟანგს ნაკლები წნევა აქვს, რის გამოც ის ალვეოლებში უბიძგებს.
ტირაჟი
სისხლის მიმოქცევის სისტემის გარეშე გაზის გაცვლა ფილტვებში და ქსოვილებში შეუძლებელი იქნებოდა. ჩვენი სხეული გაჟღენთილია მრავალი სისხლძარღვებისხვადასხვა სიგრძე და დიამეტრი. ისინი წარმოდგენილია არტერიებით, ვენებით, კაპილარებით, ვენულებით და ა.შ. სისხლი მუდმივად ცირკულირებს სისხლძარღვებში, რაც ხელს უწყობს გაზებისა და ნივთიერებების გაცვლას.
სისხლში გაზის გაცვლა ხდება სისხლის მიმოქცევის ორი სქემით. სუნთქვისას ჰაერი დიდ წრეში იწყებს მოძრაობას. ის სისხლში გადადის სპეციალურ ცილაზე, რომელსაც ჰემოგლობინს უწოდებენ, რომელიც გვხვდება სისხლის წითელ უჯრედებში.
ალვეოლებიდან ჰაერი შედის კაპილარებში, შემდეგ კი არტერიებში, პირდაპირ გულში. ჩვენს სხეულში ის მძლავრი ტუმბოს როლს ასრულებს, რომელიც ჟანგბადით გაჯერებულ სისხლს ქსოვილებსა და უჯრედებში ტუმბავს. ისინი, თავის მხრივ, ათავისუფლებენ ნახშირორჟანგით სავსე სისხლს, აგზავნიან მას ვენულებითა და ვენებით უკან გულში.
მარჯვენა ატრიუმის გავლით, დეოქსიგენირებული სისხლიასრულებს დიდი წრე. ის იწყება მარჯვენა პარკუჭიდან. სისხლი გადაიტუმბება მასში. ის მოძრაობს არტერიების, არტერიოლების და კაპილარების გავლით, სადაც ის ცვლის ჰაერს ალვეოლებთან, რათა თავიდან დაიწყოს ციკლი.
გაცვლა ქსოვილებში
ასე რომ, ჩვენ ვიცით რა არის გაზის გაცვლა ფილტვებსა და სისხლს შორის. ორივე სისტემა გაზების ტრანსპორტირებას და გაცვლას. მაგრამ მთავარი როლი ქსოვილებს ეკუთვნის. ძირითადი პროცესები, რომლებიც ცვლის ქიმიური შემადგენლობასაჰაერო.
აჯერებს უჯრედებს ჟანგბადით, რაც იწვევს მათში რედოქსული რეაქციების სერიას. ბიოლოგიაში მათ კრებსის ციკლს უწოდებენ. მათი განსახორციელებლად საჭიროა ფერმენტები, რომლებიც ასევე მოდის სისხლთან ერთად.
ამ პროცესში წარმოიქმნება ლიმონის, ძმარმჟავას და სხვა მჟავები, ცხიმების, ამინომჟავების და გლუკოზის დაჟანგვის პროდუქტები. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპები, რომელიც თან ახლავს გაზის გაცვლას ქსოვილებში. მისი მსვლელობისას გამოიყოფა ორგანიზმის ყველა ორგანოსა და სისტემის ფუნქციონირებისთვის საჭირო ენერგია.
რეაქციის განსახორციელებლად აქტიურად გამოიყენება ჟანგბადი. ის თანდათან იჟანგება, გადაიქცევა ნახშირორჟანგად - CO 2, რომელიც უჯრედებიდან და ქსოვილებიდან გამოიყოფა სისხლში, შემდეგ ფილტვებში და ატმოსფეროში.
გაზის გაცვლა ცხოველებში
მრავალი ცხოველის სხეულისა და ორგანოთა სისტემების სტრუქტურა მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ძუძუმწოვრები ყველაზე მეტად ჰგვანან ადამიანებს. პატარა ცხოველებს, როგორიცაა პლანარია, არ აქვთ რთული სისტემებიმეტაბოლიზმისთვის. ისინი თავიანთ გარე საფარს იყენებენ სუნთქვისთვის.
ამფიბიები სუნთქვისთვის იყენებენ კანს, პირს და ფილტვებს. უმეტეს ცხოველებში, რომლებიც წყალში ცხოვრობენ, გაზის გაცვლა ხდება ღრძილების გამოყენებით. ეს არის თხელი ფირფიტები, რომლებიც დაკავშირებულია კაპილარებთან და გადააქვს ჟანგბადი წყლიდან მათში.
ფეხსახსრიანებს, როგორიცაა მილიპედები, ტყის ბალიები, ობობები და მწერები, არ აქვთ ფილტვები. მათ სხეულის მთელ ზედაპირზე აქვთ ტრაქეები, რომლებიც ჰაერს პირდაპირ უჯრედებისკენ მიმართავენ. ეს სისტემა საშუალებას აძლევს მათ სწრაფად იმოძრაონ ქოშინისა და დაღლილობის გარეშე, რადგან ენერგიის ფორმირების პროცესი უფრო სწრაფად ხდება.
გაზების გაცვლა მცენარეებში
ცხოველებისგან განსხვავებით, მცენარეთა ქსოვილებში გაზის გაცვლა მოიცავს როგორც ჟანგბადის, ასევე ნახშირორჟანგის მოხმარებას. ისინი მოიხმარენ ჟანგბადს სუნთქვის დროს. მცენარეებს ამისთვის სპეციალური ორგანოები არ აქვთ, ამიტომ ჰაერი მათში სხეულის ყველა ნაწილით შედის.
როგორც წესი, ფოთლებს აქვთ ყველაზე დიდი ფართობი და ჰაერის ძირითადი რაოდენობა მათზე მოდის. ჟანგბადი მათში შედის უჯრედებს შორის მცირე ღიობებით, რომელსაც ეწოდება სტომატი, მუშავდება და გამოიყოფა ნახშირორჟანგის სახით, როგორც ცხოველებში.
მცენარეების გამორჩეული თვისებაა მათი ფოტოსინთეზის უნარი. ამრიგად, მათ შეუძლიათ არაორგანული კომპონენტები ორგანულად გარდაქმნან სინათლისა და ფერმენტების დახმარებით. ფოტოსინთეზის დროს ნახშირორჟანგი შეიწოვება და წარმოიქმნება ჟანგბადი, ამიტომ მცენარეები ჰაერის გამდიდრების ნამდვილი „ქარხნებია“.
თავისებურებები
გაზის გაცვლა ერთ-ერთია აუცილებელი ფუნქციებინებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმი. იგი ხორციელდება სუნთქვისა და სისხლის მიმოქცევის გზით, რაც ხელს უწყობს ენერგიის განთავისუფლებას და მეტაბოლიზმს. გაზის გაცვლის თავისებურება ის არის, რომ ის ყოველთვის ერთნაირად არ მიმდინარეობს.
უპირველეს ყოვლისა, სუნთქვის გარეშე შეუძლებელია, მისი 4 წუთით შეჩერება შეიძლება გამოიწვიოს ტვინის უჯრედების ფუნქციონირების დარღვევა. ამის შედეგად სხეული კვდება. არსებობს მრავალი დაავადება, რომლის დროსაც გაზის გაცვლა დარღვეულია. ქსოვილები არ იღებენ საკმარის ჟანგბადს, რაც ანელებს მათ განვითარებას და ფუნქციონირებას.
ასევე შეინიშნება გაზის არათანაბარი გაცვლა ჯანსაღი ადამიანები. ის მნიშვნელოვნად იზრდება კუნთების მუშაობის გაზრდით. სულ რაღაც ექვს წუთში ის აღწევს მაქსიმალურ ძალას და იცავს მას. თუმცა დატვირთვის მატებასთან ერთად შესაძლოა დაიწყოს ჟანგბადის მატება, რაც ასევე უსიამოვნო გავლენას მოახდენს ორგანიზმის კეთილდღეობაზე.
Ჩატვირთვა...