შეჯამებულია ორგანიზმის მიერ ჟანგბადის შეწოვის ეტაპები. ჟანგბადის მიწოდების სისტემა ორგანიზმისთვის (ბავშვი). კითხვები და ამოცანები

თავი 8. ორგანიზმის ჟანგბადის მიწოდების სისტემა

რედოქს რეაქციები, რომლებიც მუდმივად მიმდინარეობს სხეულის ყველა უჯრედში, მოითხოვს მუდმივ მიწოდებას ჟანგვის სუბსტრატებით (ნახშირწყლები, ლიპიდები და ამინომჟავები) და ჟანგვის აგენტი - ჟანგბადი. სხეულს აქვს საკვები ნივთიერებების შთამბეჭდავი მარაგი - ნახშირწყლებისა და ცხიმების საწყობები, ასევე ცილების უზარმაზარი მარაგი ჩონჩხის კუნთებში, ამიტომ შედარებით ხანგრძლივი (რამდენიმედღიანი) მარხვაც კი არ აყენებს მნიშვნელოვან ზიანს ადამიანს. მაგრამ სხეულში პრაქტიკულად არ არის ჟანგბადის მარაგი, გარდა მცირე რაოდენობით, რომელიც შეიცავს კუნთებში ოქსიმიოგლობინის სახით, ამიტომ, მისი მიწოდების გარეშე, ადამიანს შეუძლია გადარჩეს მხოლოდ 2-3 წუთი, რის შემდეგაც ე.წ. კლინიკური სიკვდილი“ ხდება. თუ ტვინის უჯრედებისთვის ჟანგბადის მიწოდება 10-20 წუთში არ აღდგება, მათში მოხდება ბიოქიმიური ცვლილებები, რაც დაარღვევს მათ ფუნქციურ თვისებებს და გამოიწვევს მთელი ორგანიზმის სწრაფ სიკვდილს. სხეულის სხვა უჯრედები შეიძლება არ დაზარალდეს იმავე ზომით, მაგრამ ნერვული უჯრედები უკიდურესად მგრძნობიარეა ჟანგბადის ნაკლებობის მიმართ. სწორედ ამიტომ არის ორგანიზმის ერთ-ერთი ცენტრალური ფიზიოლოგიური სისტემა ფუნქციური სისტემაჟანგბადის მიწოდება და ამ კონკრეტული სისტემის მდგომარეობა ყველაზე ხშირად გამოიყენება "ჯანმრთელობის" შესაფასებლად.

სხეულის ჟანგბადის რეჟიმის კონცეფცია. საკმარისი ჟანგბადი გადის ორგანიზმში გრძელი გზა(სურ. 18). გაზის მოლეკულების სახით შიგნით მოხვედრისას ის უკვე ფილტვებში მონაწილეობს უამრავ ქიმიურ რეაქციაში, რაც უზრუნველყოფს მის შემდგომ ტრანსპორტირებას სხეულის უჯრედებში. იქ, მიტოქონდრიაში შესვლისას, ჟანგბადი იჟანგება სხვადასხვა ორგანულ ნაერთებს, საბოლოოდ აქცევს მათ წყალსა და ნახშირორჟანგად. ამ ფორმით, ჟანგბადი გამოიყოფა სხეულიდან.

რა აიძულებს ატმოსფეროდან ჟანგბადს შეაღწიოს ფილტვებში, შემდეგ სისხლში და იქიდან ქსოვილებსა და უჯრედებში, სადაც ის შედის ბიოქიმიურ რეაქციებში? ცხადია, არსებობს გარკვეული ძალა, რომელიც ზუსტად განსაზღვრავს ამ გაზის მოლეკულების მოძრაობის ამ მიმართულებას. ეს ძალა არის კონცენტრაციის გრადიენტი. ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა გაცილებით მეტია, ვიდრე ინტრაპულმონარული სივრცის (ალვეოლური) ჰაერში. ჟანგბადის შემცველობა ალვეოლებში - ფილტვის ბუშტუკებში, რომლებშიც ხდება გაზის გაცვლა ჰაერსა და სისხლს შორის - გაცილებით მაღალია, ვიდრე ვენურ სისხლში. ქსოვილები შეიცავს ბევრად ნაკლებ ჟანგბადს, ვიდრე არტერიულ სისხლს, ხოლო მიტოქონდრია შეიცავს ჟანგბადის უმნიშვნელო რაოდენობას, რადგან მათში შემავალი ამ გაზის მოლეკულები დაუყოვნებლივ შედიან ჟანგვითი რეაქციების ციკლში და გარდაიქმნება. ქიმიური ნაერთები. თანდათანობით კლებადი კონცენტრაციების ამ კასკადს, რომელიც ასახავს ძალისხმევის გრადიენტებს, რის შედეგადაც ატმოსფეროდან ჟანგბადი აღწევს სხეულის უჯრედებში, ჩვეულებრივ უწოდებენ სხეულის ჟანგბადის რეჟიმს (ნახ. 19). უფრო ზუსტად, ჟანგბადის რეჟიმი ხასიათდება აღწერილი კასკადის რაოდენობრივი პარამეტრებით. კასკადის ზედა საფეხური ახასიათებს ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობას, რომელიც ინჰალაციის დროს აღწევს ფილტვებში. მეორე ნაბიჯი არის O2 შემცველობა ალვეოლურ ჰაერში. მესამე ეტაპი არის O2 შემცველობა არტერიულ სისხლში, რომელიც ახლახან გამდიდრებულია ჟანგბადით. და ბოლოს, მეოთხე საფეხური არის ვენური სისხლში ჟანგბადის დაძაბულობა, რომელიც მასში შემავალ ჟანგბადს აძლევს ქსოვილებს. ეს ოთხი ნაბიჯი ქმნის სამ „ფრენას“, რომლებიც ასახავს სხეულში გაზის გაცვლის რეალურ პროცესებს. 1-ლი და მე-2 საფეხურებს შორის „ფრენა“ შეესაბამება ფილტვის გაზის გაცვლას, მე-2 და მე-3 საფეხურებს შორის - ჟანგბადის ტრანსპორტირებას სისხლით, ხოლო მე-3 და მე-4 საფეხურებს შორის - ქსოვილის გაზის გაცვლას. რაც უფრო დიდია საფეხურის სიმაღლე, მით მეტია კონცენტრაციის სხვაობა, მით უფრო მაღალია გრადიენტი, რომლითაც ჟანგბადი ტრანსპორტირდება ამ ეტაპზე. ასაკთან ერთად, პირველი "სპანის" სიმაღლე იზრდება, ანუ გრადიენტი ფილტვის გაზის გაცვლა; მეორე „სპანი“, ე.ი. 02-ის სისხლით ტრანსპორტირების გრადიენტი, ხოლო მესამე „სპანის“ სიმაღლე, რომელიც ასახავს ქსოვილის გაზის გაცვლის გრადიენტს, მცირდება. ქსოვილის დაჟანგვის ინტენსივობის ასაკთან დაკავშირებული დაქვეითება არის ასაკთან ერთად ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის ინტენსივობის შემცირების პირდაპირი შედეგი.

ბრინჯი. 18. ჟანგბადის ტრანსპორტი ადამიანებში (მიმართულება ნაჩვენებია ისრებით)

ბრინჯი. 19. ჟანგბადის დაძაბულობის კასკადი ჩასუნთქულ ჰაერში (I), ალვეოლებში (A), არტერიებში (a) და ვენებში (K) 5 წლის ბიჭში, 15 წლის მოზარდში და 30-ში. წლის ზრდასრული

ამრიგად, ორგანიზმის მიერ ჟანგბადის შეწოვა ხდება სამ ეტაპად, რომლებიც გამოყოფილია სივრცეში და დროში. პირველ სტადიას - ფილტვებში ჰაერის გადატუმბვას და ფილტვებში აირების გაცვლას - გარეგანი სუნთქვასაც უწოდებენ. მეორე ეტაპი - აირების ტრანსპორტირება სისხლით - ხორციელდება სისხლის მიმოქცევის სისტემის მიერ. მესამე სტადიას – სხეულის უჯრედების მიერ ჟანგბადის შეწოვას – ქსოვილს, ანუ შინაგან სუნთქვას უწოდებენ.

ფილტვებში გაზების გაცვლა. ფილტვები არის დალუქული ჩანთები, რომლებიც დაკავშირებულია ტრაქეასთან დიდი სასუნთქი გზების - ბრონქების მეშვეობით. ატმოსფერული ჰაერი ცხვირისა და პირის ღრუს მეშვეობით აღწევს ხორხში და შემდგომ ტრაქეაში, რის შემდეგაც იგი იყოფა ორ ნაკადად, რომელთაგან ერთი მიდის მარჯვენა ფილტვისკენ, მეორე მარცხნივ (სურ. 20). ტრაქეა და ბრონქები შედგება შემაერთებელი ქსოვილისა და ჩარჩოსგან ხრტილის რგოლები, რომლებიც არ აძლევენ საშუალებას ამ მილებს დახრის და დაბლოკოს სასუნთქი გზები სხეულის პოზიციის სხვადასხვა ცვლილებით. ფილტვებში შესვლისას ბრონქები იყოფა მრავალ ტოტად, რომელთაგან თითოეული კვლავ იყოფა და წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული "ბრონქული ხე". ამ "ხის" უწვრილეს ტოტებს ბრონქიოლებს უწოდებენ და მათ ბოლოებზე არის ფილტვის ბუშტუკები, ანუ ალვეოლები (სურ. 21). ალვეოლების რაოდენობა 350 მილიონს აღწევს და მათი საერთო ფართობი- 150 მ2. სწორედ ეს ზედაპირი წარმოადგენს აირების გაცვლას სისხლსა და ჰაერს შორის. ალვეოლის კედლები შედგება ეპითელური უჯრედების ერთი ფენისგან, რომელსაც უახლოვდება ყველაზე თხელი სისხლის კაპილარები, რომლებიც ასევე შედგება ერთშრიანი ეპითელიუმისგან. ეს დიზაინი, დიფუზიის გამო, უზრუნველყოფს აირების შედარებით მარტივ შეღწევას ალვეოლური ჰაერიდან. კაპილარული სისხლი(ჟანგბადი) და საპირისპირო მიმართულებით ( ნახშირორჟანგი). ეს გაზის გაცვლა ხდება გაზის კონცენტრაციის გრადიენტის შექმნის შედეგად (ნახ. 22). ალვეოლებში ჰაერი შეიცავს შედარებით დიდ რაოდენობას ჟანგბადს (103 მმ Hg) და მცირე რაოდენობით ნახშირორჟანგს (40 მმ Hg). კაპილარებში, პირიქით, ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება (46 მმ Hg), ხოლო ჟანგბადი მცირდება (40 მმ Hg), რადგან ეს კაპილარები შეიცავს ვენურ სისხლს, რომელიც გროვდება ქსოვილებში მოხვედრის შემდეგ და მიიღება. ჟანგბადი და სანაცვლოდ მიიღებენ ნახშირორჟანგს. სისხლი განუწყვეტლივ მიედინება კაპილარებში და ყოველი ამოსუნთქვისას ალვეოლებში ჰაერი განახლდება. ალვეოლებიდან გამომავალი სისხლი, გამდიდრებული ჟანგბადით (100 მმ-მდე Hg), შეიცავს შედარებით მცირე ნახშირორჟანგს (40 მმ Hg) და კვლავ მზად არის ქსოვილის გაზის გაცვლისთვის.

ბრინჯი. 20. ფილტვების (A) და ფილტვის ალვეოლების სტრუქტურის სქემა (B)

ა: ] - ხორხი; 2 - ტრაქეა; 3 - ბრონქები; 4 - ბრონქიოლები; 5 - მსუბუქი;

B: 1 - სისხლძარღვთა ქსელი; 2, 3 - ალვეოლი გარედან და განყოფილებაში; 4 -

ბრონქიოლი; 5 - არტერია და ვენა

ბრინჯი. 21. სასუნთქი გზების განშტოების სქემა (მარცხნივ). ფიგურის მარჯვენა მხარე გვიჩვენებს სასუნთქი გზების მთლიანი განივი ფართობის მრუდი თითოეული ტოტის დონეზე (3). გარდამავალი ზონის დასაწყისში ეს არე საგრძნობლად იწყებს ზრდას, რაც გრძელდება სასუნთქ ზონაში. Br - ბრონქები; Bl - ბრონქიოლები; TBl - ტერმინალური ბრონქიოლები; DBL - რესპირატორული ბრონქიოლები; AH - ალვეოლური სადინარები; A - ალვეოლი

ბრინჯი. 22. აირების გაცვლა ფილტვის ალვეოლებში: ფილტვის ალვეოლის კედლის მეშვეობით შესუნთქული ჰაერის O2 შედის სისხლში, ხოლო ვენური სისხლის CO2 - ალვეოლებში; გაზის გაცვლა უზრუნველყოფილია CO2 და O2 ნაწილობრივი წნევის სხვაობით (P) ვენურ სისხლში და ფილტვის ალვეოლის ღრუში.

ამოსუნთქვისას უმცირესი ბუშტების – ალვეოლების – დაშლის თავიდან ასაცილებლად, მათი ზედაპირი შიგნიდან დაფარულია ფილტვის ქსოვილის მიერ წარმოქმნილი სპეციალური ნივთიერების ფენით. ეს ნივთიერება - სურფაქტანტი - ამცირებს ალვეოლის კედლების ზედაპირულ დაძაბულობას. ის, როგორც წესი, ჭარბად იწარმოება, რათა უზრუნველყოს ფილტვის ზედაპირის ფართობის მაქსიმალური გამოყენება გაზის გაცვლისთვის.

ფილტვების დიფუზიური ტევადობა. გაზის კონცენტრაციის გრადიენტი ალვეოლური კედლის ორივე მხარეს არის ძალა, რომელიც იწვევს ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მოლეკულების გავრცელებას და შეღწევას ამ კედელში. თუმცა, იმავე ატმოსფერულ წნევაზე, მოლეკულების დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია არა მხოლოდ გრადიენტზე, არამედ ალვეოლისა და კაპილარების საკონტაქტო არეალზე, მათი კედლების სისქეზე, სურფაქტანტისა და რიგის არსებობაზე. სხვა მიზეზების გამო. ყველა ამ ფაქტორის შესაფასებლად, ფილტვების დიფუზიური სიმძლავრე იზომება სპეციალური ინსტრუმენტების გამოყენებით, რაც დამოკიდებულია ასაკზე და ფუნქციური მდგომარეობაადამიანი შეიძლება განსხვავდებოდეს 20-დან 50 მლ-მდე O2/წთ/მმ Hg. Ხელოვნება.

ვენტილაცია-პერფუზიის თანაფარდობა. ფილტვებში გაზის გაცვლა ხდება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ალვეოლებში ჰაერი პერიოდულად (თითოეულ სასუნთქ ციკლში) განახლდება და სისხლი განუწყვეტლივ მიედინება ფილტვის კაპილარებში. სწორედ ამ მიზეზით, სუნთქვის შეწყვეტა, ისევე როგორც სისხლის მიმოქცევის შეწყვეტა, ერთნაირად ნიშნავს სიკვდილს. სისხლის უწყვეტ ნაკადს კაპილარებში ეწოდება პერფუზია, ხოლო ატმოსფერული ჰაერის ახალი ნაწილების რიტმულ ნაკადს ალვეოლებში ეწოდება ვენტილაცია. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ალვეოლებში ჰაერის შემადგენლობა ძალიან განსხვავდება ატმოსფეროსგან: ალვეოლური ჰაერი შეიცავს ბევრად მეტ ნახშირორჟანგს და ნაკლებ ჟანგბადს. ფაქტია, რომ ფილტვების მექანიკური ვენტილაცია არ მოქმედებს ღრმა ზონებზე, რომლებშიც ფილტვის ვეზიკულებია განლაგებული და იქ გაზის გაცვლა ხდება მხოლოდ დიფუზიის გამო და, შესაბამისად, გარკვეულწილად ნელა. მიუხედავად ამისა, ყოველი სუნთქვის ციკლი ფილტვებში ჟანგბადის ახალ ნაწილებს მოაქვს და ჭარბ ნახშირორჟანგს შლის. ფილტვის ქსოვილის სისხლით პერფუზიის სიჩქარე ზუსტად უნდა ემთხვეოდეს ვენტილაციის სიჩქარეს, რათა ამ ორ პროცესს შორის წონასწორობა დამყარდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ან სისხლი იქნება ზედმეტად გაჯერებული ნახშირორჟანგით და არასაკმარისი გაჯერებული ჟანგბადით, ან, პირიქით, ნახშირორჟანგი იქნება. სისხლიდან გამორეცხილი. ორივე ცუდია, რადგან რესპირატორული ცენტრი მდებარეობს მედულა მოგრძო, წარმოქმნის იმპულსებს, რომლებიც აიძულებენ რესპირატორულ კუნთებს ჩასუნთქვას და ამოსუნთქვას, რეცეპტორების გავლენის ქვეშ, რომლებიც ზომავენ სისხლში CO2 და O2 შემცველობას. თუ სისხლში CO2 დონე ეცემა, სუნთქვა შეიძლება შეწყდეს; თუ ის იზრდება, იწყება ქოშინი, ადამიანი გრძნობს დახრჩობას. ფილტვის კაპილარებში სისხლის ნაკადის სიჩქარესა და ფილტვებში ჰაერის ნაკადის სიჩქარეს შორის ურთიერთობას ეწოდება ვენტილაცია-პერფუზიის თანაფარდობა (VPR). O2 და CO2 კონცენტრაციების თანაფარდობა ამოსუნთქულ ჰაერში დამოკიდებულია მასზე. თუ CO2-ის ზრდა (ატმოსფერულ ჰაერთან შედარებით) ზუსტად შეესაბამება ჟანგბადის შემცველობის შემცირებას, მაშინ VPO = 1 და ეს გაზრდილი დონე. ჩვეულებრივ, VPO არის 0.7-0.8, ანუ პერფუზია უნდა იყოს გარკვეულწილად უფრო ინტენსიური ვიდრე ვენტილაცია. HPE-ის ღირებულება გათვალისწინებულია გარკვეული დაავადებების იდენტიფიცირებისას ბრონქოფილტვის სისტემადა სისხლის მიმოქცევის სისტემები.

თუ მიზანმიმართულად მკვეთრად გააძლიერებთ სუნთქვას, იღებთ ღრმა და ყველაზე ხშირად ჩასუნთქვასა და ამოსუნთქვას, მაშინ HPE გადააჭარბებს 1-ს და ადამიანი მალე იგრძნობს თავბრუსხვევას და შეიძლება დაქვეითდეს - ეს არის CO2-ის ჭარბი რაოდენობის "გამორეცხვის" შედეგი. სისხლი და მჟავა-ტუტოვანი ჰომეოსტაზის დარღვევა. პირიქით, თუ ნებისყოფის ძალისხმევით შეიკავებთ სუნთქვას, მაშინ GPO იქნება 0,6-ზე ნაკლები და რამდენიმე ათეული წამის შემდეგ ადამიანი იგრძნობს დახრჩობას და სუნთქვის იმპერატიულ სურვილს. კუნთების მუშაობის დასაწყისში, VPO მკვეთრად იცვლება, ჯერ მცირდება (პერფუზია იზრდება, რადგან კუნთებმა, რომ დაიწყეს შეკუმშვა, გამოაქვს სისხლის დამატებითი ნაწილი მათი ვენებიდან), ხოლო 15-20 წამის შემდეგ სწრაფად იზრდება (რესპირატორული ცენტრი. გააქტიურებულია და ვენტილაცია იზრდება). HPE ნორმალიზდება კუნთების მუშაობის დაწყებიდან მხოლოდ 2-3 წუთის შემდეგ. კუნთოვანი მუშაობის დასასრულს, ყველა ეს პროცესი ხდება საპირისპირო მიზნით. ბავშვებში, ჟანგბადის მიწოდების სისტემის ასეთი რეკონფიგურაცია ხდება უფრო სწრაფად, ვიდრე მოზრდილებში, რადგან სხეულის ზომა და, შესაბამისად, გულის, სისხლძარღვების, ფილტვების, კუნთების და ამ რეაქციაში მონაწილე სხვა სტრუქტურების ინერციული მახასიათებლები მნიშვნელოვნად მცირეა. ბავშვებში.

ქსოვილის გაზის გაცვლა. სისხლი, რომელიც მოაქვს ჟანგბადს ქსოვილებში, ათავისუფლებს მას (კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ) ქსოვილის სითხეში და იქიდან O2 მოლეკულები შეაღწევს უჯრედებში, სადაც მათ იჭერს მიტოქონდრიები. რაც უფრო ინტენსიური ხდება ეს დაჭერა, რაც უფრო სწრაფად მცირდება ჟანგბადის შემცველობა ქსოვილის სითხეში, მით უფრო მაღალია გრადიენტი არტერიულ სისხლსა და ქსოვილს შორის, მით უფრო სწრაფად გამოყოფს სისხლი ჟანგბადს, ითიშება ჰემოგლობინის მოლეკულისგან, რომელიც ემსახურებოდა როგორც „სატრანსპორტო საშუალება“. ჟანგბადის მიწოდება. გამოთავისუფლებულ ჰემოგლობინის მოლეკულებს შეუძლიათ დაიჭირონ CO2 მოლეკულები ფილტვებში გადასატანად და იქ გაათავისუფლონ ალვეოლურ ჰაერში. ჟანგბადი, რომელიც შედის მიტოქონდრიებში ჟანგვითი რეაქციების ციკლში, საბოლოოდ მთავრდება წყალბადთან (წარმოიქმნება H2O) ან ნახშირბადთან (წარმოიქმნება CO2). თავისუფალი სახით, ჟანგბადი პრაქტიკულად არ არსებობს სხეულში. ქსოვილებში წარმოქმნილი ნახშირორჟანგი ორგანიზმიდან ფილტვების მეშვეობით გამოიყოფა. მეტაბოლური წყალი ასევე ნაწილობრივ აორთქლდება ფილტვების ზედაპირიდან, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოიდევნოს ოფლითა და შარდით.

სუნთქვის კოეფიციენტი. წარმოქმნილი CO2-ისა და შთანთქმის ოდენობის თანაფარდობას რესპირატორული კოეფიციენტი (RC) ეწოდება და დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი სუბსტრატები იჟანგება სხეულის ქსოვილებში. ამოსუნთქულ ჰაერში DC მერყეობს 0,65-დან 1-მდე. წმინდა ქიმიური მიზეზების გამო ცხიმების დაჟანგვის დროს DC = 0,65; ცილის დაჟანგვის დროს - დაახლოებით 0,85; ნახშირწყლების დაჟანგვის დროს DC = 1.0. ამრიგად, ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობით შეიძლება ვიმსჯელოთ, რა ნივთიერებები გამოიყენება ამჟამად სხეულის უჯრედების მიერ ენერგიის წარმოებისთვის. ბუნებრივია, როგორც წესი, DC იღებს გარკვეულ შუალედურ მნიშვნელობას, ყველაზე ხშირად 0,85-თან ახლოს, მაგრამ ეს არ ნიშნავს, რომ ცილები იჟანგება; უფრო სწორად, ეს არის ცხიმებისა და ნახშირწყლების ერთდროული დაჟანგვის შედეგი. DC-ის ღირებულება მჭიდროდ არის დაკავშირებული HPO-სთან; მათ შორის თითქმის სრული კორესპონდენციაა, გარდა იმ პერიოდებისა, როდესაც HPO ექვემდებარება მკვეთრ რყევებს. დასვენების დროს ბავშვებში DC ჩვეულებრივ უფრო მაღალია, ვიდრე მოზრდილებში, რაც დაკავშირებულია ნახშირწყლების მნიშვნელოვნად მეტ მონაწილეობასთან სხეულის ენერგომომარაგებაში, განსაკუთრებით ნერვული სტრუქტურების აქტივობაში.

კუნთოვანი მუშაობის დროს, DC ასევე შეიძლება მნიშვნელოვნად აღემატებოდეს HPO-ს, თუ ანაერობული გლიკოლიზის პროცესები ჩართულია ენერგიის მიწოდებაში. ამ შემთხვევაში ჰომეოსტატიკური მექანიზმები (სისხლის ბუფერული სისტემები) იწვევს ორგანიზმიდან CO2-ის დამატებითი რაოდენობის გამოყოფას, რაც განპირობებულია არა მეტაბოლური მოთხოვნილებებით, არამედ ჰომეოსტატიკურით. CO2-ის ამ დამატებით გამოყოფას ეწოდება "არამეტაბოლური ჭარბი". მისი გამოჩენა ამოსუნთქულ ჰაერში ნიშნავს, რომ კუნთების დატვირთვის დონემ მიაღწია გარკვეულ ზღურბლს, რის შემდეგაც აუცილებელია ანაერობული ენერგიის წარმოების სისტემების („ანაერობული ბარიერი“) დაკავშირება. 7-დან 12 წლამდე ბავშვებს აქვთ ანაერობული ზღურბლის უფრო მაღალი ფარდობითი მაჩვენებლები: ასეთი დატვირთვით მათ აქვთ უფრო მაღალი გულისცემა, ფილტვის ვენტილაცია, სისხლის ნაკადის სიჩქარე, ჟანგბადის მოხმარება და ა.შ. 12 წლის ასაკში დატვირთვა შეესაბამება ანაერობული ბარიერი მკვეთრად იკლებს და 17-18 წლის შემდეგ არ განსხვავდება მოზრდილებში შესაბამისი დატვირთვისგან. ანაერობული ბარიერი არის ადამიანის აერობული მუშაობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი, ისევე როგორც მინიმალური დატვირთვა, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს ვარჯიშის ეფექტის მიღწევა.

გარე სუნთქვა არის სუნთქვის პროცესის გამოვლინება, რომელიც აშკარად ჩანს ყოველგვარი ინსტრუმენტების გარეშე, რადგან ჰაერი შედის და ტოვებს სასუნთქ გზებს მხოლოდ ფორმისა და მოცულობის ცვლილების გამო. მკერდი. რა აიძულებს ჰაერს ღრმად შეაღწიოს სხეულში და საბოლოოდ აღწევს ფილტვის ყველაზე პატარა ბუშტებს? IN ამ შემთხვევაშიარსებობს ძალა, რომელიც გამოწვეულია წნევის სხვაობით გულმკერდის შიგნით და მიმდებარე ატმოსფეროში. ფილტვები გარშემორტყმულია შემაერთებელი ქსოვილის გარსით, რომელსაც პლევრა ეწოდება, ხოლო ფილტვებსა და პლევრის ტომარას შორის არის პლევრის სითხე, რომელიც ემსახურება როგორც საპოხი და დამამშვიდებელი. ინტრაპლევრალური სივრცე დალუქულია და არ უკავშირდება მეზობელ ღრუებს და საჭმლის მომნელებელ და გულმკერდში გამავალ სისხლის მილებს. მთელი მკერდი, გამოყოფილი მუცლის ღრუარა მხოლოდ სეროზული გარსით, არამედ დიდი წრიული კუნთით - დიაფრაგმით. მაშასადამე, რესპირატორული კუნთების ძალისხმევა, რაც იწვევს მისი მოცულობის თუნდაც უმნიშვნელო მატებას ინჰალაციის დროს, უზრუნველყოფს საკმაოდ მნიშვნელოვან ვაკუუმს პლევრის ღრუში და სწორედ ამ ვაკუუმის გავლენის ქვეშ შედის ჰაერი პირის ღრუს და ცხვირის ღრუში და შეაღწევს. შემდგომ ხორხის, ტრაქეის, ბრონქებისა და ბრონქიოლების მეშვეობით ფილტვის ქსოვილში.

რესპირატორული აქტის ორგანიზება. რესპირატორული აქტის ორგანიზებაში, ანუ გულმკერდისა და მუცლის ღრუს კედლების გადაადგილებაში მონაწილეობს კუნთების სამი ჯგუფი: ინსპირაციული (ინჰალაციის უზრუნველყოფა) გარე ნეკნთაშუა კუნთები; ამოსუნთქვის (ამოსუნთქვის უზრუნველყოფა) შიდა ნეკნთაშუა კუნთები და დიაფრაგმა, ასევე მუცლის კედლის კუნთები. ამ კუნთების კოორდინირებული შეკუმშვა სუნთქვის ცენტრის კონტროლის ქვეშ, რომელიც განლაგებულია მედულას მოგრძო ტვინში, იწვევს ნეკნების ოდნავ წინ და ზევით მოძრაობას მათი პოზიციის შედარებით ამოსუნთქვის დროს, მკერდის აწევა და დიაფრაგმის დაჭერა. მუცლის ღრუში. ამრიგად, გულმკერდის მთლიანი მოცულობა მნიშვნელოვნად იზრდება, იქ საკმაოდ მაღალი ვაკუუმი იქმნება და ატმოსფეროდან ჰაერი ფილტვებში მიედინება. ინჰალაციის ბოლოს სუნთქვის ცენტრიდან ამ კუნთებისკენ იმპულსი ჩერდება და ნეკნები საკუთარი სიმძიმის ძალის ქვეშ და დიაფრაგმა მისი მოდუნების შედეგად უბრუნდება „ნეიტრალურ“ პოზიციას. გულმკერდის მოცულობა მცირდება, იქ წნევა მატულობს და ფილტვებიდან ჭარბი ჰაერი გამოიდევნება იმავე მილებით, რომლითაც იგი შევიდა. თუ რაიმე მიზეზით ამოსუნთქვა რთულია, მაშინ ამოსუნთქვის კუნთები აქტიურდება ამ პროცესის გასაადვილებლად. ისინი ასევე მუშაობენ იმ შემთხვევებში, როდესაც სუნთქვა ძლიერდება ან აჩქარებულია ემოციური ან ფიზიკური სტრესის გავლენის ქვეშ. სასუნთქი კუნთების მუშაობა, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა კუნთოვანი სამუშაო, მოითხოვს ენერგიის ხარჯვას. დადგენილია, რომ მშვიდი სუნთქვის დროს ორგანიზმის მიერ მოხმარებული ენერგიის 1%-ზე ცოტა მეტი იხარჯება ამ საჭიროებებზე.

იმისდა მიხედვით, არის თუ არა ასოცირებული გულმკერდის გაფართოება ნორმალური სუნთქვის დროს, პირველ რიგში ნეკნების ამაღლებასთან ან დიაფრაგმის გაბრტყელებასთან, განასხვავებენ სუნთქვის გვერდით (გულმკერდის) და დიაფრაგმულ (მუცლის) ტიპებს. ზე მკერდის ტიპისუნთქვა, დიაფრაგმა პასიურად მოძრაობს ინტრათორაკალური წნევის ცვლილებების შესაბამისად. მუცლის ტიპით, დიაფრაგმის ძლიერი შეკუმშვა დიდად ანაცვლებს მუცლის ღრუს ორგანოებს, ამიტომ ჩასუნთქვისას მუცელი „გამოდის“. სუნთქვის ტიპის ფორმირება ხდება 5-7 წლის ასაკში, გოგონებში კი ის ჩვეულებრივ ხდება გულმკერდის, ხოლო ბიჭებში - მუცლის ღრუში.

ფილტვის ვენტილაცია. რაც უფრო დიდია სხეული და რაც უფრო ძლიერია სასუნთქი კუნთები, მით მეტი ჰაერი გადის ფილტვებში ყოველი სუნთქვის ციკლის განმავლობაში. ფილტვის ვენტილაციის შესაფასებლად იზომება სუნთქვის წუთიერი მოცულობა, ე.ი. ჰაერის საშუალო რაოდენობა, რომელიც გადის სასუნთქი გზები 1 წუთში. მოსვენების დროს მოზრდილებში ეს მაჩვენებელი 5-6 ლ/წთ. ახალშობილ ბავშვში წუთში სუნთქვის მოცულობაა 650-700 მლ/წთ, სიცოცხლის 1 წლის ბოლოს აღწევს 2,6-2,7 ლ/წთ, 6 წლისთვის – 3,5 ლ/წთ, 10 წლისას – 4,3 ლ/წთ. წთ, ხოლო მოზარდებში - 4,9 ლ/წთ. ფიზიკური დატვირთვის დროს სუნთქვის წუთმოცულობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს და მიაღწიოს 100 ლ/წთ-ს ან მეტს ახალგაზრდებსა და მოზრდილებში.

სუნთქვის სიხშირე და სიღრმე. სუნთქვის აქტს, რომელიც შედგება ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვისგან, აქვს ორი ძირითადი მახასიათებელი - სიხშირე და სიღრმე. სიხშირე არის სუნთქვის მოქმედებების რაოდენობა წუთში. მოზრდილებში, ეს მნიშვნელობა ჩვეულებრივ 12-15-ია, თუმცა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ახალშობილებში ძილის დროს სუნთქვის სიხშირე წუთში 50-60-ს აღწევს, ერთი წლის ასაკში მცირდება 40-50-მდე, შემდეგ მათი ზრდასთან ერთად ეს მაჩვენებელი თანდათან იკლებს. ასე რომ, მცირეწლოვან ბავშვებში სკოლის ასაკისუნთქვის სიხშირე ჩვეულებრივ წუთში დაახლოებით 25 ციკლია, მოზარდებში კი 18-20. ზუსტად საპირისპირო ტენდენცია ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებებიაჩვენებს მოქცევის მოცულობას, ე.ი. სუნთქვის სიღრმის საზომი. იგი წარმოადგენს ჰაერის საშუალო რაოდენობას, რომელიც შედის ფილტვებში ყოველი სუნთქვის ციკლის განმავლობაში. ახალშობილებში ის ძალიან მცირეა - მხოლოდ 30 მლ ან კიდევ უფრო ნაკლები, ერთი წლის ასაკში ის იზრდება 70 მლ-მდე, 6 წლის ასაკში ხდება 150 მლ-ზე მეტი, 10 წლისთვის აღწევს 240 მლ, 14 წლის ასაკში - 300 მლ. მოზრდილებში მოქცევის მოცულობა მოსვენებულ მდგომარეობაში არ აღემატება 500 მლ. წუთიანი სუნთქვის მოცულობა არის მოქცევის მოცულობის და სუნთქვის სიხშირის პროდუქტი.

თუ ადამიანი ასრულებს რომელიმე ფიზიკური აქტივობა, მას სჭირდება დამატებითი ჟანგბადი და შესაბამისად იზრდება სუნთქვის წუთიერი მოცულობა. 10 წლამდე ასაკის ბავშვებში ეს ზრდა უზრუნველყოფილია ძირითადად სუნთქვის გახშირებით, რომელიც შეიძლება 3-4-ჯერ გახშირდეს, ვიდრე მოსვენებულ მდგომარეობაში სუნთქვა, ხოლო მოქცევის მოცულობა იზრდება მხოლოდ 1,5-2-ჯერ. მოზარდებში და მით უმეტეს მოზრდილებში, წუთური მოცულობის მატება ძირითადად ხდება მოქცევის მოცულობის გამო, რომელიც შეიძლება გაიზარდოს რამდენჯერმე, ხოლო სუნთქვის სიხშირე ჩვეულებრივ არ აღემატება 50-60 ციკლს წუთში. ითვლება, რომ ამ ტიპის სასუნთქი სისტემის რეაქცია უფრო ეკონომიურია. სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით, გარეგანი სუნთქვის ეფექტურობა და ეფექტურობა მნიშვნელოვნად იზრდება ასაკთან ერთად და აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობებს 18-20 წლის ბიჭებსა და გოგონებში. ამავდროულად, ბიჭების სუნთქვა, როგორც წესი, უფრო ეფექტურად არის ორგანიზებული, ვიდრე გოგონების. სუნთქვის ეფექტურობაზე და მის ეკონომიურობაზე დიდ გავლენას ახდენს ფიზიკური ვარჯიში, განსაკუთრებით იმ სპორტებში, რომლებშიც ჟანგბადის მიწოდება გადამწყვეტ როლს თამაშობს. ეს მოიცავს დისტანციურ სირბილს, თხილამურებს, ცურვას, ნიჩბოსნობას, ველოსიპედს, ჩოგბურთს და გამძლეობის სპორტის სხვა სახეობებს.

ციკლური დატვირთვის შესრულებისას სუნთქვის რიტმი ჩვეულებრივ „მორგებულია“ ჩონჩხის კუნთების შეკუმშვის რიტმს - ეს სუნთქვას აადვილებს და ეფექტურს ხდის. ბავშვებში სასუნთქი კუნთების მოძრაობის რიტმის ასიმილაცია ინსტინქტურად ხდება ცნობიერების ჩარევის გარეშე, თუმცა მასწავლებელს შეუძლია დაეხმაროს ბავშვს, რაც ხელს უწყობს ამ ტიპის დატვირთვის უსწრაფეს ადაპტაციას.

სიმძლავრე და სტატიკური დატვირთვების შესრულებისას შეინიშნება ეგრეთ წოდებული ლინდჰარდტის ფენომენი - დაძაბვისას სუნთქვის შეკავება დატვირთვის მოხსნის შემდეგ სუნთქვის სიხშირისა და სიღრმის შემდგომი მატებით. არ არის რეკომენდებული მძიმე სიმძლავრის და სტატიკური დატვირთვების გამოყენება 13-14 წლამდე ბავშვების ვარჯიშსა და ფიზიკურ აღზრდაში, მათ შორის სასუნთქი სისტემის მოუმწიფებლობის გამო.

სპიროგრამა. თუ ფილტვებში შემომავალი და გამომავალი ჰაერის გზაზე რეზინის ბუზი ან წყალში ჩაძირული მსუბუქი ზარი მოთავსდება, მაშინ სასუნთქი კუნთების მოქმედების წყალობით ეს მოწყობილობა ამოსუნთქვისას გაზრდის მოცულობას და ჩასუნთქვისას იკლებს. თუ ყველა კავშირი დალუქულია (პირის ღრუს დალუქვისთვის გამოიყენება სპეციალური რეზინის მუნდშტუკი ან სახეზე ნახმარი ნიღაბი), მაშინ შეგიძლიათ მოწყობილობის მოძრავ ნაწილზე მიამაგროთ საწერი ინსტრუმენტი და ჩაწეროთ ყველაფერი. სუნთქვის მოძრაობები. ასეთ მოწყობილობას, რომელიც ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნეში გამოიგონეს, სპიროგრაფი ჰქვია და მისი დახმარებით გაკეთებული ჩანაწერი არის სპიროგრამა (სურ. 23). ქაღალდის ფირზე დამზადებული სპიროგრამის გამოყენებით შეგიძლიათ რაოდენობრივად გაზომოთ ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებლებიადამიანის გარე სუნთქვა. ფილტვის მოცულობა და მოცულობა. სპიროგრამის წყალობით, თქვენ შეგიძლიათ ნათლად დაინახოთ და გაზომოთ ფილტვების სხვადასხვა მოცულობა და მოცულობა. რესპირატორული ფიზიოლოგიაში მოცულობებს ჩვეულებრივ უწოდებენ იმ ინდიკატორებს, რომლებიც დინამიურად იცვლება სუნთქვის პროცესში და ახასიათებს სასუნთქი სისტემის ფუნქციონალურ მდგომარეობას. კონტეინერი არის რეზერვუარი, რომელიც არ შეიძლება შეიცვალოს მოკლე დროში, რომლის ფარგლებშიც ხდება სუნთქვის ციკლი და გაზის გაცვლა. ფილტვის ყველა მოცულობისა და სიმძლავრის საცნობარო წერტილი არის მშვიდი ამოწურვის დონე.

ფილტვის მოცულობა. მოსვენების დროს მოქცევის მოცულობა მცირეა ფილტვებში ჰაერის მთლიან მოცულობასთან შედარებით. ამიტომ ადამიანს შეუძლია როგორც ჩასუნთქვა, ისე ამოსუნთქვა დიდი დამატებითი მოცულობის ჰაერი. ამ მოცულობებს შესაბამისად უწოდებენ ინსპირაციულ სარეზერვო მოცულობას და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობას. თუმცა, თუნდაც ყველაზე ღრმა ამოსუნთქვით ალვეოლებში და სასუნთქი გზებიცოტა ჰაერი რჩება. ეს არის ეგრეთ წოდებული ნარჩენი მოცულობა, რომელიც არ იზომება სპიროგრამის გამოყენებით (მის გასაზომად გამოიყენება საკმაოდ რთული აღჭურვილობა და გამოთვლები, გამოიყენება ინერტული აირები). მოზრდილებში ეს დაახლოებით 1,5 ლიტრია, ბავშვებში საგრძნობლად ნაკლები.

ბრინჯი. 23. სპიროგრამა: ფილტვების მოცულობა და მისი კომპონენტები

A - სპიროგრამის დიაგრამა: 1 - ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობა; 2 - მოქცევის მოცულობა; 3 - სარეზერვო ამოსუნთქვის მოცულობა; 4 - ნარჩენი მოცულობა; 5 - ფუნქციური ნარჩენი სიმძლავრე; 6 - ინჰალაციის უნარი; 7 - სასიცოცხლო ტევადობა; 8 - ფილტვების მთლიანი მოცულობა; B - ფილტვების მოცულობა და შესაძლებლობები: / - ახალგაზრდა სპორტსმენები; // - მოუმზადებელი სკოლის მოსწავლეები ( საშუალო ასაკი 13 წლის) (ა.ი. ოსიპოვის მიხედვით, 1964 წ.). ზოლების ზემოთ რიცხვები არის მთლიანი სიმძლავრის საშუალო მნიშვნელობები. სვეტების რიცხვები არის ფილტვების მოცულობის საშუალო მნიშვნელობები მთლიანი სიმძლავრის პროცენტულად; ზოლებიდან მარცხნივ მდებარე რიცხვები შეესაბამება სპიროგრამაზე აღნიშვნებს

ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა. ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობის, მოქცევის მოცულობის და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობის ჯამური მნიშვნელობა არის სასიცოცხლო ტევადობაფილტვები (VC) არის სასუნთქი სისტემის მდგომარეობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი. მის გასაზომად გამოიყენება სხვადასხვა დიზაინის სპირომეტრები, რომლებშიც საჭიროა რაც შეიძლება ღრმად ამოისუნთქოთ რაც შეიძლება ღრმად ჩასუნთქვის შემდეგ - ეს იქნება სასიცოცხლო სასიცოცხლო ტევადობა. სასიცოცხლო ტევადობა დამოკიდებულია სხეულის ზომაზე და, შესაბამისად, ასაკზე, ასევე მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ადამიანის სხეულის ფუნქციურ მდგომარეობასა და ფიზიკურ ფიტნესზე. მამაკაცებს აქვთ უფრო მაღალი სიცოცხლისუნარიანობა, ვიდრე ქალებს, თუ არცერთი მათგანი არ არის დაკავებული სპორტით, განსაკუთრებით გამძლეობით. სასიცოცხლო ტევადობის ღირებულება მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვადასხვა ფიზიკის ადამიანებში: ბრაქიმორფულ ტიპებში ის შედარებით მცირეა, ხოლო დოლიქომორფულ ტიპებში ძალიან დიდი. სასკოლო ასაკის ბავშვების, ისევე როგორც წვევამდელთა ფიზიკური განვითარების ერთ-ერთ ინდიკატორად სასიცოცხლო უნარების გამოყენება ჩვეულებრივია. სასიცოცხლო სიცოცხლისუნარიანობის გაზომვა შესაძლებელია მხოლოდ ბავშვის აქტიური და შეგნებული მონაწილეობით, ამიტომ პრაქტიკულად არ არსებობს მონაცემები 3 წლამდე ასაკის ბავშვების შესახებ.

ცხრილი 9

ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა ბავშვებში და მოზარდებში (მლ-ში)

	ასაკი, წლები
ბიჭები

მიუხედავად მისი სახელწოდებისა, სასიცოცხლო ტევადობა არ ასახავს სუნთქვის პარამეტრებს რეალურ, „სიცოცხლის“ პირობებში, რადგან ადამიანი ყოველგვარი დატვირთვის ქვეშ სუნთქავს ინჰალაციის სრული სარეზერვო მოცულობის და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობის გამოყენებით.

სხვა კონტეინერები. ფილტვებში სივრცეს, რომელიც შეიძლება დაიკავოს ჰაერმა მშვიდი ამოსუნთქვის შემდეგ სრული ჩასუნთქვის შემთხვევაში, ეწოდება ინსპირაციული ტევადობა. ეს სიმძლავრე შედგება მოქცევის მოცულობისა და ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობისგან.

ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა და ნარჩენი მოცულობა, რომლის ამოსუნთქვა შეუძლებელია ერთად, წარმოადგენს ფილტვების ფუნქციურ ნარჩენ ტევადობას (FRC). FRC-ის ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა ის არის, რომ ის ასრულებს ბუფერული ზონის როლს. ალვეოლურ სივრცეში მისი არსებობის წყალობით, სუნთქვის დროს O2 და CO2 კონცენტრაციის რყევები მცირდება. ეს ასტაბილურებს ფილტვის გაზის გაცვლის ფუნქციას, უზრუნველყოფს ჟანგბადის ერთგვაროვან ნაკადს ალვეოლური სივრციდან სისხლში და ნახშირორჟანგი საპირისპირო მიმართულებით.

ფილტვის მთლიანი მოცულობა არის სასიცოცხლო ტევადობისა და ნარჩენი მოცულობის ჯამი, ანუ ოთხივე ფილტვის მოცულობა: მოქცევის, ნარჩენი, ინსპირაციული და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა. ფილტვების მთლიანი მოცულობა ასაკთან ერთად იზრდება სხეულის ზომის პროპორციულად.

სუნთქვის კონტროლი. სუნთქვა ორგანიზმის ერთ-ერთი იმ ფუნქციათაგანია, რომელიც, ერთის მხრივ, ავტომატურად ხორციელდება, მაგრამ, მეორე მხრივ, შეიძლება დაექვემდებაროს ცნობიერებას. ავტომატური სუნთქვა უზრუნველყოფილია სუნთქვის ცენტრის მიერ, რომელიც მდებარეობს მედულას მოგრძო არეში. რესპირატორული ცენტრის განადგურება იწვევს სუნთქვის გაჩერებას. რესპირატორულ ცენტრში რიტმულად წარმოქმნილი აგზნების იმპულსები ცენტრიდანული ნეირონების მეშვეობით გადაეცემა რესპირატორულ კუნთებს, რაც უზრუნველყოფს ინჰალაციისა და ამოსუნთქვის მონაცვლეობას. ითვლება, რომ პერიოდული იმპულსების გაჩენა რესპირატორულ ცენტრში განპირობებულია ციკლური მეტაბოლური პროცესებით ნეირონებში, რომლებიც ქმნიან ტვინის ამ არეალს. რესპირატორული ცენტრის აქტივობა რეგულირდება თანდაყოლილი და შეძენილი რეფლექსების დიდი რაოდენობით, აგრეთვე ქიმიორეცეპტორების იმპულსებით, რომლებიც აკონტროლებენ ჟანგბადის დაძაბულობას, ნახშირორჟანგს და pH დონეს სისხლში და მექანორცეპტორები, რომლებიც აკონტროლებენ სასუნთქი კუნთების დაჭიმვის ხარისხს. , ფილტვის ქსოვილი და სხვა მრავალი პარამეტრი. რეფლექსური რკალიშექმნილია ისე, რომ ინჰალაციის დასრულება ასტიმულირებს ამოსუნთქვის დაწყებას, ხოლო ამოსუნთქვის დასასრული არის რეფლექსური სტიმული ინჰალაციის დასაწყებად.

ამავდროულად, ყველა ეს რეფლექსი შეიძლება დათრგუნული იყოს გარკვეული დროით ცერებრალური ქერქის აქტივობის გამო, რომელსაც შეუძლია სუნთქვის კონტროლი. ამ ტიპის სუნთქვას ნებაყოფლობითი ეწოდება. კერძოდ, გამოიყენება სუნთქვითი ვარჯიშების შესრულებისას, ჩაყვინთვისას, გაზის ან კვამლის პირობებში და სხვა შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა იშვიათ ფაქტორებთან ადაპტაცია. თუმცა, ნებაყოფლობითი სუნთქვის შეკავებით, ადრე თუ გვიან რესპირატორული ცენტრი აკონტროლებს ამ ფუნქციას და გამოსცემს იმპერატიულ სტიმულს, რომელსაც ცნობიერება ვერ უმკლავდება. ეს ხდება მაშინ, როდესაც მიიღწევა რესპირატორული ცენტრის მგრძნობელობის ბარიერი. რაც უფრო მომწიფებული და ფიზიკურად მომზადებული სხეული, რაც უფრო მაღალია ეს ბარიერი, მით უფრო დიდ გადახრებს უძლებს რესპირატორული ცენტრი ჰომეოსტაზში. მაგალითად, სპეციალურად გაწვრთნილ მყვინთავებს შეუძლიათ სუნთქვის შეკავება 3-4 წუთის განმავლობაში, ზოგჯერ 5 წუთის განმავლობაშიც კი - დრო სჭირდებათ წყლის ქვეშ მნიშვნელოვან სიღრმეზე ჩასასვლელად და იქ სასურველი ობიექტის მოსაძებნად. მაგალითად, მოიპოვება ზღვის მარგალიტები, მარჯნები, ღრუბლები და სხვა "ზღვის პროდუქტები". ბავშვებში სასუნთქი ცენტრის შეგნებული კონტროლი შესაძლებელია ნახევრად ზრდის ნახტომის დასრულების შემდეგ, ე.ი. 6-7 წლის შემდეგ, ჩვეულებრივ, ამ ასაკში, ბავშვები სწავლობენ ჩაყვინთვისა და ცურვას სუნთქვის შეკავების სტილში (კრაული, დელფინი).

ადამიანის დაბადების მომენტი მისი პირველი ამოსუნთქვის მომენტია. მართლაც, საშვილოსნოში გარეგანი სუნთქვის ფუნქცია ვერ განხორციელდა და ჟანგბადის მოთხოვნილება უზრუნველყოფილი იყო მისი მიწოდებით პლაცენტის მეშვეობით დედის სხეულიდან. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ დაბადების მომენტისთვის ფუნქციური რესპირატორული სისტემა, როგორც წესი, სრულად მომწიფდება, მას აქვს მთელი რიგი მახასიათებლები, რომლებიც დაკავშირებულია დაბადების აქტთან და ახალშობილთა პერიოდში ცხოვრების პირობებთან. კერძოდ, ამ პერიოდში ბავშვებში რესპირატორული ცენტრის აქტივობა შედარებით დაბალი და არასტაბილურია, ამიტომ ბავშვი ხშირად იღებს პირველ სუნთქვას არა მშობიარობის არხიდან დაუყოვნებლივ, არამედ რამდენიმე წამის ან თუნდაც წუთის შემდეგ. ზოგჯერ ბავშვის დუნდულოზე მარტივი დარტყმა საკმარისია პირველი ამოსუნთქვის დასაწყებად, მაგრამ ზოგჯერ აპნოე (სუნთქვის ნაკლებობა) გრძელდება და თუ რამდენიმე წუთი გაგრძელდება, შეიძლება გადაიზარდოს ასფიქსიის მდგომარეობაში. როგორც დაბადების პროცესის საკმაოდ ტიპიური გართულება, ასფიქსია უკიდურესად საშიშია მისი შედეგების გამო: ნერვული უჯრედების ჟანგბადის შიმშილი შეიძლება გამოიწვიოს მათი ნორმალური ფუნქციონირების დარღვევა. ამიტომ ახალშობილთა ნერვული ქსოვილი გაცილებით ნაკლებად მგრძნობიარეა ჟანგბადის ნაკლებობისა და მჟავე მეტაბოლური პროდუქტების სიჭარბის მიმართ. მიუხედავად ამისა, გახანგრძლივებული ასფიქსია (ათობით წუთი) იწვევს ცენტრალური ნერვული სისტემის აქტივობის მნიშვნელოვან დარღვევას, რამაც ზოგჯერ შეიძლება გავლენა მოახდინოს სიცოცხლის დანარჩენზე.

2-3 წლის ასაკში ბავშვებში რესპირატორული ცენტრის მგრძნობელობა მკვეთრად იზრდება და უფრო მაღალი ხდება, ვიდრე მოზრდილებში. მომავალში თანდათან მცირდება, 10-11 წლამდე. მოზარდობის პერიოდში კვლავ შეინიშნება რესპირატორული ცენტრის მგრძნობელობის დროებითი მატება, რომელიც იხსნება პუბერტატული პროცესების დასრულებასთან ერთად.

ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებები სასუნთქი ორგანოების სტრუქტურასა და ფუნქციონირებაში. ასაკთან ერთად, რესპირატორული სისტემის ყველა ანატომიური კომპონენტი იზრდება ზომაში, რაც დიდწილად განსაზღვრავს ასაკთან დაკავშირებული ფუნქციური ცვლილებების მიმართულებას. ტრაქეისა და ბრონქების ანატომიური სანათურის, ბრონქიოლების, ალვეოლების, ფილტვების მთლიანი ტევადობის და მისი კომპონენტების აბსოლუტური მახასიათებლები იზრდება სხეულის ზედაპირის ფართობის ზრდის პროპორციულად. ამავდროულად, ადრეულ ასაკში მეტაბოლური, მათ შორის ოქსიდაციური, პროცესების მაღალი ინტენსივობა მოითხოვს ჟანგბადის გაზრდას, ამიტომ რესპირატორული სისტემის შედარებითი მაჩვენებლები ასახავს ჟანგბადის მნიშვნელოვნად დიდ დაძაბულობას ბავშვებში. ადრეული ასაკი- დაახლოებით 10-11 წლამდე. თუმცა, აშკარად დაბალი ეფექტურობისა და ეფექტურობის მიუხედავად, სასუნთქი სისტემაის მუშაობს ისევე საიმედოდ ბავშვებში, როგორც მოზრდილებში. ამას ხელს უწყობს, კერძოდ, ფილტვების დიდი დიფუზიური სიმძლავრე, ე.ი. ალვეოლებისა და კაპილარების უკეთესი გამტარიანობა ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის მოლეკულებისთვის.

აირების ტრანსპორტირება სისხლით

ჟანგბადი, რომელიც სხეულში შედის ფილტვების საშუალებით, უნდა მიეწოდოს მის მომხმარებლებს - სხეულის ყველა უჯრედი, რომელიც ზოგჯერ მდებარეობს "წყაროდან" ათობით სანტიმეტრის მანძილზე (და ზოგიერთ დიდ ცხოველში - რამდენიმე მეტრში). დიფუზიურ პროცესებს არ შეუძლიათ ნივთიერებების გადატანა ასეთ დისტანციებზე უჯრედული მეტაბოლიზმის საჭიროებისთვის საკმარისი სიჩქარით. სითხეებისა და გაზების ტრანსპორტირების ყველაზე რაციონალური გზა მილსადენების გამოყენებაა. თავიანთ ეკონომიკურ საქმიანობაში ადამიანებს აქვთ ხანგრძლივი და ფართოდ გამოყენებული მილსადენები იქ, სადაც საჭიროა წყლის, ნავთობის, ბუნებრივი აირის და მრავალი სხვა ნივთიერების მნიშვნელოვანი რაოდენობის მუდმივი მოძრაობა. იმისთვის, რომ გაუძლოს მიზიდულობის ძალას, ასევე დაძლიოს ხახუნის ძალა მილებში, რომლებშიც სითხე მიედინება, ადამიანმა გამოიგონა ტუმბო. და ისე, რომ სითხე მიედინება მხოლოდ სწორი მიმართულებით, უკან დაბრუნების გარეშე, როდესაც მილსადენში წნევა მცირდება, გამოიგონეს სარქველები - კარების მსგავსი მოწყობილობები, რომლებიც იხსნება მხოლოდ ერთი მიმართულებით.

ადამიანის სხეულის მთავარი სატრანსპორტო სისტემა, სისხლის მიმოქცევის სისტემა, ზუსტად ასეა აგებული. იგი შედგება მილები-ჭურჭლისგან, ტუმბო-გულისა და მრავალი სარქველისგან, რომლებიც უზრუნველყოფენ სისხლის ცალმხრივ დინებას გულში და ხელს უშლიან სისხლის საპირისპირო ნაკადს ვენებში. იშლება პაწაწინა მილებად - კაპილარებში, სისხლძარღვები აღწევს თითქმის ყველა უჯრედს, ამარაგებს მათ საკვებ ნივთიერებებს და ჟანგბადს და ართმევს მათ ნარჩენ პროდუქტებს, რომლებიც სხვა უჯრედებს სჭირდებათ ან სხეულს სჭირდება მოშორება. ძუძუმწოვრებში და ადამიანებში სისხლის მიმოქცევის სისტემა არის სისხლძარღვების დახურული ქსელი, რომლის მეშვეობითაც გადის ერთი სისხლის ნაკადი, რომელიც უზრუნველყოფილია გულის კუნთის ციკლური შეკუმშვით. ვინაიდან უჯრედებისთვის ჟანგბადის მიწოდების ამოცანა პირველია მთელ რიგ სასიცოცხლო ამოცანებში, უმაღლესი ცხოველებისა და ადამიანების სისხლის მიმოქცევის სისტემა სპეციალურად ადაპტირებულია ჰაერში გაზის ყველაზე ეფექტურ გაცვლაზე. ეს უზრუნველყოფილია დახურული სისხლძარღვთა მილსადენის ორ იზოლირებულ წრედ - პატარა და დიდად დაყოფით, რომელთაგან პირველი უზრუნველყოფს გაზის გაცვლას სისხლსა და გარემოს შორის, ხოლო მეორე - სისხლსა და სხეულის უჯრედებს შორის.

პატარა და დიდი წრედა სისხლის მიმოქცევა (სურ. 24). არტერიები არის ის სისხლძარღვები, რომლებიც ატარებენ სისხლს გულიდან ორგანოებსა და ქსოვილებში. მათ აქვთ ძლიერი და საკმაოდ სქელი კედელი, რომელიც უნდა გაუძლოს გულის მუშაობით შექმნილ მაღალ წნევას. თანდათანობით განშტოება უფრო და უფრო პატარა გემებად - არტერიოლებად და კაპილარებად - არტერიები სისხლს მოაქვს ყველა ქსოვილში. სისხლძარღვებს, რომლებიც ქსოვილებიდან სისხლს ატარებენ, ვენებს უწოდებენ. ისინი წარმოიქმნება როგორც პატარა გემები - კაპილარები და ვენულები - შერწყმა და გაფართოება. ვენები არ არის ძალიან ძლიერი მათ კედლებში და ადვილად იშლება, თუ მათში სისხლი არ არის, რადგან მათ არ აქვთ მაღალი წნევა. სისხლის საპირისპირო მიმართულებით გადინების თავიდან ასაცილებლად, ვენებს აქვთ სპეციალური სარქველები, რომლებიც აკავებენ სისხლს, თუ რაიმე იწვევს მის საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობას. ამ დიზაინის წყალობით, ჩონჩხის კუნთებში გამავალი ვენები მუშაობენ, როგორც დამატებითი ტუმბოები: შეკუმშვით, კუნთები სისხლს ვენებიდან გამოჰყავს და მოდუნებისას ისინი ძარღვებში სისხლის ახალი ნაწილის შეღწევის საშუალებას აძლევს. ვინაიდან მათში სისხლის მოძრაობა შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი მიმართულებით - გულისკენ - ასეთი "კუნთოვანი ტუმბო" მნიშვნელოვან წვლილს შეიტანს სისხლის მიმოქცევაში კუნთების აქტივობის დროს.

ფილტვის ცირკულაცია იწყება მარჯვენა პარკუჭიდან, საიდანაც გამოდის ფილტვის არტერია. თითქმის მაშინვე იყოფა ორ ნაკადად - მარჯვნივ და მარცხენა ფილტვი. ფილტვებამდე მიღწევის შემდეგ, ფილტვის არტერიები იყოფა ბევრ კაპილარად, რომელთაგან ყველაზე თხელი რეცხავს ფილტვის ცალკეულ ვეზიკულებს (ალვეოლებს). სწორედ აქ ხდება აირების გაცვლა სისხლსა და ჰაერს შორის ალვეოლებში. გაზის გაცვლის გასაადვილებლად, ფილტვის კაპილარები შედგება უჯრედების მხოლოდ ერთი ფენისგან.

ბრინჯი. 24. სისხლის მიმოქცევის ნიმუში

სხეულის ყველა სხვა არტერიისგან განსხვავებით, ფილტვის არტერიები ატარებენ ჟანგბადით ღარიბ და ნახშირორჟანგით მდიდარ სისხლს. ამ სისხლს "ვენური" ეწოდება, რადგან ის ვენებში მიედინება მთელ სხეულში (ფილტვის ვენების გარდა). ამ სისხლმა უკვე გაიარა სისტემური მიმოქცევის სისხლძარღვებში, დატოვა მასში შემავალი ჟანგბადი და შეაგროვა ნახშირორჟანგი, რომელიც უნდა განადგურდეს ფილტვებში.

ფილტვებიდან გამომავალი ვენები, პირიქით, ატარებენ „არტერიულ“ სისხლს, ანუ ჟანგბადით გაჯერებულ სისხლს და პრაქტიკულად არ შეიცავს ნახშირორჟანგს. ამრიგად, ფილტვის ცირკულაცია ფუნდამენტურად განსხვავდება სისტემური მიმოქცევისგან ჟანგბადით გაჯერებული სისხლის მოძრაობის მიმართულებით.

ფილტვის ვენები ატარებენ ჟანგბადით გაჯერებულ სისხლს მარცხენა წინაგულში. სისხლით შევსების შემდეგ, ატრიუმი იკუმშება და სისხლის ამ ნაწილს მარცხენა პარკუჭში უბიძგებს. აქედან იწყება სისხლის მიმოქცევის დიდი წრე.

სხეულის უდიდესი სისხლძარღვი, აორტა, გამოდის მარცხენა პარკუჭიდან. ეს არის საკმაოდ მოკლე, მაგრამ ძალიან ძლიერი მილი, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს წნევის ძალიან დიდ განსხვავებებს, რაც ხდება გულის პერიოდული შეკუმშვის დროს. გულმკერდის არეშიც კი აორტა იყოფა რამდენიმე დიდ არტერიად, რომელთაგან ზოგი ჟანგბადით მდიდარ არტერიულ სისხლს ატარებს თავისა და სხეულის ზედა ორგანოებისკენ, ზოგი კი ქვედა სხეულის ორგანოებში. უფრო და უფრო მეტი ახალი ზედიზედ გამოყოფილია დიდი ძირითადი გემებისგან. პატარა გემებისისხლის გადატანა სხეულის კონკრეტულ ნაწილებში. ამრიგად, როგორც ტვინისთვის, ასევე სხვებისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ორგანოებიახალი, ჟანგბადით გაჯერებული სისხლი ყოველთვის მიეწოდება.

ამ წესის ერთადერთი გამონაკლისი არის ღვიძლი, სადაც არტერიული და ვენური სისხლი ერთმანეთში აირია. თუმცა ამას ღრმა ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა აქვს. ერთის მხრივ, ღვიძლი იღებს ახალ არტერიულ სისხლს ღვიძლის არტერიის მეშვეობით, ე.ი. მისი უჯრედები სრულად არის უზრუნველყოფილი ჟანგბადის საჭირო რაოდენობით. მეორეს მხრივ, ღვიძლი ხვდება ეგრეთ წოდებულ პორტალურ ვენაში, რომელიც ატარებს ნაწლავებში შეწოვილ საკვებ ნივთიერებებს. ნაწლავებიდან გამოსული მთელი სისხლი გადის ღვიძლში - ძირითადი დაცვის ორგანო სხვადასხვა სახის ტოქსინებისა და საშიში ნივთიერებებისგან, რომლებიც შეიწოვება საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში. ღვიძლის ძლიერი ჟანგვითი სისტემები „წვავს“ ყველა საეჭვო მოლეკულას და აქცევს მათ უვნებელ მეტაბოლურ პროდუქტად.

ყველა ორგანოდან სისხლი გროვდება ვენებში, რომლებიც შერწყმის შედეგად წარმოქმნიან უფრო დიდ გაერთიანებულ გემებს. ქვედა ღრუ ვენა, რომელიც აგროვებს სისხლს სხეულის ქვედა ნაწილიდან და ზემო ღრუ ვენა, რომელიც სისხლს ატარებს სხეულის ზედა ნაწილიდან, მიედინება მარჯვენა წინაგულში და იქიდან ისინი უბიძგებენ მარჯვენა პარკუჭში. ამ მომენტიდან სისხლი კვლავ შედის ფილტვის მიმოქცევაში.

ლიმფური სისტემა. სხეულის მეორე სატრანსპორტო სისტემა არის ქსელი ლიმფური გემები. ლიმფა პრაქტიკულად არ მონაწილეობს ჟანგბადის ტრანსპორტირებაში, მაგრამ აქვს დიდი მნიშვნელობასაკვები ნივთიერებების (განსაკუთრებით ლიპიდების) მთელ სხეულში განაწილებისთვის, აგრეთვე ორგანიზმის დასაცავად უცხო სხეულებისა და საშიში მიკროორგანიზმების შეღწევისგან. ლიმფური ძარღვები აგებულებით ვენების მსგავსია; მათ შიგნით აქვთ სარქველები, რომლებიც უზრუნველყოფენ სითხის ცალმხრივ ნაკადს, მაგრამ, გარდა ამისა, ლიმფური სისხლძარღვების კედლებს შეუძლიათ დამოუკიდებელი შეკუმშვა ("ლიმფური გული"). ცენტრალური ტუმბოს გარეშე, ლიმფური სისტემაუზრუნველყოფს სითხის მოძრაობას ამ ლიმფურ გულებში და ჩონჩხის კუნთების შეკუმშვას. ლიმფური გემების გზაზე, განსაკუთრებით მათ შესართავთან, იქმნება ლიმფური კვანძები, რომლებიც ასრულებენ ძირითადად დამცავ (იმუნურ) ფუნქციებს. იქმნება უარყოფითი წნევა გულმკერდის ღრუჩასუნთქვისას ის ასევე მოქმედებს როგორც ძალა, რომელიც ლიმფს უბიძგებს გულმკერდისკენ, სადაც ლიმფური სადინარები ჩადის ვენებში. ამრიგად, ლიმფური სისტემა გაერთიანებულია სისხლის მიმოქცევის სისტემასთან, სხეულის ერთიან სატრანსპორტო ქსელში.

გული და მისი ასაკთან დაკავშირებული თვისებები. სისხლის მიმოქცევის სისტემის მთავარი ტუმბო - გული - არის კუნთოვანი ტომარა დაყოფილია 4 კამერად: ორ წინაგულად და ორ პარკუჭად (სურ. 25). მარცხენა ატრიუმი უკავშირდება მარცხენა პარკუჭს ღიობით, რომლის კუსპში მდებარეობს მიტრალური სარქველი. მარჯვენა ატრიუმი დაკავშირებულია მარჯვენა პარკუჭთან გახსნით, რომელიც ხურავს ტრიკუსპიდურ სარქველს. გულის მარჯვენა და მარცხენა ნახევარი ერთმანეთთან არ არის დაკავშირებული, ამიტომ გულის „ვენური“ ნახევარი ყოველთვის მდებარეობს გულის მარჯვენა ნახევარში, ე.ი. ჟანგბადით ღარიბი სისხლი, ხოლო მარცხნივ - "არტერიული", ჟანგბადით გაჯერებული. მარჯვენა (ფილტვის არტერია) და მარცხენა (აორტის) პარკუჭებიდან გასასვლელი დახურულია მსგავსი დიზაინით. ნახევარმთვარის სარქველები. ისინი ხელს უშლიან ამ დიდი გამომავალი გემებიდან სისხლის დაბრუნებას გულში მისი მოდუნების პერიოდში.

ფორმირება გულ-სისხლძარღვთა სისტემისნაყოფში ის ძალიან ადრე იწყება - კონცეფციიდან უკვე მე-3 კვირაში ჩნდება უჯრედების ჯგუფი პერიოდული კონტრაქტული აქტივობით, საიდანაც შემდგომში ყალიბდება გულის კუნთი. თუმცა, დაბადების მომენტშიც შენარჩუნებულია ემბრიონის სისხლის მიმოქცევის ზოგიერთი თავისებურება (სურ. 26). ვინაიდან ემბრიონის პერიოდში ჟანგბადის და საკვები ნივთიერებების წყარო არ არის ფილტვები და საჭმლის მომნელებელი ტრაქტი, არამედ პლაცენტა, რომელიც ნაყოფს უკავშირდება ჭიპლარის მეშვეობით, არ არის საჭირო გულის მკაცრი დაყოფა ორ დამოუკიდებელ ნაწილად. გარდა ამისა, ფილტვის სისხლის ნაკადს ჯერ კიდევ არ აქვს ფუნქციონალური მნიშვნელობა და ეს განყოფილება არ უნდა შედიოდეს ძირითად მიმოქცევაში. ამიტომ ნაყოფს აქვს ოვალური ხვრელი, რომელიც აკავშირებს ორივე წინაგულს, ასევე სპეციალური სადინარი, რომელიც აკავშირებს აორტასა და ფილტვის არტერიას. დაბადებიდან მალევე, ეს შუნტური სადინრები იხურება და ორი წრე იწყებს ფუნქციონირებას, როგორც მოზრდილებში.

ბრინჯი. 25. გულის სტრუქტურა

ოვალური ხვრელი

ბრინჯი. 26. ა - ნაყოფის გული; B - ბავშვის გული დაბადების შემდეგ. ისრები აჩვენებს სისხლის ნაკადის მიმართულებას

მიუხედავად იმისა, რომ გულის კედლების უმეტესი ნაწილი კუნთოვანი შრეა (მიოკარდიუმი), არსებობს ქსოვილის რამდენიმე დამატებითი ფენა, რომელიც იცავს გულს გარე გავლენისგან და აძლიერებს მის კედლებს, რომლებიც განიცდიან უზარმაზარ წნევას ოპერაციის დროს. ამ დამცავ შრეებს პერიკარდიუმი ეწოდება. გულის ღრუს შიდა ზედაპირი მოპირკეთებულია ენდოკარდიით, რომლის თვისებები შესაძლებელს ხდის შეკუმშვის დროს არ დააზიანოს სისხლის უჯრედები. გული მოთავსებულია გულმკერდის მარცხენა მხარეს (თუმცა ზოგ შემთხვევაში სხვა მდებარეობაა) „ზემოდან“ ქვემოთ.

მოზრდილებში გულის წონა შეადგენს სხეულის წონის 0,5%-ს, ანუ 250-300 გ მამაკაცებში და დაახლოებით 200 გ ქალებში. ბავშვებში გულის შედარებითი ზომა ოდნავ უფრო დიდია - სხეულის წონის დაახლოებით 0,7%. გული მთლიანობაში იზრდება სხეულის ზომის ზრდის პროპორციულად. პირველი 8 თვის განმავლობაში. დაბადების შემდეგ გულის წონა ორმაგდება, 3 წლით - სამჯერ, 5 წლით - 4-ჯერ და 16 წლისთვის - 11-ჯერ ახალშობილის გულის წონასთან შედარებით. ბიჭებს, როგორც წესი, ოდნავ უფრო დიდი გული აქვთ ვიდრე გოგოებს; მხოლოდ პუბერტატის პერიოდში დაიწყო მომწიფება გოგოები ადრეაქვს უფრო დიდი გული.

წინაგულების მიოკარდიუმი გაცილებით თხელია ვიდრე პარკუჭოვანი მიოკარდიუმი. ეს გასაგებია: წინაგულების მუშაობა არის სისხლის ნაწილის გადატუმბვა სარქველების მეშვეობით მეზობელ პარკუჭში, ხოლო პარკუჭებმა უნდა მისცენ სისხლს ისეთი აჩქარება, რომელიც აიძულებს მას მიაღწიოს კაპილარული ქსელის ყველაზე შორეულ ნაწილებს. გული. ამავე მიზეზით, მარცხენა პარკუჭის მიოკარდიუმი 2,5-ჯერ უფრო სქელია, ვიდრე მარჯვენა პარკუჭის მიოკარდიუმი: ფილტვის მიმოქცევაში სისხლის გადაადგილება გაცილებით ნაკლებ ძალისხმევას მოითხოვს, ვიდრე სისტემური მიმოქცევაში.

გულის კუნთი შედგება ჩონჩხის კუნთების მსგავსი ბოჭკოებისგან. თუმცა, სტრუქტურებთან ერთად, რომლებსაც აქვთ კონტრაქტური აქტივობა, გული ასევე შეიცავს სხვა - გამტარ სტრუქტურას, რომელიც უზრუნველყოფს აგზნების სწრაფ წარმართვას მიოკარდიუმის ყველა ნაწილზე და მის სინქრონულ პერიოდულ შეკუმშვას. გულის თითოეულ ნაწილს, პრინციპში, შეუძლია დამოუკიდებელი (სპონტანური) პერიოდული შეკუმშვა, მაგრამ ჩვეულებრივ, გულის შეკუმშვას აკონტროლებს უჯრედების გარკვეული ნაწილი, რომელსაც ეწოდება კარდიოსტიმულატორი, ან კარდიოსტიმულატორი და მდებარეობს ზედა ნაწილში. მარჯვენა წინაგულის ნაწილი (სინუსური კვანძი). აქ ავტომატურად წარმოქმნილი იმპულსი წამში დაახლოებით 1-ჯერ სიხშირით (მოზრდილებში; ბავშვებში - ბევრად უფრო ხშირად) ვრცელდება გულის გამტარ სისტემაში, რომელიც მოიცავს ატრიოვენტრიკულურ კვანძს, ჰისის შეკვრას, რომელიც იშლება მარჯვნივ. და მარცხენა ფეხები, განშტოებული პარკუჭოვანი მიოკარდიუმის მასაში (სურ. 27). გულის არითმიების უმეტესობა გამტარი სისტემის ბოჭკოების გარკვეული სახის დაზიანების შედეგია. მიოკარდიუმის ინფარქტი (კუნთოვანი ბოჭკოების ნაწილის სიკვდილი) ყველაზე საშიშია იმ შემთხვევებში, როდესაც ჰისის შეკვრის ორივე ტოტი ერთბაშად ზიანდება.

ბრინჯი. 27. გამტარის სქემატური წარმოდგენა

გულის სისტემა 1 - სინუსური კვანძი; 2 - ატრიოვენტრიკულური კვანძი; 3 - ჰისის შეკვრა; 4 და 5 - ჰისის შეკვრის მარჯვენა და მარცხენა ფეხები; 6 - გამტარი სისტემის ტერმინალური ტოტები

გულის ციკლი. აგზნება, რომელიც ავტომატურად ხდება სინუსურ კვანძში, გადაეცემა წინაგულების კონტრაქტურ ბოჭკოებს და წინაგულების კუნთები იკუმშება. ეს ეტაპი გულის ციკლიწინაგულების სისტოლას უწოდებენ. ის გრძელდება დაახლოებით 0,1 წმ. ამ დროს წინაგულებში დაგროვილი სისხლის ნაწილი პარკუჭებში გადადის. ამის შემდეგ დაუყოვნებლივ ხდება პარკუჭოვანი სისტოლა, რომელიც გრძელდება 0,3 წმ. პარკუჭების კუნთების შეკუმშვის დროს, მაღალი წნევის ქვეშ სისხლი გამოიდევნება მათგან, მიემართება აორტასა და ფილტვის არტერიებში. შემდეგ მოდის რელაქსაციის პერიოდი (დიასტოლი), რომელიც გრძელდება 0,4 წმ. ამ დროს ვენებში შესული სისხლი მოდუნებული წინაგულების ღრუში ხვდება.

გულის საკმაოდ მნიშვნელოვან მექანიკურ მუშაობას თან ახლავს მექანიკური და აკუსტიკური ეფექტები. ასე რომ, თუ ხელის გულს გულმკერდის მარცხენა მხარეს მოათავსებთ, იგრძნობთ პერიოდულ ცემას, რომელსაც გული აკეთებს ყოველი შეკუმშვისას. პულსი (დიდი სისხლძარღვების კედლების რეგულარული ტალღის მსგავსი რხევები გულის სიხშირის ტოლი სიხშირით) ასევე იგრძნობა საძილე არტერიაზე, მკლავის რადიალურ არტერიაზე და სხვა წერტილებში. თუ ყურს ან სპეციალურ მოსასმენ მილს (სტეტოსკოპს) მკერდზე ან ზურგზე მოათავსებთ, შეგიძლიათ მოისმინოთ გულის ხმები, რომლებიც წარმოიქმნება მისი შეკუმშვის თანმიმდევრულ ეტაპებზე და აქვს საკუთარი დამახასიათებელი ნიშნები. ბავშვებში გულის ხმები არ არის ისეთივე, როგორც მოზრდილებში, რაც კარგად არის ცნობილი პედიატრებისთვის. გულის მოსმენა და პულსის შეგრძნება უძველესი სადიაგნოსტიკო ტექნიკაა, რომლის დახმარებით ექიმები ჯერ კიდევ შუა საუკუნეებში ადგენდნენ პაციენტის მდგომარეობას და, დაფიქსირებული სიმპტომებიდან გამომდინარე, უნიშნავდნენ მკურნალობას. ტიბეტურ მედიცინაში პულსის გრძელვადიანი (ათობით წუთი) უწყვეტი მონიტორინგი კვლავ მთავარ დიაგნოსტიკურ ტექნიკას წარმოადგენს. თანამედროვე მედიცინაში გამოიყენება ექოკარდიოგრაფიის მეთოდები (ულტრაბგერითი ტალღების ჩაწერა, რომლებიც ასახულია გულის ქსოვილებიდან), ფონოკარდიოგრაფია (გულის მიერ წარმოქმნილი ხმის ტალღების ჩაწერა შეკუმშვის დროს), აგრეთვე გულის რითმის სპექტრალური ანალიზი (სპეციალური მეთოდი). კარდიოგრამის მათემატიკური დამუშავება) ფართოდ გამოიყენება. ბავშვებში გულისცემის ცვალებადობის შესწავლა გამოიყენება, კერძოდ, საგანმანათლებლო და ფიზიკური აქტივობის დროს მათი ადაპტაციური შესაძლებლობების შესაფასებლად.

ბრინჯი. 28. ნორმალური ეკგადამიანი, მიღებული ბიპოლარული გატაცებით სხეულის ზედაპირიდან გულის გრძელი ღერძის მიმართულებით

ელექტროკარდიოგრაფია (სურ. 28). ვინაიდან გული არის კუნთი, მისი მუშაობა იწვევს ბიოლოგიური ელექტრული პოტენციალის გამოჩენას, რომელიც ყოველთვის თან ახლავს ნებისმიერი ტიპის კუნთების შეკუმშვას. როდესაც საკმარისად ძლიერია, ეს შეკუმშვა იწვევს ელექტრული იმპულსების ძლიერ ნაკადებს, რომლებიც ვრცელდება მთელ სხეულზე. დენის ძაბვა ასეთი შეკუმშვის დროს არის დაახლოებით 1 მეათასედი ვოლტი, ე.ი. სავსებით საკმარისი მნიშვნელობა სპეციალური პოტენციომეტრის გამოყენებით ჩასაწერად. მოწყობილობა განკუთვნილია რეგისტრაციისთვის ელექტრული აქტივობაგულს ელექტროკარდიოგრაფი ეწოდება, მის მიერ დაფიქსირებულ მრუდს კი ელექტროკარდიოგრამა (ეკგ). შესაძლებელია ეკგ-ს ჩაწერის პოტენციალის ამოღება სხეულის სხვადასხვა ნაწილიდან დენის გამტარ ელექტროდების (ლითონის ფირფიტების) გამოყენებით. ყველაზე ხშირად გამოიყენება სამედიცინო პრაქტიკაში ეკგ მიდისორი მკლავიდან ან ერთი მკლავიდან და ერთი ფეხიდან (სიმეტრიულად ან ასიმეტრიულად), ასევე გულმკერდის ზედაპირიდან რამდენიმე ტყვია. წამყვანი ადგილის მიუხედავად, ეკგ-ს ყოველთვის აქვს ერთი და იგივე ტალღები, რომლებიც მონაცვლეობენ იმავე თანმიმდევრობით. ელექტროკარდიოგრაფის გამოყვანის ადგილები გავლენას ახდენს მხოლოდ ამ ტალღების სიმაღლეზე (ამპლიტუდაზე).

ეკგ ტალღები ჩვეულებრივ აღინიშნება ლათინური ასოებით P, Q, R, S და T. თითოეული ტალღა ატარებს ინფორმაციას ელექტრული და, შესაბამისად, მეტაბოლური პროცესების შესახებ. სხვადასხვა სფეროებშიმიოკარდიუმი, გულის ციკლის სხვადასხვა სტადიაზე. კერძოდ, P ტალღა ასახავს წინაგულების სისტოლას, QRS კომპლექსი ახასიათებს პარკუჭის სისტოლას, ხოლო T ტალღა მიუთითებს დიასტოლის დროს მიოკარდიუმში აღდგენითი პროცესების წარმოქმნაზე.

ეკგ-ს რეგისტრაცია ნაყოფშიც არის შესაძლებელი, ვინაიდან ნაყოფის გულის ელექტრული იმპულსი ადვილად ვრცელდება მისი და დედის სხეულის გამტარ ქსოვილებში. ბავშვთა ეკგ-ში არ არსებობს ფუნდამენტური განსხვავებები: იგივე ტალღები, იგივე თანმიმდევრობა, იგივე ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა. განსხვავებები მდგომარეობს ტალღების ამპლიტუდის მახასიათებლებში და გულის ფაზებს შორის გარკვეულ ურთიერთობაში და ძირითადად ასახავს გულის ზომების ასაკთან დაკავშირებულ ზრდას და ასაკთან ერთად ავტონომიური ნერვული სისტემის პარასიმპათიკური განყოფილების როლის ზრდას. მიოკარდიუმის კონტრაქტურული აქტივობის კონტროლში.

სისხლის ნაკადის სიჩქარე. ყოველი შეკუმშვისას პარკუჭები გამოდევნის მათში არსებულ მთელ სისხლს. სითხის ამ მოცულობას, რომელიც სისტოლის დროს გამოდევნის გულს, ეწოდება ინსულტის გამომავალი, ან ინსულტის (სისტოლური) მოცულობა. ეს მაჩვენებელი იზრდება ასაკთან ერთად გულის ზომის ზრდის პროპორციულად. ერთი წლის ბავშვებს აქვთ გული, რომელიც ამოტუმბავს 10 მლ-ზე ცოტა მეტ სისხლს თითო შეკუმშვაზე; 5-დან 16 წლამდე ბავშვებში ეს მაჩვენებელი 25-დან 62 მლ-მდე იზრდება. ინსულტის გამომუშავებისა და პულსის სიხშირის პროდუქტი გვიჩვენებს 1 წუთში გულში გავლილი სისხლის რაოდენობას და ეწოდება სისხლის წუთიერი მოცულობა (MBV). ერთი წლის ბავშვებში IOC არის 1,2 ლ/წთ, სასკოლო ასაკისთვის ის იზრდება 2,6 ლ/წთ-მდე, ხოლო ახალგაზრდებში და მოზრდილებში აღწევს 4 ლ/წთ ან მეტს.

სხვადასხვა დატვირთვის დროს, როდესაც იზრდება ჟანგბადისა და საკვები ნივთიერებების საჭიროება, IOC შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს, ხოლო ბავშვებში უფრო ახალგაზრდა ასაკიძირითადად გულისცემის გაზრდის გამო, ხოლო მოზარდებში და მოზრდილებში ასევე შოკის გამომუშავების გაზრდის გამო, რომელიც შეიძლება გაორმაგდეს ვარჯიშის დროს. გაწვრთნილ ადამიანებში გული ჩვეულებრივ დიდია, ხშირად აქვს არაადეკვატურად გადიდებული მარცხენა პარკუჭი (ე.წ. "სპორტულ გულს") და ასეთ სპორტსმენებში ინსულტის გამომუშავება დასვენების დროსაც კი შეიძლება იყოს 2,5-3-ჯერ მეტი, ვიდრე მოუვარჯიშებელი. პირი. IOC-ის ღირებულება სპორტსმენებში ასევე 2,5-3-ჯერ მეტია, განსაკუთრებით დატვირთვის დროს, რაც მოითხოვს კუნთებში და, შესაბამისად, სხეულის სატრანსპორტო სისტემებში ჟანგვითი სისტემების მაქსიმალურ დაძაბულობას. ამავდროულად, გაწვრთნილ ადამიანებში ფიზიკური აქტივობა იწვევს გულისცემის უფრო მცირე მატებას, ვიდრე მოუმზადებელ ადამიანებში. ეს გარემოება გამოიყენება ფიტნესის დონის შესაფასებლად და „ფიზიკური მუშაობის პულსი 170 დარტყმა/წთ“.

სისხლის ნაკადის მოცულობითი სიჩქარე (ანუ გულში წუთში გამავალი სისხლის რაოდენობა) შეიძლება მცირე კავშირში იყოს სისხლძარღვებში სისხლისა და მისი შემადგენელი უჯრედების მოძრაობის ხაზოვან სიჩქარესთან. ფაქტია, რომ წრფივი სიჩქარე დამოკიდებულია არა მხოლოდ გადატანილი სითხის მოცულობაზე, არამედ მილის სანათურზე, რომლითაც ეს სითხე მიედინება (ნახ. 29). რაც უფრო შორს არის გულიდან, არტერიების, არტერიოლების და კაპილარების სისხლძარღვების მთლიანი სანათური უფრო დიდი ხდება, რადგან ყოველი შემდგომი განშტოებით იზრდება გემების საერთო დიამეტრი. ამიტომ, სისხლის მოძრაობის ყველაზე მაღალი წრფივი სიჩქარე შეინიშნება ყველაზე სქელ სისხლძარღვში - აორტაში. აქ სისხლი მიედინება 0,5 მ/წმ სიჩქარით. კაპილარებთან მიღწევისას, რომელთა საერთო სანათური დაახლოებით 1000-ჯერ აღემატება აორტის განივი კვეთის ფართობს, სისხლი მიედინება მიზერული სიჩქარით - მხოლოდ 0,5 მმ/წმ. სისხლის ეს ნელი ნაკადი ქსოვილებში ღრმად განლაგებულ კაპილარებში იძლევა საკმარის დროს სისხლსა და მიმდებარე ქსოვილებს შორის გაზების და სხვა ნივთიერებების სრული გაცვლისთვის. სისხლის ნაკადის სიჩქარე, როგორც წესი, მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობის ადეკვატურია. ამას უზრუნველყოფს სისხლის ნაკადის რეგულირების ჰომეოსტატიკური მექანიზმები. ასე რომ, მჟავე ქსოვილების ჭარბი მომარაგების შემთხვევაში

რედოქს რეაქციები, რომლებიც მუდმივად მიმდინარეობს სხეულის ყველა უჯრედში, მოითხოვს მუდმივ მიწოდებას ჟანგვის სუბსტრატებით (ნახშირწყლები, ლიპიდები და ამინომჟავები) და ჟანგვის აგენტი - ჟანგბადი. სხეულს აქვს საკვები ნივთიერებების შთამბეჭდავი მარაგი - ნახშირწყლებისა და ცხიმების საწყობები, ასევე ცილების უზარმაზარი მარაგი ჩონჩხის კუნთებში, ამიტომ შედარებით ხანგრძლივი (რამდენიმედღიანი) მარხვაც კი არ აყენებს მნიშვნელოვან ზიანს ადამიანს. მაგრამ სხეულში პრაქტიკულად არ არის ჟანგბადის მარაგი, გარდა მცირე რაოდენობით, რომელიც შეიცავს კუნთებში ოქსიმიოგლობინის სახით, ამიტომ, მისი მიწოდების გარეშე, ადამიანს შეუძლია გადარჩეს მხოლოდ 2-3 წუთი, რის შემდეგაც ე.წ. კლინიკური სიკვდილი“ ხდება. თუ ტვინის უჯრედებისთვის ჟანგბადის მიწოდება 10-20 წუთში არ აღდგება, მათში მოხდება ბიოქიმიური ცვლილებები, რაც დაარღვევს მათ ფუნქციურ თვისებებს და გამოიწვევს მთელი ორგანიზმის სწრაფ სიკვდილს. სხეულის სხვა უჯრედები შეიძლება არ დაზარალდეს იმავე ზომით, მაგრამ ნერვული უჯრედები უკიდურესად მგრძნობიარეა ჟანგბადის ნაკლებობის მიმართ. სწორედ ამიტომ, სხეულის ერთ-ერთი ცენტრალური ფიზიოლოგიური სისტემა არის ფუნქციური ჟანგბადის მიწოდების სისტემა და ამ კონკრეტული სისტემის მდგომარეობა ყველაზე ხშირად გამოიყენება "ჯანმრთელობის" შესაფასებლად.

სხეულის ჟანგბადის რეჟიმის კონცეფცია. ჟანგბადი საკმაოდ დიდ გზას გადის სხეულში (სურ. 18). გაზის მოლეკულების სახით შიგნით მოხვედრისას ის უკვე ფილტვებში მონაწილეობს უამრავ ქიმიურ რეაქციაში, რაც უზრუნველყოფს მის შემდგომ ტრანსპორტირებას სხეულის უჯრედებში. იქ, მიტოქონდრიაში შესვლისას, ჟანგბადი იჟანგება სხვადასხვა ორგანულ ნაერთებს, საბოლოოდ აქცევს მათ წყალსა და ნახშირორჟანგად. ამ ფორმით, ჟანგბადი გამოიყოფა სხეულიდან.

რა აიძულებს ატმოსფეროდან ჟანგბადს შეაღწიოს ფილტვებში, შემდეგ სისხლში და იქიდან ქსოვილებსა და უჯრედებში, სადაც ის შედის ბიოქიმიურ რეაქციებში? ცხადია, არსებობს გარკვეული ძალა, რომელიც ზუსტად განსაზღვრავს ამ გაზის მოლეკულების მოძრაობის ამ მიმართულებას. ეს ძალა არის კონცენტრაციის გრადიენტი. ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა გაცილებით მეტია, ვიდრე ინტრაპულმონარული სივრცის (ალვეოლური) ჰაერში. ჟანგბადის შემცველობა ალვეოლებში - ფილტვის ბუშტუკებში, რომლებშიც ხდება გაზის გაცვლა ჰაერსა და სისხლს შორის - გაცილებით მაღალია, ვიდრე ვენურ სისხლში. ქსოვილები შეიცავს ბევრად ნაკლებ ჟანგბადს, ვიდრე არტერიულ სისხლს, ხოლო მიტოქონდრია შეიცავს მცირე რაოდენობით ჟანგბადს, რადგან მათში შემავალი ამ გაზის მოლეკულები დაუყოვნებლივ შედიან ჟანგვითი რეაქციების ციკლში და გარდაიქმნება ქიმიურ ნაერთებად. თანდათანობით კლებადი კონცენტრაციების ამ კასკადს, რომელიც ასახავს ძალისხმევის გრადიენტებს, რის შედეგადაც ატმოსფეროდან ჟანგბადი აღწევს სხეულის უჯრედებში, ჩვეულებრივ უწოდებენ სხეულის ჟანგბადის რეჟიმს (ნახ. 19). უფრო ზუსტად, ჟანგბადის რეჟიმი ხასიათდება აღწერილი კასკადის რაოდენობრივი პარამეტრებით. კასკადის ზედა საფეხური ახასიათებს ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობას, რომელიც ინჰალაციის დროს აღწევს ფილტვებში. მეორე ნაბიჯი არის O2 შემცველობა ალვეოლურ ჰაერში. მესამე ეტაპი არის O2 შემცველობა არტერიულ სისხლში, რომელიც გამდიდრებულია ჟანგბადით. და ბოლოს, მეოთხე საფეხური არის ვენური სისხლში ჟანგბადის დაძაბულობა, რომელიც მასში შემავალ ჟანგბადს აძლევს ქსოვილებს. ეს ოთხი ნაბიჯი ქმნის სამ „ფრენას“, რომლებიც ასახავს სხეულში გაზის გაცვლის რეალურ პროცესებს. 1-ლი და მე-2 საფეხურებს შორის „ფრენა“ შეესაბამება ფილტვის გაზის გაცვლას, მე-2 და მე-3 საფეხურებს შორის - ჟანგბადის ტრანსპორტირებას სისხლით, ხოლო მე-3 და მე-4 საფეხურებს შორის - ქსოვილის გაზის გაცვლას. რაც უფრო დიდია საფეხურის სიმაღლე, მით მეტია კონცენტრაციის სხვაობა, მით უფრო მაღალია გრადიენტი, რომლითაც ჟანგბადი ტრანსპორტირდება ამ ეტაპზე. ასაკთან ერთად, პირველი "ფრენის" სიმაღლე იზრდება, ანუ ფილტვის გაზის გაცვლის გრადიენტი; მეორე „სპანი“, ე.ი. 02-ის სისხლით ტრანსპორტირების გრადიენტი, ხოლო მესამე „სპანის“ სიმაღლე, რომელიც ასახავს ქსოვილის გაზის გაცვლის გრადიენტს, მცირდება. ქსოვილის დაჟანგვის ინტენსივობის ასაკთან დაკავშირებული დაქვეითება არის ასაკთან ერთად ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის ინტენსივობის შემცირების პირდაპირი შედეგი.

ბრინჯი. 19. ჟანგბადის ტრანსპორტი ადამიანებში (მიმართულება ნაჩვენებია ისრებით)

ბრინჯი. 20. ჟანგბადის დაძაბულობის კასკადი ჩასუნთქულ ჰაერში (I), ალვეოლებში (A), არტერიებში (a) და ვენებში (K) 5 წლის ბიჭში, 15 წლის მოზარდში და 30-ში. წლის ზრდასრული

ამრიგად, ორგანიზმის მიერ ჟანგბადის შეწოვა ხდება სამ ეტაპად, რომლებიც გამოყოფილია სივრცეში და დროში. პირველ სტადიას - ფილტვებში ჰაერის გადატუმბვას და ფილტვებში აირების გაცვლას - გარეგანი სუნთქვასაც უწოდებენ. მეორე ეტაპი - აირების ტრანსპორტირება სისხლით - ხორციელდება სისხლის მიმოქცევის სისტემის მიერ. მესამე სტადიას – სხეულის უჯრედების მიერ ჟანგბადის შეწოვას – ქსოვილს, ანუ შინაგან სუნთქვას უწოდებენ.

რა არის ნახშირორჟანგი?

დედამიწაზე სიცოცხლე მილიარდობით წლის განმავლობაში განვითარდა მაღალი კონცენტრაციანახშირორჟანგი. და ნახშირორჟანგი გახდა მეტაბოლიზმის აუცილებელი კომპონენტი. ცხოველთა და ადამიანის უჯრედებს სჭირდებათ დაახლოებით 7 პროცენტი ნახშირორჟანგი. და ჟანგბადი მხოლოდ 2 პროცენტია. ემბრიოლოგებმა დაადგინეს ეს ფაქტი. პირველ დღეებში განაყოფიერებული კვერცხუჯრედი თითქმის უჟანგბადო გარემოშია – ჟანგბადი მისთვის უბრალოდ დამღუპველია. და მხოლოდ მას შემდეგ, რაც თანდათან იწყება იმპლანტაცია და პლაცენტური სისხლის მიმოქცევის ფორმირება, იწყება ენერგიის წარმოების აერობული მეთოდის დანერგვა.

ნაყოფის სისხლი შეიცავს მცირე რაოდენობით ჟანგბადს და ბევრ ნახშირორჟანგს ზრდასრულ სისხლთან შედარებით.

ბიოლოგიის ერთ-ერთი ფუნდამენტური კანონი ამბობს, რომ თითოეული ორგანიზმი თავისებურად ინდივიდუალური განვითარებაიმეორებს თავისი სახეობის მთელ ევოლუციურ გზას, დაწყებული ერთუჯრედიანი არსებიდან და დამთავრებული მაღალგანვითარებული ინდივიდით. სინამდვილეში, ჩვენ ყველამ ვიცით, რომ საშვილოსნოში ჯერ უბრალო ერთუჯრედიანი არსება ვიყავით, შემდეგ მრავალუჯრედიანი ღრუბელი, შემდეგ ემბრიონი ჰგავდა თევზს, შემდეგ ტრიტონს, ძაღლს, მაიმუნს და ბოლოს, ადამიანს. .

ევოლუციას განიცდის არა მხოლოდ თავად ნაყოფი, არამედ მისი აირისებრი გარემოც. ნაყოფის სისხლი შეიცავს 4-ჯერ ნაკლებ ჟანგბადს და 2-ჯერ მეტ ნახშირორჟანგს, ვიდრე მოზრდილებში. თუ ნაყოფის სისხლი იწყებს ჟანგბადით გაჯერებას, ის მყისიერად კვდება.

ჭარბი ჟანგბადი საზიანოა ყველა ცოცხალი არსებისთვის, რადგან ჟანგბადი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი, რომელსაც გარკვეულ პირობებში შეუძლია უჯრედის მემბრანების განადგურება.

ახალშობილ ბავშვში პირველი სუნთქვის მოძრაობების შემდეგ ნახშირორჟანგის მაღალი დონეც გამოვლინდა ჭიპის არტერიიდან სისხლის აღებისას. ნიშნავს თუ არა ეს, რომ დედის ორგანიზმი ცდილობს შექმნას ისეთი გარემო ნაყოფის ნორმალური განვითარებისთვის, როგორიც ეს იყო პლანეტაზე მილიარდობით წლის წინ?

მაგრამ ავიღოთ კიდევ ერთი ფაქტი: მთამსვლელებს თითქმის არ აწუხებთ ისეთი დაავადებები, როგორიცაა ასთმა, ჰიპერტენზია ან სტენოკარდია, რაც ხშირია ქალაქის მცხოვრებთა შორის.

განა იმიტომ, რომ სამი-ოთხი ათასი მეტრის სიმაღლეზე ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა გაცილებით ნაკლებია? სიმაღლის მატებასთან ერთად ჰაერის სიმკვრივე იკლებს, შესაბამისად მცირდება ჟანგბადის რაოდენობა ჩასუნთქულ მოცულობაში, მაგრამ პარადოქსულად ეს დადებითად მოქმედებს ადამიანის ჯანმრთელობაზე.

აღსანიშნავია, რომ დაბლობზე ჰიპოქსიის გამომწვევი ვარჯიშები უფრო სასარგებლოა ჯანმრთელობისთვის, ვიდრე უბრალოდ მთაში ყოფნა, თუნდაც მათთვის, ვინც ადვილად იტანს მთის კლიმატს. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მთის იშვიათი ჰაერის სუნთქვისას ადამიანი ჩვეულებრივზე ღრმად სუნთქავს, რათა მეტი ჟანგბადი მიიღოს. ღრმა ჩასუნთქვა ავტომატურად იწვევს ღრმა ამოსუნთქვას და რადგან ჩვენ მუდმივად ვკარგავთ ნახშირორჟანგს ამოსუნთქვისას, ჩვენი სუნთქვის გაღრმავება იწვევს ძალიან ბევრი ნახშირორჟანგის დაკარგვას, რამაც შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს ჩვენს ჯანმრთელობაზე.

მოკლედ აღვნიშნოთ, რომ მთის ავადმყოფობა დაკავშირებულია არა მხოლოდ ჟანგბადის დეფიციტთან, არამედ ღრმა სუნთქვის დროს ნახშირორჟანგის გადაჭარბებულ დაკარგვასთან.

ისეთი აერობული ციკლური ვარჯიშების სარგებელი, როგორიცაა სირბილი, ცურვა, ნიჩბოსნობა, ველოსიპედით სრიალი, თხილამურები და ა.შ. აპარატი ამ მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად და ჰიპერკაპნია, როდესაც სხეული აწარმოებს უფრო მეტ ნახშირორჟანგს, ვიდრე სხეულს შეუძლია ფილტვების მეშვეობით გაათავისუფლოს.

ცხოვრების თეორია ში შემაჯამებელიეს არის:

ნახშირორჟანგი არის კვების საფუძველი დედამიწაზე მთელი სიცოცხლისთვის; თუ ის ჰაერიდან გაქრება, ყველა ცოცხალი არსება მოკვდება.
ნახშირორჟანგი არის ორგანიზმის ყველა ფუნქციის მთავარი რეგულატორი, ორგანიზმის მთავარი გარემო, ყველა ვიტამინის ვიტამინი. ის არეგულირებს ყველა ვიტამინისა და ფერმენტის აქტივობას. თუ ეს არ არის საკმარისი, მაშინ ყველა ვიტამინი და ფერმენტი მუშაობს ცუდად, დეფექტურად, არანორმალურად. შედეგად, მეტაბოლიზმი ირღვევა, რაც იწვევს ალერგიას, კიბოს და მარილის დეპოზიტებს.

გაზის გაცვლის პროცესში ჟანგბადს და ნახშირორჟანგს უპირველესი მნიშვნელობა აქვს.

ჟანგბადი სხეულში ჰაერთან ერთად, ბრონქებით ხვდება, შემდეგ ფილტვებში, იქიდან სისხლში და სისხლიდან ქსოვილებში. ჟანგბადი, როგორც ჩანს, ერთგვარი ღირებული ელემენტია, ის ჰგავს მთელი სიცოცხლის წყაროს და ზოგი მას იოგადან ცნობილ „პრანას“ კონცეფციასაც კი ადარებს. მცდარი აზრი აღარ არსებობს. სინამდვილეში, ჟანგბადი არის რეგენერაციული ელემენტი, რომელიც ემსახურება უჯრედის ყველა ნარჩენებისგან გაწმენდას და, გარკვეულწილად, მის დაწვას. უჯრედის ნარჩენები მუდმივად უნდა გაიწმინდოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ხდება ინტოქსიკაციის ან სიკვდილის მომატება. ტვინის უჯრედები ყველაზე მგრძნობიარეა ინტოქსიკაციის მიმართ, ისინი იღუპებიან ჟანგბადის გარეშე (აპნოეს შემთხვევაში) ოთხი წუთის შემდეგ.
ნახშირორჟანგი ამ ჯაჭვს საპირისპირო მიმართულებით გადის: ქსოვილებში წარმოიქმნება, შემდეგ შედის სისხლში და იქიდან გამოიყოფა ორგანიზმიდან სასუნთქი გზების მეშვეობით.

ჯანმრთელ ადამიანში ეს ორი პროცესი მუდმივი წონასწორობის მდგომარეობაშია, როცა ნახშირორჟანგის და ჟანგბადის თანაფარდობა 3:1-ია.

ნახშირორჟანგი, პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ, ორგანიზმს სჭირდება ჟანგბადზე არანაკლებ. ნახშირორჟანგის წნევა გავლენას ახდენს თავის ტვინის ქერქზე, რესპირატორულ და ვაზომოტორულ ცენტრებზე, ნახშირორჟანგი ასევე უზრუნველყოფს ტონუსს და გარკვეულ მზადყოფნას ცენტრალური ნერვული სისტემის სხვადასხვა ნაწილის აქტივობისთვის, პასუხისმგებელია სისხლძარღვების ტონუსზე, ბრონქებზე, მეტაბოლიზმზე, ჰორმონის სეკრეციაზე. სისხლისა და ქსოვილების ელექტროლიტური შემადგენლობა. ეს ნიშნავს, რომ ის ირიბად მოქმედებს ფერმენტების აქტივობაზე და ორგანიზმის თითქმის ყველა ბიოქიმიური რეაქციის სიჩქარეზე. ჟანგბადი ემსახურება როგორც ენერგეტიკული მასალა და მისი მარეგულირებელი ფუნქციები შეზღუდულია.

ნახშირორჟანგი არის სიცოცხლის წყარო და სხეულის ფუნქციის რეგენერატორი, ხოლო ჟანგბადი ენერგიის წყაროა.
ძველ დროში ჩვენი პლანეტის ატმოსფერო უაღრესად გაჯერებული იყო ნახშირორჟანგით (90%-ზე მეტი), ეს იყო და ახლაც ბუნებრივია. სამშენებლო მასალაცოცხალი უჯრედები. მაგალითად, მცენარეთა ბიოსინთეზის რეაქცია არის ნახშირორჟანგის შეწოვა, ნახშირბადის გამოყენება და ჟანგბადის გამოყოფა და სწორედ ამ დროს არსებობდა ძალიან აყვავებული მცენარეულობა პლანეტაზე.

ნახშირორჟანგი ასევე მონაწილეობს ცხოველური ცილის ბიოსინთეზში და ზოგიერთი მეცნიერი ამას ხედავს, როგორც შესაძლო მიზეზიგიგანტური ცხოველებისა და მცენარეების არსებობა მრავალი მილიონი წლის წინ.

აყვავებულ მცენარეულობის არსებობამ თანდათანობით გამოიწვია ჰაერის შემადგენლობის ცვლილება, შემცირდა ნახშირორჟანგის შემცველობა, მაგრამ შიდა პირობებიუჯრედის მუშაობა კვლავ განსაზღვრული იყო ნახშირორჟანგის მაღალი შემცველობით. პირველი ცხოველები, რომლებიც გამოჩნდნენ დედამიწაზე და ჭამდნენ მცენარეებს, იყვნენ ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის მაღალი შემცველობით. მაშასადამე, მათი უჯრედები, მოგვიანებით კი ძველთა ბაზაზე შექმნილი გენეტიკური მეხსიერებათანამედროვე ცხოველებისა და ადამიანების უჯრედებს სჭირდებათ ნახშირორჟანგის გარემო საკუთარ თავში (6-8% ნახშირორჟანგი და 1-2% ჟანგბადი) და სისხლში (7-7,5% ნახშირორჟანგი).

მცენარეებმა გამოიყენეს ჰაერის თითქმის მთელი ნახშირორჟანგი და მისი უმეტესი ნაწილი, ნახშირბადის ნაერთების სახით, მცენარეების სიკვდილთან ერთად მიწაში ჩავარდა და მინერალებად გადაიქცა (ქვანახშირი, ზეთი, ტორფი). ამჟამად ატმოსფერო შეიცავს დაახლოებით 0,03% ნახშირორჟანგს და დაახლოებით 21% ჟანგბადს.

ცნობილია, რომ ჰაერი შეიცავს დაახლოებით 21% ჟანგბადს. ამასთან, მისი 15%-მდე შემცირება ან 80%-მდე გაზრდა არანაირ გავლენას არ მოახდენს ჩვენს ორგანიზმზე. ცნობილია, რომ ფილტვებიდან ამოსუნთქული ჰაერი შეიცავს კიდევ 14-დან 15%-მდე ჟანგბადს, რისი მტკიცებულებაც მეთოდია. ხელოვნური სუნთქვაპირიდან პირში, რაც სხვაგვარად არაეფექტური იქნებოდა. 21% ჟანგბადიდან მხოლოდ 6% შეიწოვება სხეულის ქსოვილებში. ჟანგბადისგან განსხვავებით, ჩვენი ორგანიზმი დაუყოვნებლივ რეაგირებს ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის ცვლილებაზე ამა თუ იმ მიმართულებით მხოლოდ 0,1%-ით და ცდილობს ნორმალურ მდგომარეობაში დაბრუნებას. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ნახშირორჟანგი დაახლოებით 60-80-ჯერ უფრო მნიშვნელოვანია ვიდრე ჟანგბადი ჩვენი ორგანიზმისთვის.

აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ გარე სუნთქვის ეფექტურობა შეიძლება განისაზღვროს ალვეოლებში ნახშირორჟანგის დონით.

მაგრამ ამისთვის ნორმალური ცხოვრებასისხლში უნდა იყოს 7-7,5% ნახშირორჟანგი, ხოლო ალვეოლურ ჰაერში 6,5%.

მისი მიღება შეუძლებელია გარედან, რადგან ატმოსფერო თითქმის არ შეიცავს ნახშირორჟანგს. ცხოველები და ადამიანები მას იღებენ საკვების სრული დაშლის გზით, რადგან ნახშირბადის საფუძველზე აგებული ცილები, ცხიმები და ნახშირწყლები, ქსოვილებში ჟანგბადის დახმარებით დაწვისას, ქმნიან ფასდაუდებელ ნახშირორჟანგს - სიცოცხლის საფუძველს. ორგანიზმში ნახშირორჟანგის შემცირება 4%-ზე ქვემოთ არის სიკვდილი.

CO 2-ის ამოცანაა სუნთქვის რეფლექსის გააქტიურება. როდესაც მისი წნევა იზრდება, თხელი ნერვული დაბოლოებების (რეცეპტორების) ქსელი დაუყოვნებლივ აგზავნის შეტყობინებას ზურგის ტვინის და ტვინის ბოლქვებზე, რესპირატორულ ცენტრებში, საიდანაც მოდის ბრძანება სუნთქვის მოქმედების დაწყების შესახებ. აქედან გამომდინარე, ნახშირორჟანგი შეიძლება ჩაითვალოს მცველად, რომელიც საფრთხის სიგნალს წარმოადგენს. თუ ჰიპერვენტილაცია მოხდა, ძაღლი დროებით მოთავსებულია კარის გარეთ.

ნახშირორჟანგი არეგულირებს მეტაბოლიზმს, რადგან ის ემსახურება როგორც ნედლეულს, ხოლო ჟანგბადი გამოიყენება წვისთვის. ორგანული ნივთიერებებიანუ ის მხოლოდ ენერგეტიკული სასმელია.

ნახშირორჟანგის როლი ორგანიზმის ცხოვრებაში ძალიან მრავალფეროვანია. აქ არის მხოლოდ მისი რამდენიმე ძირითადი თვისება:

• ეს არის შესანიშნავი ვაზოდილატორი;
• არის ნერვული სისტემის დამამშვიდებელი (დამამშვიდებელი) და, შესაბამისად, შესანიშნავი საანესთეზიო საშუალება;
• მონაწილეობს ორგანიზმში ამინომჟავების სინთეზში;
• მნიშვნელოვან როლს ასრულებს რესპირატორული ცენტრის სტიმულირებაში.

ყველაზე ხშირად, ვინაიდან ნახშირორჟანგი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია, როდესაც ის ზედმეტად იკარგება, თავდაცვის მექანიზმები აქტიურდება სხვადასხვა ხარისხით, ცდილობს შეაჩეროს მისი ორგანიზმიდან მოცილება. Ესენი მოიცავს:

სისხლძარღვების, ბრონქების სპაზმი და ყველა ორგანოს გლუვი კუნთების სპაზმი;
- სისხლძარღვების შევიწროება;
- ლორწოს სეკრეციის მომატება ბრონქებში, ცხვირის გასასვლელებში, ადენოიდების განვითარება, პოლიპები;
- მემბრანის დატკეპნა ქოლესტერინის დეპონირების გამო, რაც ხელს უწყობს ქსოვილების სკლეროზის განვითარებას.

ყველა ეს წერტილი, უჯრედებში ჟანგბადის შეღწევის სირთულესთან ერთად, როდესაც სისხლში ნახშირორჟანგის შემცველობა მცირდება (ვერიგო-ბორის ეფექტი), იწვევს ჟანგბადის შიმშილივენური სისხლის ნაკადის შენელება (ვენების შემდგომი მუდმივი გაფართოებით).
ასზე მეტი წლის წინ რუსმა მეცნიერმა ვერიგომ, შემდეგ კი დანიელმა ფიზიოლოგმა კრისტიან ბორმა აღმოაჩინეს მათი სახელობის ეფექტი.
ეს მდგომარეობს იმაში, რომ სისხლში ნახშირორჟანგის დეფიციტით, სხეულის ყველა ბიოქიმიური პროცესი ირღვევა. ეს ნიშნავს, რომ რაც უფრო ღრმად და ინტენსიურად სუნთქავს ადამიანი, მით უფრო დიდია ორგანიზმის ჟანგბადის შიმშილი!
რაც მეტი CO2 სხეულშია (სისხლში), მით მეტი CO2 (არტერიოლებისა და კაპილარების მეშვეობით) აღწევს უჯრედებს და შეიწოვება მათ მიერ.
ჟანგბადის ჭარბი რაოდენობა და ნახშირორჟანგის ნაკლებობა იწვევს ჟანგბადის შიმშილს.
გაირკვა, რომ ნახშირორჟანგის გარეშე ჟანგბადი ვერ განთავისუფლდება მისი შეკრული მდგომარეობიდან ჰემოგლობინთან (ვერიგო-ბორის ეფექტი), რაც იწვევს ორგანიზმის ჟანგბადის შიმშილს სისხლში ამ გაზის მაღალი კონცენტრაციითაც კი.

რაც უფრო შესამჩნევია ნახშირორჟანგის შემცველობა არტერიულ სისხლში, მით უფრო ადვილია ჟანგბადის გამოყოფა ჰემოგლობინისგან და მისი გადატანა ქსოვილებსა და ორგანოებში და პირიქით - სისხლში ნახშირორჟანგის ნაკლებობა ხელს უწყობს ჟანგბადის დაფიქსირებას წითელ სისხლში. უჯრედები. სისხლი მოძრაობს მთელ სხეულში, მაგრამ არ გამოყოფს ჟანგბადს! წარმოიქმნება პარადოქსული მდგომარეობა: სისხლში არის საკმარისი ჟანგბადი, მაგრამ ორგანოები მის უკიდურეს ნაკლებობას მიანიშნებს. ადამიანი იწყებს დახრჩობას, ცდილობს ჩასუნთქვას და ამოსუნთქვას, ცდილობს უფრო ხშირად სუნთქვას და კიდევ უფრო გამორეცხავს ნახშირორჟანგს სისხლიდან, აფიქსირებს ჟანგბადს სისხლის წითელ უჯრედებში.

ცნობილია, რომ ინტენსიური სპორტული აქტივობების დროს სპორტსმენის სისხლში ნახშირორჟანგის შემცველობა იზრდება. გამოდის, რომ სპორტი სწორედ ამისთვისაა სასარგებლო. და არა მარტო სპორტი, არამედ ნებისმიერი ვარჯიში, ტანვარჯიში, ფიზიკური შრომა, ერთი სიტყვით - მოძრაობა.

CO 2 დონის გაზრდა ხელს უწყობს გაფართოებას მცირე არტერიები(რომლის ტონი განსაზღვრავს მოქმედი კაპილარების რაოდენობას) და ცერებრალური სისხლის ნაკადის მატებას. რეგულარული ჰიპერკაპნია ააქტიურებს სისხლძარღვთა ზრდის ფაქტორების გამომუშავებას, რაც იწვევს უფრო განშტოებული კაპილარული ქსელის ფორმირებას და ტვინში ქსოვილის სისხლის მიმოქცევის ოპტიმიზაციას.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაამჟავოთ სისხლი კაპილარებში რძემჟავით, შემდეგ კი მეორე ქარის ეფექტი ხდება ხანგრძლივი ფიზიკური დატვირთვის დროს. მეორე ქარის გაჩენის დასაჩქარებლად სპორტსმენებს ურჩევენ სუნთქვის შეკავებას რაც შეიძლება დიდხანს. სპორტსმენი შორ მანძილზე დარბის, არ აქვს ძალა, ყველაფერი ჩვეულებრივ ადამიანს ჰგავს. ნორმალური ადამიანიჩერდება და ამბობს: ”ესე იგი, აღარ შემიძლია ამის ატანა”. სპორტსმენი სუნთქვას იკავებს და მეორე ქარს უკრავს და გარბის.

სუნთქვა გარკვეულწილად კონტროლდება გონებით. ჩვენ შეგვიძლია ვაიძულოთ თავი ვისუნთქოთ უფრო ხშირად ან ნაკლებად ხშირად, ან თუნდაც მთლიანად შევიკავოთ სუნთქვა. თუმცა, რაც არ უნდა ვეცადოთ სუნთქვის შეკავებას, დგება მომენტი, როცა ეს შეუძლებელი ხდება. შემდეგი ინჰალაციის სიგნალი არ არის ჟანგბადის ნაკლებობა, რაც შეიძლება ლოგიკური ჩანდეს, არამედ ნახშირორჟანგის ჭარბი რაოდენობა. ეს არის სისხლში დაგროვილი ნახშირორჟანგი, რომელიც არის სუნთქვის ფიზიოლოგიური სტიმულატორი. ნახშირორჟანგის როლის აღმოჩენის შემდეგ, დაიწყო მისი დამატება სკუბა მყვინთავების გაზის ნარევებში, რათა ასტიმულირდეს რესპირატორული ცენტრის ფუნქციონირება. იგივე პრინციპი გამოიყენება ანესთეზიის დროს.

სუნთქვის მთელი ხელოვნება მდგომარეობს იმაში, რომ ნახშირორჟანგი თითქმის არ ამოისუნთქოს, რაც შეიძლება ნაკლები დაკარგოს. იოგის სუნთქვა ზუსტად აკმაყოფილებს ამ მოთხოვნას.

და ჩვეულებრივი ადამიანების სუნთქვა არის ფილტვების ქრონიკული ჰიპერვენტილაცია, ნახშირორჟანგის გადაჭარბებული მოცილება ორგანიზმიდან, რაც იწვევს დაახლოებით 150 სერიოზული დაავადების გაჩენას, რომელსაც ხშირად ცივილიზაციის დაავადებებს უწოდებენ.

ნახშირორჟანგის როლი არტერიული ჰიპერტენზიის განვითარებაში

იმავდროულად, განცხადება, რომ ჰიპერტენზიის ძირეული მიზეზი არის სისხლში ნახშირორჟანგის არასაკმარისი კონცენტრაცია, შეიძლება ძალიან მარტივად დადასტურდეს. თქვენ უბრალოდ უნდა გაარკვიოთ რამდენი ნახშირორჟანგია ჰიპერტონული პაციენტების არტერიულ სისხლში და ჯანსაღი ადამიანები. ეს არის ზუსტად ის, რაც 90-იანი წლების დასაწყისში რუსმა ფიზიოლოგებმა გააკეთეს.

ჩაატარა კვლევები სხვადასხვა ასაკის მოსახლეობის დიდი ჯგუფების სისხლის გაზების შემადგენლობის შესახებ, რომლის შედეგების წაკითხვა შეგიძლიათ წიგნში " ფიზიოლოგიური როლინახშირორჟანგი და ადამიანის მოქმედება“ (N.A. Agadzhanyan, N.P. Krasnikov, I.N. Polunin, 1995) შესაძლებელი გახადა ცალსახა დასკვნის გამოტანა მუდმივი მიკროსისხლძარღვთა სპაზმის - არტერიოლარული ჰიპერტენზიის შესახებ. არტერიული სისხლი შეიცავს 3,6-4,5% ნახშირორჟანგს (ნორმა 6-6,5%).

ამრიგად, მოპოვებული იქნა ფაქტობრივი მტკიცებულება, რომ ხანდაზმული ადამიანებისთვის დამახასიათებელი მრავალი ქრონიკული დაავადების ძირეული მიზეზი არის მათი სხეულის უნარის დაკარგვა, მუდმივად შეინარჩუნოს ნახშირორჟანგის შემცველობა არტერიულ სისხლში ნორმასთან ახლოს. და ის ფაქტი, რომ ახალგაზრდა და ჯანმრთელ ადამიანებს სისხლში 6 - 6,5% ნახშირორჟანგი აქვთ, დიდი ხნის ცნობილი ფიზიოლოგიური აქსიომაა.

რა განსაზღვრავს ნახშირორჟანგის კონცენტრაციას არტერიულ სისხლში?

ნახშირორჟანგი C0 2 მუდმივად წარმოიქმნება სხეულის უჯრედებში. ფილტვების მეშვეობით ორგანიზმიდან მისი ამოღების პროცესს მკაცრად არეგულირებს რესპირატორული ცენტრი - თავის ტვინის ნაწილი, რომელიც აკონტროლებს გარე სუნთქვას. ჯანმრთელ ადამიანებში, ნებისმიერ დროს, ფილტვების ვენტილაციის დონე (სუნთქვის სიხშირე და სიღრმე) ისეთია, რომ CO 2 გამოიყოფა ორგანიზმიდან ზუსტად იმ რაოდენობით, რომ მისი მინიმუმ 6% ყოველთვის რჩება არტერიაში. სისხლი. ჭეშმარიტად ჯანსაღი (ფიზიოლოგიური გაგებით) ორგანიზმი არ აძლევს საშუალებას ნახშირორჟანგის შემცველობა შემცირდეს ამ მაჩვენებლის ქვემოთ ან გაიზარდოს 6,5%-ზე მეტით.

საინტერესოა აღინიშნოს, რომ კლინიკებში ჩატარებულ კვლევებში განსაზღვრულია ძალიან განსხვავებული ინდიკატორების უზარმაზარი რაოდენობა. დიაგნოსტიკური ცენტრები, ახალგაზრდებში და მოხუცებში ისინი განსხვავდებიან წილადებით, მაქსიმუმ რამდენიმე%-ით. და მხოლოდ ნახშირორჟანგის დონე სისხლში განსხვავდება დაახლოებით ერთნახევარჯერ. სხვა ასეთი მკაფიო და კონკრეტული განსხვავება ჯანმრთელ და ავადმყოფ ადამიანებს შორის არ არსებობს.

ნახშირორჟანგი არის ძლიერი ვაზოდილატატორი (დილადი გემები)

ნახშირორჟანგი არის ვაზოდილატორი, რომელიც მოქმედებს უშუალოდ სისხლძარღვის კედელზე და, შესაბამისად, სუნთქვის შეკავებისას შეინიშნება თბილი კანი. სუნთქვის შეკავება Bodyflex-ის ვარჯიშის მნიშვნელოვანი კომპონენტია, ყველაფერი შემდეგნაირად ხდება: თქვენ ასრულებთ განსაკუთრებულს სუნთქვის ვარჯიშები(ჩაისუნთქეთ, ამოისუნთქეთ, შემდეგ ჩასვით მუცელი და შეიკავეთ სუნთქვა, მიიღეთ დაჭიმვის პოზიცია, დათვალეთ 10-მდე, შემდეგ ჩაისუნთქეთ და დაისვენეთ).

ბოდიფლექსის ვარჯიშები ხელს უწყობს სხეულის ჟანგბადით გამდიდრებას. თუ სუნთქვა შეიკავეთ 8-10 წამის განმავლობაში, ნახშირორჟანგი სისხლში გროვდება. ეს ხელს უწყობს არტერიების გაფართოებას და ამზადებს უჯრედებს ჟანგბადის ბევრად უფრო ეფექტურად შთანთქმისთვის. დამატებითი ჟანგბადი ეხმარება ბევრ პრობლემას, როგორიცაა ჭარბი წონა, ენერგიის ნაკლებობა და ცუდი ჯანმრთელობა.

ამჟამად, მედიცინის მეცნიერები უყურებენ ნახშირორჟანგს, როგორც ძლიერ ფიზიოლოგიური ფაქტორისხეულის მრავალი სისტემის რეგულირება: რესპირატორული, სატრანსპორტო, ვაზომოტორული, ექსკრეტორული, სისხლმბადი, იმუნური, ჰორმონალური და ა.შ.

დადასტურებულია, რომ ნახშირორჟანგის ადგილობრივ მოქმედებას ქსოვილის შეზღუდულ არეალზე თან ახლავს მოცულობითი სისხლის ნაკადის მატება, ქსოვილების მიერ ჟანგბადის მოპოვების სიჩქარის ზრდა, მათი მეტაბოლიზმის ზრდა, რეცეპტორების მგრძნობელობის აღდგენა. , რეპარაციული პროცესების გააქტიურება და ფიბრობლასტების გააქტიურება. სხეულის ზოგადი რეაქციები ნახშირორჟანგის ადგილობრივ ეფექტებზე მოიცავს ზომიერი გაზის ალკალოზის განვითარებას, ერითრო- და ლიმფოპოეზის გაზრდას.

CO 2-ის კანქვეშა ინექციებით მიიღწევა ჰიპერემია, რომელსაც აქვს რეზორბციული, ბაქტერიციდული და ანთების საწინააღმდეგო, ტკივილგამაყუჩებელი და ანტისპაზმური მოქმედება. ნახშირორჟანგი აუმჯობესებს სისხლის ნაკადს, ტვინის, გულის და სისხლძარღვების მიმოქცევას ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. კარბოქსითერაპია ხელს უწყობს კანის დაბერების ნიშნების გამოვლენას, ხელს უწყობს ფიგურის კორექციას, აღმოფხვრის ბევრ კოსმეტიკურ დეფექტს და ეხმარება ცელულიტთან ბრძოლაშიც კი.

გაზრდილი სისხლის მიმოქცევა თმის ზრდის არეში საშუალებას გაძლევთ გააღვიძოთ "მძინარე" თმის ფოლიკულები და ეს ეფექტი საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ კარბოქსითერაპია სიმელოტის დროს. რა ხდება კანქვეშა ქსოვილში? ცხიმოვან უჯრედებში ნახშირორჟანგის გავლენით სტიმულირდება ლიპოლიზის პროცესები, რის შედეგადაც მცირდება ცხიმოვანი ქსოვილის მოცულობა. პროცედურების კურსი ხელს უწყობს ცელულიტის მოცილებას ან, ყოველ შემთხვევაში, ამცირებს ამ უსიამოვნო ფენომენის სიმძიმეს.

ასაკობრივი ლაქები, ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებები, ნაწიბურების ცვლილებები და სტრიები არის სხვა ნიშნები ამ მეთოდით. სახის მიდამოში კარბოქსითერაპია გამოიყენება ქვედა ქუთუთოს ფორმის გასასწორებლად, ასევე ორმაგი ნიკაპის წინააღმდეგ საბრძოლველად. ტექნიკა ინიშნება როზაცეას და აკნეს დროს.

ასე რომ, ცხადი ხდება, რომ ნახშირორჟანგი ჩვენს ორგანიზმში მრავალრიცხოვან და ძალიან ბევრს ასრულებს მნიშვნელოვანი ფუნქციები, და ჟანგბადი აღმოჩნდება მხოლოდ საკვები ნივთიერებების ოქსიდიზატორი ენერგიის წარმოების პროცესში. მაგრამ არა მხოლოდ ეს, როდესაც ჟანგბადის "დაწვა" მთლიანად არ ხდება, იქმნება ძალიან ტოქსიკური პროდუქტები - თავისუფალი რეაქტიული ჟანგბადის სახეობები, თავისუფალი რადიკალები. ისინი წარმოადგენენ სხეულის უჯრედების დაბერების და დეგენერაციის გამომწვევ ძირითად გამომწვევ ფაქტორს, ამახინჯებენ ძალიან დახვეწილ და რთულ უჯრედშიდა სტრუქტურებს უკონტროლო რეაქციებით.

ზემოაღნიშნულიდან უჩვეულო დასკვნა გამოდის:

სუნთქვის ხელოვნებაა ნახშირორჟანგის თითქმის არ ამოსუნთქვა და რაც შეიძლება ნაკლები მისი დაკარგვა.

რაც შეეხება ყველა სუნთქვის ტექნიკის არსს, ისინი ძირითადად ერთსა და იმავეს აკეთებენ – სუნთქვის შეკავებით ზრდიან სისხლში ნახშირორჟანგის დონეს. ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ სხვადასხვა ტექნიკაში ეს მიიღწევა სხვადასხვა გზით - ან ჩასუნთქვის შემდეგ სუნთქვის შეკავებით, ან ამოსუნთქვის შემდეგ, ან გახანგრძლივებული ამოსუნთქვით, ან გახანგრძლივებული ჩასუნთქვით, ან მათი კომბინაციებით.

თუ თქვენ დაამატებთ ნახშირორჟანგს სუფთა ჟანგბადს და აძლევთ საშუალებას ისუნთქოს მძიმედ დაავადებულმა, მისი მდგომარეობა ბევრად გაუმჯობესდება, ვიდრე სუნთქვისას. სუფთა ჟანგბადი. აღმოჩნდა, რომ ნახშირორჟანგი, გარკვეულწილად, ხელს უწყობს ორგანიზმის მიერ ჟანგბადის უფრო სრულ შეწოვას. ეს ზღვარი უდრის 8% CO2-ს. CO2-ის შემცველობის 8%-მდე მატებასთან ერთად იზრდება O2-ის ათვისება, შემდეგ კი CO2-ის შემცველობის კიდევ უფრო დიდი მატებით, O2 ასიმილაცია იწყებს დაცემას. ეს ნიშნავს, რომ სხეული არ გამოყოფს, მაგრამ "კარგავს" ნახშირორჟანგს ამოსუნთქული ჰაერით და ამ დანაკარგების გარკვეულმა შეზღუდვამ სასარგებლო გავლენა უნდა მოახდინოს სხეულზე.

თუ სუნთქვას კიდევ უფრო შეამცირებთ, როგორც იოგები გვირჩევენ, მაშინ ადამიანს განუვითარდება სუპერ გამძლეობა, მაღალი ჯანმრთელობის პოტენციალი და გაჩნდება სიცოცხლის ხანგრძლივობის ყველა წინაპირობა.

ასეთი ვარჯიშების შესრულებისას ორგანიზმში ვქმნით ჰიპოქსიას - ჟანგბადის ნაკლებობას და ჰიპერკაპნიას - ნახშირორჟანგის სიჭარბეს. უნდა აღინიშნოს, რომ სუნთქვის ხანგრძლივად შეკავების შემთხვევაშიც კი, CO 2 შემცველობა ალვეოლურ ჰაერში არ აღემატება 7%-ს, ამიტომ უნდა გეშინოდეს. მტკივნეული ეფექტებიჩვენ არ გვჭირდება CO 2-ის გადაჭარბებული დოზები.

კვლევებმა აჩვენა, რომ დოზირებულ ჰიპოქსიურ-ჰიპერკაპნიკურ ვარჯიშზე ზემოქმედებას 18 დღის განმავლობაში ყოველდღიურად 20 წუთის განმავლობაში თან ახლავს კეთილდღეობის სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება 10%-ით, ლოგიკური აზროვნების უნარის გაუმჯობესება 25%-ით და RAM-ის სიმძლავრის ზრდა 20%-ით. .

თქვენ მუდმივად უნდა ეცადოთ არაღრმა სუნთქვა (ისე, რომ სუნთქვა არც შესამჩნევი იყოს და არც ისმის) და იშვიათად, ყოველი ამოსუნთქვის შემდეგ მაქსიმალურად გააგრძელოთ ავტომატური პაუზები.

იოგები ამბობენ, რომ ყველა ადამიანი იბადება გარკვეული რაოდენობის სუნთქვით და უნდა იზრუნოს ამ რეზერვზე. ამ ორიგინალური ფორმით ისინი სუნთქვის სიხშირის შემცირებას ითხოვენ.

შეგახსენებთ, რომ პატანჯალიმ პრანაიამას უწოდა "ჩასუნთქული და ამოსუნთქული ჰაერის მოძრაობის შეჩერება", ანუ, არსებითად, ჰიპოვენტილაცია. ასევე უნდა გვახსოვდეს, რომ იმავე წყაროს მიხედვით, პრანაიამა „გონებას კონცენტრაციისთვის აწყობს“.

მართლაც, თითოეულ ორგანოს, თითოეულ უჯრედს აქვს საკუთარი სიცოცხლის რეზერვი - გენეტიკურად ჩამოყალიბებული სამუშაო პროგრამა გარკვეული ლიმიტით. ამ პროგრამის ოპტიმალური განხორციელება მოუტანს ადამიანს ჯანმრთელობას და დღეგრძელობას (რამდენადაც გენეტიკური კოდი). მისი უგულებელყოფა და ბუნების კანონების დარღვევა იწვევს ავადმყოფობას და ნაადრევ სიკვდილს.

რატომ ლიმონათებში და მინერალური წყალიდაამატეთ ნახშირორჟანგი?
CO ( ნახშირბადის მონოქსიდი) ტოქსიკური - არ უნდა აგვერიოს CO 2-თან (ნახშირორჟანგი)
კუმბაკა, ანუ ჰიპოვენტილაციის ტექნიკა იოგაში
რასაც ჩვენ ვსუნთქავთ - ჟანგბადის, აზოტის და ნახშირორჟანგის მნიშვნელობა
კარბოქსითერაპია - სილამაზის გაზის ინექციები
რა შედეგები მოჰყვება ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის მატებას ცოცხალი ორგანოებისთვის?
ნახშირორჟანგის როლი ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში
ნახშირორჟანგის როლი ცხოვრებაში

სუნთქვა ენერგიისთვის

ახალი მოლეკულების შექმნა და, საბოლოოდ, ახალი უჯრედების შექმნა, ენერგიას მოითხოვს. არანაკლებ იხარჯება ცალკეული ორგანოებისა და ქსოვილების მუშაობაზე. ორგანიზმის ყველა ენერგეტიკული ხარჯი იფარება ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლების დაჟანგვით, ან, მარტივად რომ ვთქვათ, ამ ნივთიერებების წვით.

ჟანგბადი საჭიროა დაჟანგვისთვის. სასუნთქი ორგანოები მისი მიწოდებით არიან დაკავებული. ადამიანებში ამ ფუნქციას ფილტვები ასრულებს. თუმცა, სუნთქვას არ უნდა ვუწოდოთ გულმკერდის რიტმული მოძრაობები, რის შედეგადაც ჰაერი ან იწოვება ფილტვებში, ან იწოვება. ეს არ არის თავად სუნთქვა, არამედ მხოლოდ მისთვის აუცილებელი ჟანგბადის ტრანსპორტირება.

სუნთქვის არსი არის ჟანგვითი პროცესები, რომელიც მხოლოდ ბუნდოვნად წააგავს წვას და ვერანაირად ვერ გაიგივება მასთან. ნორმალური წვის დროს ჟანგბადი პირდაპირ ერწყმის ჟანგბადს. ცილების, ცხიმების ან ნახშირწყლების ბიოლოგიური დაჟანგვის დროს წყალბადი გამოიყოფა მათგან, რაც, თავის მხრივ, ამცირებს ჟანგბადს, წარმოქმნის წყალს. დაიმახსოვრეთ ქსოვილის სუნთქვის ეს ნიმუში, მას მოგვიანებით უნდა დავუბრუნდეთ.

ოქსიდაცია ენერგიის მიღების ყველაზე მნიშვნელოვანი გზაა. ამიტომაც ასტრონომები მზის სისტემის პლანეტების შესწავლისას უპირველეს ყოვლისა ცდილობენ გაარკვიონ აქვთ თუ არა მათ ჟანგბადი და წყალი. სადაც ისინი არსებობენ, შეიძლება სიცოცხლის არსებობის მოლოდინი იყოს. ტყუილად არ არის, რომ მსოფლიოში პირველი რბილი დაშვების შესახებ სასიხარულო ცნობა პლანეტა ვენერაზე საბჭოთა პლანეტათაშორისი სადგურის „ვენერა-4“-ის შესახებ, დაჩრდილა გზავნილმა, რომ მის ატმოსფეროში პრაქტიკულად არ არის თავისუფალი ჟანგბადი, ძალიან ცოტა წყალი და ტემპერატურა 300 გრადუსს აღწევს.

თუმცა, არ არის საჭირო იმედგაცრუება. მაშინაც კი, თუ ვენერაზე სიცოცხლის კვალი არ არის, ამ პლანეტისთვის ყველაფერი დაკარგული არ არის. შესაძლებელია მისი ატმოსფეროს ზედა ფენებში დასახლება, სადაც არც ისე ცხელი, პრიმიტიული ერთუჯრედიანი მცენარეებია, რომლებიც მოიხმარენ ნახშირორჟანგს და გამოიმუშავებენ ჟანგბადს. ვენერას ატმოსფეროს ძალიან მაღალი სიმკვრივე საშუალებას მისცემს პაწაწინა ერთუჯრედიან არსებებს მასში პლანეტის ზედაპირზე დაცემის გარეშე ბანაონ. ასეთი ორგანიზმების დახმარებით, საბოლოო ჯამში, შესაძლებელი იქნებოდა ვენერას ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობის რადიკალურად შეცვლა.

ეს ამოცანა სავსებით შესაძლებელია მწვანე მცენარეებისთვის. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენი მიწიერი ატმოსფერო, როგორც ჩვენ ვიცით, შეიქმნა ცოცხალი ორგანიზმების მიერ. ახლა დედამიწის მცენარეები ყოველწლიურად მოიხმარენ 650 მილიარდ ტონა ნახშირორჟანგს, ხოლო ისინი აწარმოებენ 350 მილიარდ ტონა ჟანგბადს. ოდესღაც დედამიწის ატმოსფეროში გაცილებით ნაკლები ჟანგბადი იყო, ვიდრე ახლა, და გაცილებით მეტი ნახშირორჟანგი. თქვენ უბრალოდ უნდა იყოთ მოთმინება. რამდენიმე ასეული მილიონი წელი ალბათ საკმარისი იქნება ვენერას ატმოსფეროს რადიკალურად გარდაქმნისთვის. არსებობს საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ იმ დროისთვის ამ პლანეტაზე ტემპერატურა მნიშვნელოვნად დაეცემა (ბოლოს და ბოლოს, დედამიწაზე ოდესღაც ცხელი იყო). მაშინ მიწიერები შეძლებენ იქ თავი სრულიად სახლში იგრძნონ!

ჟანგბადის მიწოდება

საცხოვრებლად სადღაც უნდა მიიღოთ ჟანგბადი და შემდეგ მიაწოდოთ იგი სხეულის ყველა უჯრედს. ჩვენი პლანეტის ცხოველების უმეტესობა ატმოსფეროდან ჟანგბადს იღებს ან წყალში გახსნილ ჟანგბადს. ამისთვის გამოიყენება ფილტვები ან ლოყები, შემდეგ კი სისხლი მას სხეულის ყველა კუთხეში აწვდის.

ერთი შეხედვით შეიძლება ჩანდეს, რომ წყლის ან ჰაერიდან ჟანგბადის ამოღება პრობლემის ყველაზე რთული ნაწილია. Არაფერი მომხდარა. ცხოველებს არ სჭირდებოდათ რაიმე სპეციალური მოწყობილობის გამომუშავება. ჟანგბადი აღწევს სისხლში, რომელიც მიედინება ფილტვებში ან ლოყებში მხოლოდ დიფუზიის გამო, ანუ იმის გამო, რომ სისხლში ნაკლებია, ვიდრე გარემოში, და აირისებრი და თხევადი ნივთიერებები ცდილობენ გადანაწილდეს ისე, რომ მათი შემცველობა ყველგან ერთნაირი იყოს. .

ბუნება მაშინვე არ უფიქრია ფილტვებსა და ლოყებს. პირველ მრავალუჯრედოვან ცოცხალ ორგანიზმებს არ ჰქონდათ ისინი, ისინი სუნთქავდნენ სხეულის მთელ ზედაპირზე. ყველა შემდგომი უფრო განვითარებული ცხოველი, მათ შორის ადამიანები, თუმცა მათ შეიძინეს სპეციალური სასუნთქი ორგანოები, არ დაკარგეს კანით სუნთქვის უნარი. ამ პრივილეგიით არ სარგებლობენ მხოლოდ ჯავშანჟილეტები: კუები, არმადილოები, კიბორჩხალები და მსგავსი ცხოველები.

ადამიანებში სხეულის მთელი ზედაპირი მონაწილეობს სუნთქვაში, ქუსლების ყველაზე სქელი ეპიდერმისიდან დაწყებული თმიან სკალპამდე. განსაკუთრებით ინტენსიურად სუნთქავს გულმკერდის, ზურგისა და მუცლის კანი. საინტერესოა, რომ კანის ეს უბნები მნიშვნელოვნად უფრო ინტენსიურია, ვიდრე ფილტვები სუნთქვის ინტენსივობის თვალსაზრისით. ასე, მაგალითად, იმავე ზომის სასუნთქი ზედაპირიდან, ჟანგბადი შეიძლება შეიწოვოს აქ 28 პროცენტით, ნახშირორჟანგი კი 54 პროცენტით მეტი გამოიყოფა, ვიდრე ფილტვებში.

რა იწვევს კანის ამ უპირატესობას ფილტვებზე, უცნობია. შესაძლოა, ეს იმიტომ ხდება, რომ ჩვენი კანი სუფთა ჰაერს სუნთქავს, მაგრამ ფილტვებს კარგად არ ვვენტირებთ. ღრმა ამოსუნთქვის დროსაც კი, ჰაერის გარკვეული მარაგი რჩება ფილტვებში, რაც შორს არის საუკეთესო შემადგენლობისგან, რომელშიც გაცილებით ნაკლებია ჟანგბადი, ვიდრე გარე ატმოსფეროში, და ბევრი ნახშირორჟანგი. როდესაც კიდევ ერთხელ ვსუნთქავთ, ახლად შემომავალი ჰაერი ერევა უკვე ფილტვებში არსებულ ჰაერს და ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს ამ უკანასკნელის ხარისხს. გასაკვირი არ არის, თუ აქ არის კანის სუნთქვის უპირატესობა.

თუმცა, კანის წილი ადამიანის საერთო რესპირატორულ ბალანსში უმნიშვნელოა ფილტვებთან შედარებით. ყოველივე ამის შემდეგ, მისი მთლიანი ზედაპირის ფართობი ადამიანებში ძლივს აღწევს 2-ს კვადრატული მეტრიფილტვების ზედაპირი, თუ გააფართოვებთ 700 მილიონი ალვეოლის, მიკროსკოპული ბუშტები, რომელთა კედლებში გაზის გაცვლა ხდება ჰაერსა და სისხლს შორის, არის მინიმუმ 90-100, ანუ 45-50-ჯერ დიდი.

სხეულის გარე საფარით სუნთქვა მხოლოდ ძალიან პატარა ცხოველებს ჟანგბადით მიაწოდებს. ამიტომ, ცხოველთა სამეფოს გარიჟრაჟზეც კი, ბუნება ცდილობდა, რა გამოეყენებინა ამისათვის. უპირველეს ყოვლისა, არჩევანი საჭმლის მომნელებელ ორგანოებზე დაეცა.

კოელენტერატები შედგება უჯრედების მხოლოდ ორი ფენისგან. გარეგანი ექსტრაქტებს ჟანგბადს გარემოდან, შინაგანი წყლისგან თავისუფლად მიედინება ნაწლავის ღრუში. უკვე ბრტყელი ჭიები, უფრო რთული მფლობელები საჭმლის მომნელებელი ორგანოებისუნთქვისთვის ვერ იყენებდნენ. და ისინი იძულებულნი იყვნენ დარჩნენ ბრტყლად, რადგან დიდი მოცულობით დიფუზია არ შეუძლია ღრმად დაწოლილი ქსოვილებისთვის ჟანგბადის მიწოდება.

ბევრი ანელიდი, რომელიც დედამიწაზე ბრტყელი ჭიების შემდეგ გამოჩნდა, ასევე თავსდება კანის სუნთქვით, მაგრამ ეს შესაძლებელი გახდა მხოლოდ იმიტომ, რომ მათ უკვე ჰქონდათ სისხლის მიმოქცევის ორგანოები, რომლებიც ატარებენ ჟანგბადს მთელ სხეულში. თუმცა, ზოგიერთმა ჭიაყელამ შეიძინა პირველი სპეციალური ორგანო ჟანგბადის მოსაპოვებლად მიმდებარე წყალი- ლაყუჩები.

ყველა შემდგომ ცხოველში მსგავსი ორგანოები აშენდა ძირითადად ორი სქემის მიხედვით. თუ ჟანგბადი უნდა მიეღო წყლიდან, მაშინ ეს იყო სპეციალური გამონაზარდები ან გამონაზარდები, რომლებიც თავისუფლად ირეცხებოდა წყლით. თუ ჟანგბადი ამოღებულია ჰაერიდან, ეს იყო დეპრესიები მარტივი ტომრისგან, რომელიც არის სასუნთქი ორგანო. ყურძნის ლოკოკინაან ტრიტონისა და სალამანდრის ფილტვები, მიკროსკოპული ვეზიკულების რთული, ყურძნის მსგავსი ბლოკები, რომლებიც ძუძუმწოვრების ფილტვებად იქცა.

წყალში და ხმელეთზე სუნთქვის პირობები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთმანეთისგან. ყველაზე ხელსაყრელ პირობებში, ლიტრი წყალი შეიცავს მხოლოდ 10 კუბურ სანტიმეტრ ჟანგბადს, ხოლო ლიტრი ჰაერი შეიცავს 210, ანუ 20-ჯერ მეტს. ამიტომ შეიძლება გასაკვირი იყოს სასუნთქი ორგანოებიწყლის ცხოველებს არ შეუძლიათ საკმარისი ჟანგბადის ამოღება ისეთი მდიდარი გარემოდან, როგორიც ჰაერია. ღრძილების სტრუქტურა ისეთია, რომ მათ წარმატებით გაუმკლავდნენ თავიანთ დავალებას ჰაერში, თუ მათი თხელი ფირფიტები, რომლებიც მოკლებულია წყლით უზრუნველყოფილ საყრდენს, ერთმანეთს არ ეწებებოდა და დაცვას მოკლებული, არ გაშრება. და ეს იწვევს სისხლის მიმოქცევის შეწყვეტას და ამით სუნთქვის ფუნქციის შეჩერებას.

საინტერესოა სასუნთქი ორგანოების წარმოშობა. მათ შესაქმნელად ბუნებამ გამოიყენა ის, რაც გამოსცადა ძალიან დაბალ ორგანიზებულ არსებებში: კანი და საჭმლის მომნელებელი ორგანოები. ზღვის ჭიების ღრძილები მხოლოდ გარე მთლიანი ნაწილის უაღრესად რთული გამონაზარდია. ყველა ხერხემლიანში, ღრძილები და ფილტვები წარმოიქმნება წინა ნაწლავიდან.

მწერების სასუნთქი სისტემა ძალიან უნიკალურია. მათ გადაწყვიტეს, რომ საკითხის ზედმეტად გართულებას აზრი არ ჰქონდა. უმარტივესი გზაა ჰაერი პირდაპირ მიაღწიოს თითოეულ ორგანოს, სადაც არ უნდა იყოს ისინი. ეს კეთდება ძალიან მარტივად. მწერების მთელი სხეული გაჟღენთილია რთული განშტოების მილების სისტემით. ტვინიც კი არის გაჟღენთილი ჰაერის მატარებელი ტრაქეებით, ისე რომ ქარი ფაქტიურად უბერავს მათ თავებში.

ტრაქეები, განშტოებებით, მცირდება დიამეტრით, სანამ არ გახდება ძალიან თხელი, რის წყალობითაც მათ შეუძლიათ მიუახლოვდნენ სხეულის ფაქტიურად ყველა უჯრედს და აქ ისინი ხშირად იშლება ძალიან პატარა ტრაქეოლებად, რომელთა დიამეტრი ერთ მიკრონზე ნაკლებია. რომლებიც უშუალოდ უჯრედების პროტოპლაზმაში შედიან, რის შედეგადაც მწერებში ჟანგბადი მიეწოდება უშუალოდ დანიშნულების ადგილამდე. განსაკუთრებით ბევრი ტრაქეოლია უჯრედებში, რომლებიც ინტენსიურად მოიხმარენ ჟანგბადს: ფრენის კუნთების დიდ უჯრედებში ისინი ქმნიან მთელ პლექსებს.

მწერების სასუნთქ გზებს თავად შეუძლიათ მოძებნონ ადგილები, სადაც ჟანგბადი მწირია. ასე იქცევა ეპიდერმისის ტრაქეოლები, პაწაწინა, დიამეტრით ერთ მიკრონზე ნაკლები და სიგრძით არაუმეტეს მესამედი მილიმეტრით, ბრმად დამთავრებული მილებით. როდესაც მათ მახლობლად ჩნდება ქსოვილის ადგილები, რომლებიც ინტენსიურად მოიხმარენ ჟანგბადს, ირგვლივ არსებული ტრაქეოლები იწყებენ გაჭიმვას, ხშირად სიგრძეში იზრდება მთელი მილიმეტრით.

ერთი შეხედვით ჩანს, რომ მწერებმა წარმატებით გადაჭრეს ჟანგბადის მიწოდების პრობლემა, მაგრამ პრაქტიკა ამას არ ადასტურებს. მათ სხეულში ძლიერმა ნაკაწრმა შეიძლება სწრაფად გამოაშროს მწერი. ამის თავიდან ასაცილებლად, ტრაქეის ღიობები მხოლოდ ძალიან იხსნება მოკლე ვადა, და ბევრ წყლის მწერში ისინი მთლიანად დალუქულია. ამ შემთხვევაში, ჟანგბადი, სხეულის ან ღრძილების ქსოვილის მეშვეობით დიფუზიის გზით, ხვდება სასუნთქ გზებში და ვრცელდება მათ გასწვრივ, ასევე დიფუზიის გზით.

მიწის დიდი მწერები აქტიურად სუნთქავენ. მუცლის კუნთები წუთში 70-80-ჯერ იკუმშება, ის ბრტყელდება და ჰაერი იკუმშება. შემდეგ კუნთები მოდუნდება, მუცელი იღებს წინა ფორმას და ჰაერი იწოვება შიგნით. საინტერესოა, რომ სხვადასხვა სუნთქვის ხვრელები ყველაზე ხშირად გამოიყენება ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვისთვის; ჩასუნთქვა ხდება გულმკერდის მეშვეობით, ამოსუნთქვა მუცლის მეშვეობით.

ხშირად ძირითადი სასუნთქი ორგანოები ვერ ასრულებენ თავიანთ დავალებას. ეს შეინიშნება ცხოველებში, რომლებიც გადავიდნენ ჟანგბადით უკიდურესად ღარიბ ან მათთვის სრულიად უჩვეულო გარემოში. და აი, რაღაც, რასაც ბუნება არ იზიდავს მთავარი სასუნთქი ორგანოების დასახმარებლად.

უპირველეს ყოვლისა, უკვე აპრობირებული საშუალებები ფართოდ გამოიყენება და მოდერნიზებულია. ჩვენი სამშობლოს სამხრეთით ფართოდ არის ცნობილი პატარა თევზი - ლოუჩი. ის ხშირად გვხვდება ნაკადულებში, რომლებიც შრება ზაფხულში, ოქსიბოუს ტბებში, რომლებმაც მთლიანად დაკარგეს კავშირი მდინარესთან. ასეთ წყალსაცავებში ფსკერი ჩვეულებრივ ტალახიანია, არის დამპალი მცენარეების მასა და ამიტომ ცხელ ზაფხულში წყალში ძალიან ცოტა ჟანგბადია. დახრჩობის თავიდან აცილების მიზნით, წიწაკები ჰაერით უნდა "იკვებონ". მარტივად რომ ვთქვათ, ჭამენ, ყლაპავს და საჭმლის მსგავსად ნაწლავებში გადის. საჭმლის მონელება ხდება ნაწლავის წინა ნაწილში, სუნთქვა უკან.

იმისათვის, რომ საჭმლის მონელებამ ნაკლებად შეაფერხოს სუნთქვა, ნაწლავის შუა ნაწილში არის სპეციალური სეკრეტორული უჯრედები, რომლებიც ფარავს საკვების ნარჩენებს, რომლებიც აქ მოდის ლორწოსთან, რის გამოც ისინი ძალიან სწრაფად გადიან ნაწლავის სასუნთქ ნაწილს. ჩვენი დანარჩენი ორი მტკნარი წყლის თევზი, ლოუჩი და ეკლიანი ლოჩი, ზუსტად ერთნაირად სუნთქავს. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ერთი ორგანოსთვის მოსახერხებელია ორმაგი ფუნქციების შესრულება (სუნთქვა და საჭმლის მონელება). როგორც ჩანს, ამიტომაა, რომ ტროპიკული აზიიდან მტკნარი წყლის თევზების დიდმა შეკვეთამ შეიმუშავა დამატებითი რესპირატორული აპარატი - ლაბირინთი - ძალზე კომპლექსურად გადახლართული არხებისა და ღრუების სისტემა, რომელიც მდებარეობს პირველი ნაღვლის თაღის გაფართოებულ ნაწილში.

მეცნიერებმა მაშინვე ვერ გაიგეს ლაბირინთის მნიშვნელობა. ცნობილმა კუვიერმა, რომელმაც კრაპიების გაკვეთისას პირველად აღმოაჩინა და მონათლა ეს იდუმალი ორგანო, შესთავაზა, რომ ლაბირინთში თევზები წყალსაცავიდან ასვლისას წყალს იკავებდნენ. ანაბას უყვარს მოგზაურობა, ადვილად ცოცავს ერთი წყლის სხეულიდან მეორეში.

ფუნქციის გარკვევას ასევე არ უშველა ბუნებაში თევზზე დაკვირვებამ. ინგლისელმა ზოოლოგმა კომერსონმა, პირველმა ევროპელმა, ვინც შეხვდა საკმაოდ დიდ თევზს - გურამს, რომელსაც ადგილობრივი მოსახლეობა დიდი ხნის განმავლობაში გუბეებში გამოჰყავდათ, დაარქვა მას Osphromenus olfacs, რაც ლათინურად ნიშნავს ყნოსვის შემწვარს. თევზის ყურებისას, ინგლისელმა დაინახა, რომ ისინი გამუდმებით ზედაპირზე ამოდიოდნენ და ყუნწის გამოჭერით ჰაერს სწოვდნენ. იმ დღეებში ვერავინ წარმოიდგენდა, რომ თევზი ჰაერს სუნთქავდა! ასე რომ, კომერსონმა გადაწყვიტა, რომ გურამები ასულიყვნენ, რათა გაეგოთ, რა სუნი აქვს სამყაროს.

გაცილებით მოგვიანებით, როდესაც ისინი მიაღწიეს აკვარიუმებს ევროპაში, გაირკვა, რომ ლაბირინთის თევზი ჰაერს სუნთქავს. მათი ღრძილები განუვითარებელია და ლაბირინთი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ჟანგბადის მიწოდებაში. მათ არ შეუძლიათ ჰაერის გარეშე ცხოვრება. თუ ისინი მოთავსებულია აკვარიუმში, სადაც არის ყველაზე სუფთა, ჟანგბადით მდიდარი წყალი, მაგრამ მოკლებულია ზედაპირზე ცურვისა და ჰაერის შეღწევის უნარს, ლაბირინთის თევზი უბრალოდ „დაიხრჩობა“ და „დაიხრჩობა“.

ბაყაყებსაც არ უჭირთ სუნთქვა; მათი ფილტვები შორს არის პირველი კლასისგან, ამიტომ ხანდახან უხდებათ დახვეწა. 1900 წელს გაბონში, აფრიკაში, თმიანი ბაყაყი დაიჭირეს. ამ ამბავმა შეძრა მთელი სამეცნიერო სამყარო. სამეცნიერო წრეებში ზუსტად დადგინდა, რომ თმა ძუძუმწოვრების პრეროგატივაა. ბაყაყები, მოგეხსენებათ, შიშველი "დადიან". გაუგებარია, რატომ აქვთ გაბონის მოდას ბეწვი გვერდებზე და თათებზე. ძნელი წარმოსადგენია, რომ ცივდნენ. ბოლოს და ბოლოს, თუ ჩვენი ჩრდილოეთის ბაყაყებიც კი, რომლებიც თითქმის არქტიკულ წრეში ცხოვრობენ, არ იყინებიან, მაშინ რატომ გაცივდნენ მათი აფრიკელი დები?

ბაყაყის ქურთუკების საიდუმლო დიდხანს არ გაგრძელებულა. როგორც კი უცნაურ ბეწვს მიკროსკოპით დააკვირდით, გაირკვა, რომ ეს იყო კანის უბრალო გამონაყარი. ასეთი "მატყლი", რა თქმა უნდა, ვერ ათბობს და გაბონში არ არის ცივი ამინდი. შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ თმა ბაყაყებში ფუნქციონირებს როგორც ერთგვარი ღრძილები, რომელთა დახმარებით ისინი სუნთქავენ როგორც წყალში, ასევე ხმელეთზე. ბეწვს მხოლოდ მამრობითი სქესის წარმომადგენლები ზრდიან. გამრავლების პერიოდში მათ მხრებზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური აქტივობა ეცემა და თუ „თმები“ არ ექნებოდათ, ქოშინი და ჟანგბადის ნაკლებობა ხელს შეუშლიდა მის შესრულებას.

კიდევ უფრო საინტერესოა ტალახის მფრინავის სუნთქვა. ეს თევზი ცხოვრობს ტროპიკულ ინდოეთში და არა იმდენად წყალში, რამდენადაც ტალახში. თევზი უფრო სავარაუდოა, რომ მიწის არსებებია. მათ შეუძლიათ ხმელეთზე დიდი მანძილების გავლა და ხეზე მთამსვლელებიც კი არიან. ნაპირზე ეს თევზები კუდით სუნთქავენ, რომლის კანს ძლიერ განშტოებული სისხლის ქსელი აქვს.

სასაცილო შეცდომა მოხდა ტალახის მფრინავების სუნთქვის შესწავლისას. მარტივად რომ ვთქვათ, მხტუნავები ბოროტი მატყუარები აღმოჩნდნენ. მეცნიერებმა შენიშნეს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ თევზები დღის უმეტეს ნაწილს ატარებენ ხმელეთზე, სადაც ძირითადად საკვებს იღებენ, ოსტატურად იჭერენ მწერებს, რომლებიც დაფრინავენ, მათ არ უყვართ წყლის მთლიანად განშორება. ყველაზე ხშირად ისინი სხედან გუბის კიდეებზე, კუდები წყალში ჩამოკიდებული. მას შემდეგ, რაც გადახტა პეპლის შემდეგ, თევზი უკან იხევს მანამ, სანამ კუდს არ ჩაუშვებს წყალში.

ასეთ სცენებს აკვირდებოდნენ, მეცნიერებმა გადაწყვიტეს, რომ კუდის დახმარებით ჯუმპერი წყლიდან ჟანგბადს გამოაქვს. თუმცა, როცა გადაწყვიტეს წყალში შემავალი ჟანგბადის რაოდენობის გაზომვა, დაინახეს: იქ იმდენად ცოტაა, რომ კუდის დასველებას აზრი არ აქვს. როგორც ახლა გაირკვა, ჯემპერი კუდის დახმარებით იწოვს წყალს, რომელიც მას ნამდვილად სჭირდება სხეულის დანარჩენი ნაწილის დასატენიანებლად და საკმარისი რაოდენობის ლორწოს გამოყოფისთვის. ამ დროს ის თითქმის არ იღებს ჟანგბადს კუდის მეშვეობით. მაგრამ როდესაც საკმარისი რაოდენობის წყლის მარაგით ის ტოვებს წყალსაცავს, კუდი ხდება მთავარი სასუნთქი აპარატი.

უმბრა, ან, როგორც ჩვენ ვუწოდებთ, ევდოთევზი, სუნთქავს საცურაო ბუშტით. ის მოლდოვაში ცხოვრობს დნესტრისა და დუნაის ქვემო წელში. ებრაული თევზის საცურაო ბუშტი ფარინქსს უკავშირდება ფართო სადინარით. წყლიდან გადახრილი თევზი ჰაერით ავსებს შარდის ბუშტს. მჭიდროდ არის შეკრული სისხლძარღვები, და ჟანგბადი აქ ადვილად აღწევს სისხლში. ქოლგა დროდადრო გამოყოფს ნახშირორჟანგით გაჯერებულ გამონაბოლქვი ჰაერს. საცურაო ბუშტით სუნთქვა არ არის სახალისო ქოლგა. თუ მას ჩამოერთმევა ჰაერის გადაყლაპვის უნარი, ის იცოცხლებს არა უმეტეს ერთი დღისა.

არა მარტო ულმისთვის, არამედ ბევრი თევზისთვისაც ჰაერი აბსოლუტურად აუცილებელია, თუმცა სხვა მიზეზის გამო. თევზის უმეტესობის შემწვარმა, კვერცხიდან გამოჩეკით, ერთი ამოსუნთქვა მაინც უნდა აიღოს. ამიტომ თევზი ყველაზე ხშირად ქვირითობს არაღრმა ადგილებში. წინააღმდეგ შემთხვევაში, სუსტ ბავშვებს არ ექნებათ საკმარისი ძალა ზედაპირზე ასასვლელად. ფრას ჰაერი სჭირდება საცურაო ბუშტის შესავსებად. რამდენიმე დღეში შარდის ბუშტის საყლაპავთან დამაკავშირებელი სადინარი გადაიზრდება და თევზი, რომელსაც მოკლებულია უნარი ნებაყოფლობით შეამციროს თავისი ხვედრითი წონა, დაიღუპება ზედმეტი მუშაობისგან.

ღია ბუშტის თევზებში საცურაო შარდის ბუშტის სადინარი არ იზრდება. ეს თევზები სიბერემდე ინარჩუნებენ ჰაერის ახალი ნაწილების გადაყლაპვის უნარს, როდესაც ისინი ზედაპირზე ცურვას აპირებენ და ზედმეტის გამოწურვისას, თუ მათ სურთ სიღრმეში ჩასვლა. მაგრამ, როგორც ჩანს, ზედაპირზე ამოსვლა ყოველთვის არ არის უსაფრთხო და ამიტომ თევზი უფრო ხშირად იყენებს სხვა მეთოდს შარდის ბუშტში აირების რაოდენობის შესანარჩუნებლად. სწორი დონე. ეს მეთოდი არის გაზების აქტიური სეკრეცია გაზის ჯირკვლის გამოყენებით.

სუნთქვის შესწავლის გარიჟრაჟზეც კი ვარაუდობდნენ, რომ ფილტვებში შემავალი ჟანგბადი იჭერდა ალვეოლის კედელს, რომელიც შემდეგ გამოიყოფა სისხლში. ეს თეორია შემდგომში არ განხორციელებულა. საქმე ის არ არის, რომ ასეთი ფენომენები შეუძლებელი იყო, უბრალოდ, ფილტვებში ისინი ზედმეტი აღმოჩნდა. დახურულ ბუშტუკოვანი თევზის საცურაო ბუშტისთვის ეს მეთოდი ერთადერთი შესაძლებელი აღმოჩნდა. ჯირკვლის მთავარი სამუშაო ორგანო არის მშვენიერი ქსელი, რომელიც შედგება სამი კაპილარული პლექსისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. გამოთვალეს, რომ სისხლის მოცულობა, რომელიც შეიძლება მოთავსდეს მშვენიერ ქსელში, მცირეა, დაახლოებით ერთი წვეთი, მაგრამ ქსელის ფართობი უზარმაზარია, რადგან იგი შედგება 88 ათასი ვენური და 116 ათასი არტერიული კაპილარისაგან, საერთო სიგრძით. რომელიც თითქმის კილომეტრია. გარდა ამისა, ჯირკვალს აქვს მრავალი მილაკი. ითვლება, რომ სეკრეცია, რომელიც მას გამოიყოფა შარდის ბუშტის სანათურში, იქ იშლება, ათავისუფლებს ჟანგბადს და აზოტს.

იმის გამო, რომ საცურაო ბუშტში გაზი იქმნება ჯირკვლის მიერ და არ არის მიღებული ატმოსფეროდან, მისი შემადგენლობა ძალიან განსხვავდება გარე ჰაერისგან. ყველაზე ხშირად იქ ჟანგბადი ჭარბობს, ზოგჯერ 90 პროცენტამდე.



რედოქს რეაქციები, რომლებიც მუდმივად მიმდინარეობს სხეულის ყველა უჯრედში, მოითხოვს მუდმივ მიწოდებას ჟანგვის სუბსტრატებით (ნახშირწყლები, ლიპიდები და ამინომჟავები) და ჟანგვის აგენტი - ჟანგბადი. სხეულს აქვს საკვები ნივთიერებების შთამბეჭდავი მარაგი - ნახშირწყლებისა და ცხიმების საწყობები, ასევე ცილების უზარმაზარი მარაგი ჩონჩხის კუნთებში, ამიტომ შედარებით ხანგრძლივი (რამდენიმედღიანი) მარხვაც კი არ აყენებს მნიშვნელოვან ზიანს ადამიანს. მაგრამ სხეულში პრაქტიკულად არ არის ჟანგბადის მარაგი, გარდა მცირე რაოდენობით, რომელიც შეიცავს კუნთებში ოქსიმიოგლობინის სახით, ამიტომ, მისი მიწოდების გარეშე, ადამიანს შეუძლია გადარჩეს მხოლოდ 2-3 წუთი, რის შემდეგაც ე.წ. კლინიკური სიკვდილი“ ხდება. თუ ტვინის უჯრედებისთვის ჟანგბადის მიწოდება 10-20 წუთში არ აღდგება, მათში მოხდება ბიოქიმიური ცვლილებები, რაც დაარღვევს მათ ფუნქციურ თვისებებს და გამოიწვევს მთელი ორგანიზმის სწრაფ სიკვდილს. სხეულის სხვა უჯრედები შეიძლება არ დაზარალდეს იმავე ზომით, მაგრამ ნერვული უჯრედები უკიდურესად მგრძნობიარეა ჟანგბადის ნაკლებობის მიმართ. სწორედ ამიტომ, სხეულის ერთ-ერთი ცენტრალური ფიზიოლოგიური სისტემა არის ფუნქციური ჟანგბადის მიწოდების სისტემა და ამ კონკრეტული სისტემის მდგომარეობა ყველაზე ხშირად გამოიყენება "ჯანმრთელობის" შესაფასებლად.

სხეულის ჟანგბადის რეჟიმის კონცეფცია.ჟანგბადი საკმაოდ დიდ გზას გადის სხეულში (სურ. 18). გაზის მოლეკულების სახით შიგნით მოხვედრისას ის უკვე ფილტვებში მონაწილეობს უამრავ ქიმიურ რეაქციაში, რაც უზრუნველყოფს მის შემდგომ ტრანსპორტირებას სხეულის უჯრედებში. იქ, მიტოქონდრიაში შესვლისას, ჟანგბადი იჟანგება სხვადასხვა ორგანულ ნაერთებს, საბოლოოდ აქცევს მათ წყალსა და ნახშირორჟანგად. ამ ფორმით, ჟანგბადი გამოიყოფა სხეულიდან.

რა აიძულებს ატმოსფეროდან ჟანგბადს შეაღწიოს ფილტვებში, შემდეგ სისხლში და იქიდან ქსოვილებსა და უჯრედებში, სადაც ის შედის ბიოქიმიურ რეაქციებში? ცხადია, არსებობს გარკვეული ძალა, რომელიც ზუსტად განსაზღვრავს ამ გაზის მოლეკულების მოძრაობის ამ მიმართულებას. ეს ძალა არის კონცენტრაციის გრადიენტი. ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა გაცილებით მეტია, ვიდრე ინტრაპულმონარული სივრცის (ალვეოლური) ჰაერში. ჟანგბადის შემცველობა ალვეოლებში - ფილტვის ბუშტუკებში, რომლებშიც ხდება გაზის გაცვლა ჰაერსა და სისხლს შორის - გაცილებით მაღალია, ვიდრე ვენურ სისხლში. ქსოვილები შეიცავს ბევრად ნაკლებ ჟანგბადს, ვიდრე არტერიულ სისხლს, ხოლო მიტოქონდრია შეიცავს მცირე რაოდენობით ჟანგბადს, რადგან მათში შემავალი ამ გაზის მოლეკულები დაუყოვნებლივ შედიან ჟანგვითი რეაქციების ციკლში და გარდაიქმნება ქიმიურ ნაერთებად. თანდათანობით კლებადი კონცენტრაციების ამ კასკადს, რომელიც ასახავს ძალისხმევის გრადიენტებს, რის შედეგადაც ატმოსფეროდან ჟანგბადი აღწევს სხეულის უჯრედებში, ჩვეულებრივ უწოდებენ სხეულის ჟანგბადის რეჟიმს (ნახ. 19). უფრო ზუსტად, ჟანგბადის რეჟიმი ხასიათდება აღწერილი კასკადის რაოდენობრივი პარამეტრებით. კასკადის ზედა საფეხური ახასიათებს ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობას, რომელიც ინჰალაციის დროს აღწევს ფილტვებში. მეორე ნაბიჯი არის O2 შემცველობა ალვეოლურ ჰაერში. მესამე ეტაპი არის O2 შემცველობა არტერიულ სისხლში, რომელიც გამდიდრებულია ჟანგბადით. და ბოლოს, მეოთხე საფეხური არის ვენური სისხლში ჟანგბადის დაძაბულობა, რომელიც მასში შემავალ ჟანგბადს აძლევს ქსოვილებს. ეს ოთხი ნაბიჯი ქმნის სამ „ფრენას“, რომლებიც ასახავს სხეულში გაზის გაცვლის რეალურ პროცესებს. 1-ლი და მე-2 საფეხურებს შორის „ფრენა“ შეესაბამება ფილტვის გაზის გაცვლას, მე-2 და მე-3 საფეხურებს შორის - ჟანგბადის ტრანსპორტირებას სისხლით, ხოლო მე-3 და მე-4 საფეხურებს შორის - ქსოვილის გაზის გაცვლას. რაც უფრო დიდია საფეხურის სიმაღლე, მით მეტია კონცენტრაციის სხვაობა, მით უფრო მაღალია გრადიენტი, რომლითაც ჟანგბადი ტრანსპორტირდება ამ ეტაპზე. ასაკთან ერთად, პირველი "ფრენის" სიმაღლე იზრდება, ანუ ფილტვის გაზის გაცვლის გრადიენტი; მეორე „სპანი“, ე.ი. 02-ის სისხლით ტრანსპორტირების გრადიენტი, ხოლო მესამე „სპანის“ სიმაღლე, რომელიც ასახავს ქსოვილის გაზის გაცვლის გრადიენტს, მცირდება. ქსოვილის დაჟანგვის ინტენსივობის ასაკთან დაკავშირებული დაქვეითება არის ასაკთან ერთად ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის ინტენსივობის შემცირების პირდაპირი შედეგი.

ბრინჯი. 19. ჟანგბადის ტრანსპორტი ადამიანებში (მიმართულება ნაჩვენებია ისრებით)

ბრინჯი. 20. ჟანგბადის დაძაბულობის კასკადი ჩასუნთქულ ჰაერში (I), ალვეოლებში (A), არტერიებში (a) და ვენებში (K) 5 წლის ბიჭში, 15 წლის მოზარდში და 30-ში. წლის ზრდასრული

ამრიგად, ორგანიზმის მიერ ჟანგბადის შეწოვა ხდება სამ ეტაპად, რომლებიც გამოყოფილია სივრცეში და დროში. პირველ სტადიას - ფილტვებში ჰაერის გადატუმბვას და ფილტვებში აირების გაცვლას - გარეგანი სუნთქვასაც უწოდებენ. მეორე ეტაპი - აირების ტრანსპორტირება სისხლით - ხორციელდება სისხლის მიმოქცევის სისტემის მიერ. მესამე სტადიას – სხეულის უჯრედების მიერ ჟანგბადის შეწოვას – ქსოვილს, ანუ შინაგან სუნთქვას უწოდებენ.

სუნთქვა

ფილტვებში გაზების გაცვლა.ფილტვები არის დალუქული ჩანთები, რომლებიც დაკავშირებულია ტრაქეასთან დიდი სასუნთქი გზების - ბრონქების მეშვეობით. ატმოსფერული ჰაერი ცხვირისა და პირის ღრუს მეშვეობით აღწევს ხორხში და შემდგომ ტრაქეაში, რის შემდეგაც იგი იყოფა ორ ნაკადად, რომელთაგან ერთი მიდის მარჯვენა ფილტვისკენ, მეორე მარცხნივ (სურ. 20). ტრაქეა და ბრონქები შედგება შემაერთებელი ქსოვილისგან და ხრტილოვანი რგოლების ჩარჩოსგან, რომლებიც ხელს უშლიან ამ მილების მოხრას და სასუნთქი გზების დაბლოკვას სხეულის პოზიციის სხვადასხვა ცვლილებებით. ფილტვებში შესვლისას ბრონქები იყოფა მრავალ ტოტად, რომელთაგან თითოეული კვლავ იყოფა და წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული "ბრონქული ხე". ამ "ხის" უწვრილეს ტოტებს ბრონქიოლებს უწოდებენ და მათ ბოლოებზე არის ფილტვის ბუშტუკები, ანუ ალვეოლები (სურ. 21). ალვეოლების რაოდენობა 350 მილიონს აღწევს, საერთო ფართობი კი 150 მ2. სწორედ ეს ზედაპირი წარმოადგენს აირების გაცვლას სისხლსა და ჰაერს შორის. ალვეოლის კედლები შედგება ეპითელური უჯრედების ერთი ფენისგან, რომელსაც უახლოვდება ყველაზე თხელი სისხლის კაპილარები, რომლებიც ასევე შედგება ერთშრიანი ეპითელიუმისგან. ეს დიზაინი, დიფუზიის გამო, უზრუნველყოფს აირების შედარებით მარტივ შეღწევას ალვეოლური ჰაერიდან კაპილარულ სისხლში (ჟანგბადში) და საპირისპირო მიმართულებით (ნახშირორჟანგი). ეს გაზის გაცვლა ხდება გაზის კონცენტრაციის გრადიენტის შექმნის შედეგად (ნახ. 22). ალვეოლებში ჰაერი შეიცავს შედარებით დიდ რაოდენობას ჟანგბადს (103 მმ Hg) და მცირე რაოდენობით ნახშირორჟანგს (40 მმ Hg). კაპილარებში, პირიქით, ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება (46 მმ Hg), ხოლო ჟანგბადი მცირდება (40 მმ Hg), რადგან ეს კაპილარები შეიცავს ვენურ სისხლს, რომელიც გროვდება ქსოვილებში მოხვედრის შემდეგ და მიიღება. ჟანგბადი და სანაცვლოდ მიიღებენ ნახშირორჟანგს. სისხლი განუწყვეტლივ მიედინება კაპილარებში და ყოველი ამოსუნთქვისას ალვეოლებში ჰაერი განახლდება. ალვეოლებიდან გამომავალი სისხლი, გამდიდრებული ჟანგბადით (100 მმ-მდე Hg), შეიცავს შედარებით მცირე ნახშირორჟანგს (40 მმ Hg) და კვლავ მზად არის ქსოვილის გაზის გაცვლისთვის.

ბრინჯი. 21. ფილტვების (A) და ფილტვის ალვეოლების სტრუქტურის სქემა (B)

ა: ] - ხორხი; 2 - ტრაქეა; 3 - ბრონქები; 4 - ბრონქიოლები; 5 - მსუბუქი;

B: 1 - სისხლძარღვთა ქსელი; 2, 3 - ალვეოლი გარედან და განყოფილებაში; 4 -

ბრონქიოლი; 5 - არტერია და ვენა

ბრინჯი. 22. სასუნთქი გზების განშტოების სქემა (მარცხნივ). ფიგურის მარჯვენა მხარე გვიჩვენებს სასუნთქი გზების მთლიანი განივი ფართობის მრუდი თითოეული ტოტის დონეზე (3). გარდამავალი ზონის დასაწყისში ეს არე საგრძნობლად იწყებს ზრდას, რაც გრძელდება სასუნთქ ზონაში. Br - ბრონქები; Bl - ბრონქიოლები; TBl - ტერმინალური ბრონქიოლები; DBL - რესპირატორული ბრონქიოლები; AH - ალვეოლური სადინარები; A - ალვეოლი

ბრინჯი. 23. აირების გაცვლა ფილტვის ალვეოლებში: ფილტვის ალვეოლის კედლის მეშვეობით შესუნთქული ჰაერის O 2 შედის სისხლში, ხოლო ვენური სისხლის CO 2 - ალვეოლებში; გაზის გაცვლა უზრუნველყოფილია CO 2 და O 2 ნაწილობრივი წნევის სხვაობით (P) ვენურ სისხლში და ფილტვის ალვეოლის ღრუში.

ამოსუნთქვისას უმცირესი ბუშტების – ალვეოლების – დაშლის თავიდან ასაცილებლად, მათი ზედაპირი შიგნიდან დაფარულია ფილტვის ქსოვილის მიერ წარმოქმნილი სპეციალური ნივთიერების ფენით. ეს ნივთიერება არის სურფაქტანტი- ამცირებს ალვეოლის კედლების ზედაპირულ დაძაბულობას. ის, როგორც წესი, ჭარბად იწარმოება, რათა უზრუნველყოს ფილტვის ზედაპირის ფართობის მაქსიმალური გამოყენება გაზის გაცვლისთვის.

ფილტვების დიფუზიური ტევადობა.გაზის კონცენტრაციის გრადიენტი ალვეოლური კედლის ორივე მხარეს არის ძალა, რომელიც იწვევს ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მოლეკულების გავრცელებას და შეღწევას ამ კედელში. თუმცა, იმავე ატმოსფერულ წნევაზე, მოლეკულების დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია არა მხოლოდ გრადიენტზე, არამედ ალვეოლისა და კაპილარების საკონტაქტო არეალზე, მათი კედლების სისქეზე, სურფაქტანტისა და რიგის არსებობაზე. სხვა მიზეზების გამო. ყველა ამ ფაქტორის შესაფასებლად გამოიყენება სპეციალური ინსტრუმენტები ფილტვების დიფუზიური სიმძლავრის გასაზომად, რომელიც, ადამიანის ასაკისა და ფუნქციური მდგომარეობის მიხედვით, შეიძლება განსხვავდებოდეს 20-დან 50 მლ-მდე O 2/წთ/მმ Hg. Ხელოვნება.

ვენტილაცია-პერფუზიის თანაფარდობა.ფილტვებში გაზის გაცვლა ხდება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ალვეოლებში ჰაერი პერიოდულად (თითოეულ სასუნთქ ციკლში) განახლდება და სისხლი განუწყვეტლივ მიედინება ფილტვის კაპილარებში. სწორედ ამ მიზეზით, სუნთქვის შეწყვეტა, ისევე როგორც სისხლის მიმოქცევის შეწყვეტა, ერთნაირად ნიშნავს სიკვდილს. კაპილარებში სისხლის უწყვეტ ნაკადს ეწოდება პერფუზიადა ატმოსფერული ჰაერის ახალი ნაწილების რიტმული ნაკადი ალვეოლებში - ვენტილაცია.ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ალვეოლებში ჰაერის შემადგენლობა ძალიან განსხვავდება ატმოსფეროსგან: ალვეოლური ჰაერი შეიცავს ბევრად მეტ ნახშირორჟანგს და ნაკლებ ჟანგბადს. ფაქტია, რომ ფილტვების მექანიკური ვენტილაცია არ მოქმედებს ღრმა ზონებზე, რომლებშიც ფილტვის ვეზიკულებია განლაგებული და იქ გაზის გაცვლა ხდება მხოლოდ დიფუზიის გამო და, შესაბამისად, გარკვეულწილად ნელა. მიუხედავად ამისა, ყოველი სუნთქვის ციკლი ფილტვებში ჟანგბადის ახალ ნაწილებს მოაქვს და ჭარბ ნახშირორჟანგს შლის. ფილტვის ქსოვილის სისხლით პერფუზიის სიჩქარე ზუსტად უნდა ემთხვეოდეს ვენტილაციის სიჩქარეს, რათა ამ ორ პროცესს შორის წონასწორობა დამყარდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ან სისხლი იქნება ზედმეტად გაჯერებული ნახშირორჟანგით და არასაკმარისი გაჯერებული ჟანგბადით, ან, პირიქით, ნახშირორჟანგი იქნება. სისხლიდან გამორეცხილი. ორივე ცუდია, რადგან სუნთქვის ცენტრი, რომელიც მდებარეობს მედულას მოგრძო არეში, წარმოქმნის იმპულსებს, რომლებიც აიძულებენ რესპირატორულ კუნთებს ჩასუნთქვას და ამოსუნთქვას, რეცეპტორების გავლენის ქვეშ, რომლებიც ზომავენ CO 2 და O 2 შემცველობას სისხლში. თუ სისხლში CO 2 დონე ეცემა, სუნთქვა შეიძლება შეწყდეს; თუ ის იზრდება, იწყება ქოშინი, ადამიანი გრძნობს დახრჩობას. ფილტვის კაპილარებში სისხლის ნაკადის სიჩქარესა და ფილტვებში ჰაერის ნაკადის სიჩქარეს შორის ურთიერთობას ეწოდება ვენტილაცია-პერფუზიის თანაფარდობა (VPR). O2 და CO2 კონცენტრაციების თანაფარდობა ამოსუნთქულ ჰაერში დამოკიდებულია მასზე. თუ CO2-ის მატება (ატმოსფერულ ჰაერთან შედარებით) ზუსტად შეესაბამება ჟანგბადის შემცველობის შემცირებას, მაშინ HPO = 1 და ეს არის გაზრდილი დონე. ჩვეულებრივ, VPO არის 0.7-0.8, ანუ პერფუზია უნდა იყოს გარკვეულწილად უფრო ინტენსიური ვიდრე ვენტილაცია. HPO-ს მნიშვნელობა მხედველობაში მიიღება ბრონქოფილტვის სისტემის და სისხლის მიმოქცევის სისტემის გარკვეული დაავადებების იდენტიფიცირებისას.

თუ მიზანმიმართულად მკვეთრად გააძლიერებთ სუნთქვას, იღებთ ღრმა და ყველაზე ხშირად ჩასუნთქვასა და ამოსუნთქვას, მაშინ HPE გადააჭარბებს 1-ს და ადამიანი მალე იგრძნობს თავბრუსხვევას და შეიძლება დაქვეითდეს - ეს არის CO 2 ჭარბი რაოდენობის "გამორეცხვის" შედეგი. სისხლიდან და მჟავა-ტუტოვანი ჰომეოსტაზის დარღვევით. პირიქით, თუ ნებისყოფის ძალისხმევით შეიკავებთ სუნთქვას, მაშინ GPO იქნება 0,6-ზე ნაკლები და რამდენიმე ათეული წამის შემდეგ ადამიანი იგრძნობს დახრჩობას და სუნთქვის იმპერატიულ სურვილს. კუნთების მუშაობის დასაწყისში, VPO მკვეთრად იცვლება, ჯერ მცირდება (პერფუზია იზრდება, რადგან კუნთებმა, რომ დაიწყეს შეკუმშვა, გამოაქვს სისხლის დამატებითი ნაწილი მათი ვენებიდან), ხოლო 15-20 წამის შემდეგ სწრაფად იზრდება (რესპირატორული ცენტრი. გააქტიურებულია და ვენტილაცია იზრდება). HPE ნორმალიზდება კუნთების მუშაობის დაწყებიდან მხოლოდ 2-3 წუთის შემდეგ. კუნთოვანი მუშაობის დასასრულს, ყველა ეს პროცესი ხდება საპირისპირო თანმიმდევრობით. ბავშვებში, ჟანგბადის მიწოდების სისტემის ასეთი რეკონფიგურაცია ხდება უფრო სწრაფად, ვიდრე მოზრდილებში, რადგან სხეულის ზომა და, შესაბამისად, გულის, სისხლძარღვების, ფილტვების, კუნთების და ამ რეაქციაში მონაწილე სხვა სტრუქტურების ინერციული მახასიათებლები მნიშვნელოვნად მცირეა. ბავშვებში.

ქსოვილის გაზის გაცვლა.სისხლი, რომელსაც ჟანგბადი მოაქვს ქსოვილებში, ათავისუფლებს მას (კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ) ქსოვილის სითხეში და იქიდან O 2 მოლეკულები შეაღწევს უჯრედებში, სადაც მათ იჭერს მიტოქონდრიები. რაც უფრო ინტენსიური ხდება ეს დაჭერა, რაც უფრო სწრაფად მცირდება ჟანგბადის შემცველობა ქსოვილის სითხეში, მით უფრო მაღალია გრადიენტი არტერიულ სისხლსა და ქსოვილს შორის, მით უფრო სწრაფად გამოყოფს სისხლი ჟანგბადს, ითიშება ჰემოგლობინის მოლეკულისგან, რომელიც ემსახურებოდა როგორც „სატრანსპორტო საშუალება“. ჟანგბადის მიწოდება. გამოთავისუფლებულ ჰემოგლობინის მოლეკულებს შეუძლიათ დაიჭირონ CO2 მოლეკულები ფილტვებში გადასატანად და იქ გაათავისუფლონ ალვეოლურ ჰაერში. ჟანგბადი, რომელიც შედის მიტოქონდრიებში ჟანგვითი რეაქციების ციკლში, საბოლოოდ მთავრდება წყალბადთან (წარმოიქმნება H 2 O) ან ნახშირბადთან (წარმოიქმნება CO 2). თავისუფალი სახით, ჟანგბადი პრაქტიკულად არ არსებობს სხეულში. ქსოვილებში წარმოქმნილი ნახშირორჟანგი ორგანიზმიდან ფილტვების მეშვეობით გამოიყოფა. მეტაბოლური წყალი ასევე ნაწილობრივ აორთქლდება ფილტვების ზედაპირიდან, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოიდევნოს ოფლითა და შარდით.

სუნთქვის კოეფიციენტი.წარმოქმნილი CO 2 და შთანთქმული O 2 რაოდენობების თანაფარდობას ეწოდება რესპირატორული კოეფიციენტი (RC) და დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი სუბსტრატები იჟანგება სხეულის ქსოვილებში. ამოსუნთქულ ჰაერში DC მერყეობს 0,65-დან 1-მდე. წმინდა ქიმიური მიზეზების გამო ცხიმების დაჟანგვის დროს DC = 0,65; ცილის დაჟანგვის დროს - დაახლოებით 0,85; ნახშირწყლების დაჟანგვის დროს DC = 1.0. ამრიგად, ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობით შეიძლება ვიმსჯელოთ, რა ნივთიერებები გამოიყენება ამჟამად სხეულის უჯრედების მიერ ენერგიის წარმოებისთვის. ბუნებრივია, როგორც წესი, DC იღებს გარკვეულ შუალედურ მნიშვნელობას, ყველაზე ხშირად 0,85-თან ახლოს, მაგრამ ეს არ ნიშნავს, რომ ცილები იჟანგება; უფრო სწორად, ეს არის ცხიმებისა და ნახშირწყლების ერთდროული დაჟანგვის შედეგი. DC-ის ღირებულება მჭიდროდ არის დაკავშირებული HPO-სთან; მათ შორის თითქმის სრული კორესპონდენციაა, გარდა იმ პერიოდებისა, როდესაც HPO ექვემდებარება მკვეთრ რყევებს. დასვენების დროს ბავშვებში DC ჩვეულებრივ უფრო მაღალია, ვიდრე მოზრდილებში, რაც დაკავშირებულია ნახშირწყლების მნიშვნელოვნად მეტ მონაწილეობასთან სხეულის ენერგომომარაგებაში, განსაკუთრებით ნერვული სტრუქტურების აქტივობაში.

კუნთოვანი მუშაობის დროს, DC ასევე შეიძლება მნიშვნელოვნად აღემატებოდეს HPO-ს, თუ ანაერობული გლიკოლიზის პროცესები ჩართულია ენერგიის მიწოდებაში. ამ შემთხვევაში ჰომეოსტატიკური მექანიზმები (სისხლის ბუფერული სისტემები) იწვევს ორგანიზმიდან CO2-ის დამატებითი რაოდენობის გამოყოფას, რაც განპირობებულია არა მეტაბოლური მოთხოვნილებებით, არამედ ჰომეოსტატიკურით. CO2-ის ამ დამატებით გამოყოფას ეწოდება "არამეტაბოლური ჭარბი". მისი გამოჩენა ამოსუნთქულ ჰაერში ნიშნავს, რომ კუნთების დატვირთვის დონემ მიაღწია გარკვეულ ზღურბლს, რის შემდეგაც აუცილებელია ანაერობული ენერგიის წარმოების სისტემების („ანაერობული ბარიერი“) დაკავშირება. 7-დან 12 წლამდე ბავშვებს აქვთ ანაერობული ზღურბლის უფრო მაღალი ფარდობითი მაჩვენებლები: ასეთი დატვირთვით მათ აქვთ უფრო მაღალი გულისცემა, ფილტვის ვენტილაცია, სისხლის ნაკადის სიჩქარე, ჟანგბადის მოხმარება და ა.შ. 12 წლის ასაკში დატვირთვა შეესაბამება ანაერობული ბარიერი მკვეთრად იკლებს და 17-18 წლის შემდეგ არ განსხვავდება მოზრდილებში შესაბამისი დატვირთვისგან. ანაერობული ბარიერი არის ადამიანის აერობული მუშაობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი, ისევე როგორც მინიმალური დატვირთვა, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს ვარჯიშის ეფექტის მიღწევა.

გარე სუნთქვა- ეს არის სუნთქვის პროცესის გამოვლინებები, რომლებიც აშკარად ჩანს ყოველგვარი ინსტრუმენტის გარეშე, რადგან ჰაერი შედის და გამოდის სასუნთქ გზებში მხოლოდ იმის გამო, რომ იცვლება გულმკერდის ფორმა და მოცულობა. რა აიძულებს ჰაერს ღრმად შეაღწიოს სხეულში და საბოლოოდ აღწევს ფილტვის ყველაზე პატარა ბუშტებს? ამ შემთხვევაში, არსებობს ძალა, რომელიც გამოწვეულია წნევის სხვაობით გულმკერდის შიგნით და მიმდებარე ატმოსფეროში. ფილტვები გარშემორტყმულია შემაერთებელი ქსოვილის გარსით, რომელსაც პლევრა ეწოდება, ხოლო ფილტვებსა და პლევრის ტომარას შორის არის პლევრის სითხე, რომელიც ემსახურება როგორც საპოხი და დამამშვიდებელი. ინტრაპლევრალური სივრცე დალუქულია და არ უკავშირდება მეზობელ ღრუებს და საჭმლის მომნელებელ და გულმკერდში გამავალ სისხლის მილებს. მთელი გულმკერდი ასევე დალუქულია, მუცლის ღრუდან გამოყოფილია არა მხოლოდ სეროზული გარსით, არამედ დიდი წრიული კუნთით - დიაფრაგმით. მაშასადამე, რესპირატორული კუნთების ძალისხმევა, რაც იწვევს მისი მოცულობის თუნდაც უმნიშვნელო მატებას შთაგონების დროს, უზრუნველყოფს საკმაოდ მნიშვნელოვან ვაკუუმს პლევრის ღრუში და სწორედ ამ ვაკუუმის გავლენის ქვეშ შედის ჰაერი პირის ღრუს და ცხვირის ღრუში და შეაღწევს. შემდგომ ხორხის, ტრაქეის, ბრონქების და ბრონქიოლების გავლით ფილტვის ქსოვილში.

რესპირატორული აქტის ორგანიზება.რესპირატორული აქტის ორგანიზებაში, ანუ გულმკერდისა და მუცლის ღრუს კედლების გადაადგილებაში მონაწილეობს კუნთების სამი ჯგუფი: ინსპირაციული (ინჰალაციის უზრუნველყოფა) გარე ნეკნთაშუა კუნთები; ამოსუნთქვის (ამოსუნთქვის უზრუნველყოფა) შიდა ნეკნთაშუა კუნთები და დიაფრაგმა, ასევე მუცლის კედლის კუნთები. ამ კუნთების კოორდინირებული შეკუმშვა სუნთქვის ცენტრის კონტროლის ქვეშ, რომელიც განლაგებულია მედულას მოგრძო ტვინში, იწვევს ნეკნების ოდნავ წინ და ზევით მოძრაობას მათი პოზიციის შედარებით ამოსუნთქვის დროს, მკერდის აწევა და დიაფრაგმის დაჭერა. მუცლის ღრუში. ამრიგად, გულმკერდის მთლიანი მოცულობა მნიშვნელოვნად იზრდება, იქ საკმაოდ მაღალი ვაკუუმი იქმნება და ატმოსფეროდან ჰაერი ფილტვებში მიედინება. ინჰალაციის ბოლოს სუნთქვის ცენტრიდან ამ კუნთებისკენ იმპულსი ჩერდება და ნეკნები საკუთარი სიმძიმის ძალის ქვეშ და დიაფრაგმა მისი მოდუნების შედეგად უბრუნდება „ნეიტრალურ“ პოზიციას. გულმკერდის მოცულობა მცირდება, იქ წნევა მატულობს და ფილტვებიდან ჭარბი ჰაერი გამოიდევნება იმავე მილებით, რომლითაც იგი შევიდა. თუ რაიმე მიზეზით ამოსუნთქვა რთულია, მაშინ ამოსუნთქვის კუნთები აქტიურდება ამ პროცესის გასაადვილებლად. ისინი ასევე მუშაობენ იმ შემთხვევებში, როდესაც სუნთქვა ძლიერდება ან აჩქარებულია ემოციური ან ფიზიკური სტრესის გავლენის ქვეშ. სასუნთქი კუნთების მუშაობა, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა კუნთოვანი სამუშაო, მოითხოვს ენერგიის ხარჯვას. დადგენილია, რომ მშვიდი სუნთქვის დროს ორგანიზმის მიერ მოხმარებული ენერგიის 1%-ზე ცოტა მეტი იხარჯება ამ საჭიროებებზე.

იმისდა მიხედვით, არის თუ არა ასოცირებული გულმკერდის გაფართოება ნორმალური სუნთქვის დროს, პირველ რიგში ნეკნების ამაღლებასთან ან დიაფრაგმის გაბრტყელებასთან, განასხვავებენ სუნთქვის გვერდით (გულმკერდის) და დიაფრაგმულ (მუცლის) ტიპებს. გულმკერდის სუნთქვით, დიაფრაგმა პასიურად მოძრაობს ინტრათორაკალური წნევის ცვლილებების შესაბამისად. მუცლის ტიპით, დიაფრაგმის ძლიერი შეკუმშვა დიდად ანაცვლებს მუცლის ღრუს ორგანოებს, ამიტომ ჩასუნთქვისას მუცელი „გამოდის“. სუნთქვის ტიპის ფორმირება ხდება 5-7 წლის ასაკში, გოგონებში კი ის ჩვეულებრივ ხდება გულმკერდის, ხოლო ბიჭებში - მუცლის ღრუში.

ფილტვის ვენტილაცია.რაც უფრო დიდია სხეული და რაც უფრო ძლიერია სასუნთქი კუნთები, მით მეტი ჰაერი გადის ფილტვებში ყოველი სუნთქვის ციკლის განმავლობაში. ფილტვის ვენტილაციის შესაფასებლად იზომება სუნთქვის წუთიერი მოცულობა, ე.ი. ჰაერის საშუალო რაოდენობა, რომელიც გადის სასუნთქ გზებში 1 წუთში. მოსვენების დროს მოზრდილებში ეს მაჩვენებელი 5-6 ლ/წთ. ახალშობილ ბავშვში წუთში სუნთქვის მოცულობაა 650-700 მლ/წთ, სიცოცხლის 1 წლის ბოლოს აღწევს 2,6-2,7 ლ/წთ, 6 წლისთვის – 3,5 ლ/წთ, 10 წლისას – 4,3 ლ/წთ. წთ, ხოლო მოზარდებში - 4,9 ლ/წთ. ფიზიკური დატვირთვის დროს სუნთქვის წუთმოცულობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს და მიაღწიოს 100 ლ/წთ-ს ან მეტს ახალგაზრდებსა და მოზრდილებში.

სუნთქვის სიხშირე და სიღრმე.სუნთქვის აქტს, რომელიც შედგება ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვისგან, აქვს ორი ძირითადი მახასიათებელი - სიხშირე და სიღრმე. სიხშირე არის სუნთქვის მოქმედებების რაოდენობა წუთში. მოზრდილებში, ეს მნიშვნელობა ჩვეულებრივ 12-15-ია, თუმცა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ახალშობილებში ძილის დროს სუნთქვის სიხშირე წუთში 50-60-ს აღწევს, ერთი წლის ასაკში მცირდება 40-50-მდე, შემდეგ მათი ზრდასთან ერთად ეს მაჩვენებელი თანდათან იკლებს. ამრიგად, დაწყებითი სკოლის ასაკის ბავშვებში სუნთქვის სიხშირე ჩვეულებრივ წუთში დაახლოებით 25 ციკლია, ხოლო მოზარდებში - 18-20. ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებების სრულიად საპირისპირო ტენდენციას აჩვენებს მოქცევის მოცულობა, ე.ი. სუნთქვის სიღრმის საზომი. იგი წარმოადგენს ჰაერის საშუალო რაოდენობას, რომელიც შედის ფილტვებში ყოველი სუნთქვის ციკლის განმავლობაში. ახალშობილებში ის ძალიან მცირეა - მხოლოდ 30 მლ ან კიდევ უფრო ნაკლები, ერთი წლის ასაკში ის იზრდება 70 მლ-მდე, 6 წლის ასაკში ხდება 150 მლ-ზე მეტი, 10 წლისთვის აღწევს 240 მლ, 14 წლის ასაკში - 300 მლ. მოზრდილებში მოქცევის მოცულობა მოსვენებულ მდგომარეობაში არ აღემატება 500 მლ. წუთიანი სუნთქვის მოცულობა არის მოქცევის მოცულობის და სუნთქვის სიხშირის პროდუქტი.

თუ ადამიანი რაიმე ფიზიკურ აქტივობას ასრულებს, მას სჭირდება დამატებითი ჟანგბადი და შესაბამისად იზრდება სუნთქვის წუთიერი მოცულობა. 10 წლამდე ასაკის ბავშვებში ეს ზრდა უზრუნველყოფილია ძირითადად სუნთქვის გახშირებით, რომელიც შეიძლება 3-4-ჯერ გახშირდეს, ვიდრე მოსვენებულ მდგომარეობაში სუნთქვა, ხოლო მოქცევის მოცულობა იზრდება მხოლოდ 1,5-2-ჯერ. მოზარდებში და მით უმეტეს მოზრდილებში, წუთური მოცულობის მატება ძირითადად ხდება მოქცევის მოცულობის გამო, რომელიც შეიძლება გაიზარდოს რამდენჯერმე, ხოლო სუნთქვის სიხშირე ჩვეულებრივ არ აღემატება 50-60 ციკლს წუთში. ითვლება, რომ ამ ტიპის სასუნთქი სისტემის რეაქცია უფრო ეკონომიურია. სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით, გარეგანი სუნთქვის ეფექტურობა და ეფექტურობა მნიშვნელოვნად იზრდება ასაკთან ერთად და აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობებს 18-20 წლის ბიჭებსა და გოგონებში. ამავდროულად, ბიჭების სუნთქვა, როგორც წესი, უფრო ეფექტურად არის ორგანიზებული, ვიდრე გოგონების. სუნთქვის ეფექტურობაზე და მის ეკონომიურობაზე დიდ გავლენას ახდენს ფიზიკური ვარჯიში, განსაკუთრებით იმ სპორტებში, რომლებშიც ჟანგბადის მიწოდება გადამწყვეტ როლს თამაშობს. ეს მოიცავს დისტანციურ სირბილს, თხილამურებს, ცურვას, ნიჩბოსნობას, ველოსიპედს, ჩოგბურთს და გამძლეობის სპორტის სხვა სახეობებს.

ციკლური დატვირთვის შესრულებისას სუნთქვის რიტმი ჩვეულებრივ „მორგებულია“ ჩონჩხის კუნთების შეკუმშვის რიტმს - ეს სუნთქვას აადვილებს და ეფექტურს ხდის. ბავშვებში სასუნთქი კუნთების მოძრაობის რიტმის ასიმილაცია ინსტინქტურად ხდება ცნობიერების ჩარევის გარეშე, თუმცა მასწავლებელს შეუძლია დაეხმაროს ბავშვს, რაც ხელს უწყობს ამ ტიპის დატვირთვის უსწრაფეს ადაპტაციას.

სიმძლავრე და სტატიკური დატვირთვების შესრულებისას შეინიშნება ეგრეთ წოდებული ლინდჰარდტის ფენომენი - დაძაბვისას სუნთქვის შეკავება დატვირთვის მოხსნის შემდეგ სუნთქვის სიხშირისა და სიღრმის შემდგომი მატებით. არ არის რეკომენდებული მძიმე სიმძლავრის და სტატიკური დატვირთვების გამოყენება 13-14 წლამდე ბავშვების ვარჯიშსა და ფიზიკურ აღზრდაში, მათ შორის სასუნთქი სისტემის მოუმწიფებლობის გამო.

სპიროგრამა.თუ ფილტვებში შემომავალი და გამომავალი ჰაერის გზაზე რეზინის ბუზი ან წყალში ჩაძირული მსუბუქი ზარი მოთავსდება, მაშინ სასუნთქი კუნთების მოქმედების წყალობით ეს მოწყობილობა ამოსუნთქვისას გაზრდის მოცულობას და ჩასუნთქვისას იკლებს. თუ ყველა კავშირი დალუქულია (პირის ღრუს დალუქვისთვის გამოიყენება სპეციალური რეზინის რუპორი ან სახეზე ნახმარი ნიღაბი), მაშინ შეგიძლიათ დაამაგროთ საწერი ინსტრუმენტი მოწყობილობის მოძრავ ნაწილზე და ჩაიწეროთ ყველა სუნთქვის მოძრაობა. ასეთ მოწყობილობას, რომელიც ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნეში გამოიგონეს, სპიროგრაფი ჰქვია და მისი დახმარებით გაკეთებული ჩანაწერი არის სპიროგრამა (სურ. 23). ქაღალდის ფირზე დამზადებული სპიროგრამის გამოყენებით, შეგიძლიათ რაოდენობრივად გაზომოთ ადამიანის გარეგანი სუნთქვის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებლები. ფილტვის მოცულობა და მოცულობა. სპიროგრამის წყალობით, თქვენ შეგიძლიათ ნათლად დაინახოთ და გაზომოთ ფილტვების სხვადასხვა მოცულობა და მოცულობა. რესპირატორული ფიზიოლოგიაში მოცულობებს ჩვეულებრივ უწოდებენ იმ ინდიკატორებს, რომლებიც დინამიურად იცვლება სუნთქვის პროცესში და ახასიათებს სასუნთქი სისტემის ფუნქციონალურ მდგომარეობას. კონტეინერი არის რეზერვუარი, რომელიც არ შეიძლება შეიცვალოს მოკლე დროში, რომლის ფარგლებშიც ხდება სუნთქვის ციკლი და გაზის გაცვლა. ფილტვის ყველა მოცულობისა და სიმძლავრის საცნობარო წერტილი არის მშვიდი ამოწურვის დონე.

ფილტვის მოცულობა.მოსვენების დროს მოქცევის მოცულობა მცირეა ფილტვებში ჰაერის მთლიან მოცულობასთან შედარებით. ამიტომ ადამიანს შეუძლია როგორც ჩასუნთქვა, ისე ამოსუნთქვა დიდი დამატებითი მოცულობის ჰაერი. ეს ტომები დასახელებულია შესაბამისად ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობა და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა. თუმცა, ღრმა ამოსუნთქვის დროსაც კი, ჰაერის ნაწილი რჩება ალვეოლებსა და სასუნთქ გზებში. ეს არის ეგრეთ წოდებული ნარჩენი მოცულობა, რომელიც არ იზომება სპიროგრამის გამოყენებით (მის გასაზომად გამოიყენება საკმაოდ რთული აღჭურვილობა და გამოთვლები, გამოიყენება ინერტული აირები). მოზრდილებში ეს დაახლოებით 1,5 ლიტრია, ბავშვებში საგრძნობლად ნაკლები.

ბრინჯი. 24. სპიროგრამა: ფილტვების მოცულობა და მისი კომპონენტები

A - სპიროგრამის დიაგრამა: 1 - ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობა; 2 - მოქცევის მოცულობა; 3 - სარეზერვო ამოსუნთქვის მოცულობა; 4 -- ნარჩენი მოცულობა; 5 - ფუნქციური ნარჩენი სიმძლავრე; 6 - ინჰალაციის უნარი; 7 - სასიცოცხლო ტევადობა; 8 - ფილტვების მთლიანი მოცულობა; B - ფილტვების მოცულობა და შესაძლებლობები: / - ახალგაზრდა სპორტსმენები; // - მოუმზადებელი სკოლის მოსწავლეები (საშუალო ასაკი 13 წელი) (ა.ი. ოსიპოვის მიხედვით, 1964 წ.). ზოლების ზემოთ რიცხვები არის მთლიანი სიმძლავრის საშუალო მნიშვნელობები. სვეტების რიცხვები არის ფილტვების მოცულობის საშუალო მნიშვნელობები მთლიანი სიმძლავრის პროცენტულად; ზოლებიდან მარცხნივ მდებარე რიცხვები შეესაბამება სპიროგრამაზე აღნიშვნებს

ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა.ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობის, მოქცევის მოცულობის და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობის ჯამური მნიშვნელობა არის სასიცოცხლო ტევადობა(VC) არის სასუნთქი სისტემის მდგომარეობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი. მის გასაზომად გამოიყენება სხვადასხვა დიზაინის სპირომეტრები, რომლებშიც საჭიროა რაც შეიძლება ღრმად ამოისუნთქოთ რაც შეიძლება ღრმად ჩასუნთქვის შემდეგ - ეს იქნება სასიცოცხლო სასიცოცხლო ტევადობა. სასიცოცხლო ტევადობა დამოკიდებულია სხეულის ზომაზე და, შესაბამისად, ასაკზე, ასევე მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ადამიანის სხეულის ფუნქციურ მდგომარეობასა და ფიზიკურ ფიტნესზე. მამაკაცებს აქვთ უფრო მაღალი სიცოცხლისუნარიანობა, ვიდრე ქალებს, თუ არცერთი მათგანი არ არის დაკავებული სპორტით, განსაკუთრებით გამძლეობით. სასიცოცხლო ტევადობის ღირებულება მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვადასხვა ფიზიკის ადამიანებში: ბრაქიმორფულ ტიპებში ის შედარებით მცირეა, ხოლო დოლიქომორფულ ტიპებში ძალიან დიდი. სასკოლო ასაკის ბავშვების, ისევე როგორც წვევამდელთა ფიზიკური განვითარების ერთ-ერთ ინდიკატორად სასიცოცხლო უნარების გამოყენება ჩვეულებრივია. სასიცოცხლო სიცოცხლისუნარიანობის გაზომვა შესაძლებელია მხოლოდ ბავშვის აქტიური და შეგნებული მონაწილეობით, ამიტომ პრაქტიკულად არ არსებობს მონაცემები 3 წლამდე ასაკის ბავშვების შესახებ.