ორგანიზმის მიერ ჟანგბადის ათვისების ეტაპები მოკლეა. სხეულის ჟანგბადის მიწოდების სისტემა (ბავშვი). კითხვები და ამოცანები

თავი 8.სხეულის ჟანგბადის მიწოდების სისტემა

რედოქს რეაქციები, რომლებიც მუდმივად ხდება სხეულის ყველა უჯრედში, მოითხოვს ჟანგვის სუბსტრატების (ნახშირწყლები, ლიპიდები და ამინომჟავები) და ჟანგვის აგენტის - ჟანგბადის მუდმივ შემოდინებას. სხეულს აქვს საკვები ნივთიერებების შთამბეჭდავი მარაგი - ნახშირწყლებისა და ცხიმების მარაგი, ასევე ცილების უზარმაზარი მარაგი ჩონჩხის კუნთებში, ამიტომ შედარებით ხანგრძლივი (რამდენიმე დღის) მარხვაც კი არ მოაქვს ადამიანისთვის მნიშვნელოვანი ზიანი. მაგრამ სხეულში პრაქტიკულად არ არსებობს ჟანგბადის რეზერვები, გარდა კუნთებში ოქსიმიოგლობინის სახით მცირე რაოდენობით, შესაბამისად, მისი მომარაგების გარეშე, ადამიანს შეუძლია გადარჩეს მხოლოდ 2-3 წუთის განმავლობაში, რის შემდეგაც ე.წ. კლინიკური სიკვდილი" ხდება. თუ ტვინის უჯრედების ჟანგბადის მიწოდება 10-20 წუთში არ აღდგება, მათში ისეთი ბიოქიმიური ცვლილებები მოხდება, რაც მათ ფუნქციურ თვისებებს დაარღვევს და მთელი ორგანიზმის ადრეულ სიკვდილს გამოიწვევს. 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 შორს გადის სხეულში (სურ. 18). გაზის მოლეკულების სახით შიგნით მოხვედრისას ის უკვე ფილტვებში მონაწილეობს უამრავ ქიმიურ რეაქციაში, რაც უზრუნველყოფს მის შემდგომ ტრანსპორტირებას სხეულის უჯრედებში. იქ, მიტოქონდრიებში მოხვედრისას, ჟანგბადი ჟანგავს სხვადასხვა ორგანულ ნაერთებს, საბოლოოდ გარდაქმნის მათ წყალსა და ნახშირორჟანგად. ამ ფორმით, ჟანგბადი გამოიყოფა სხეულიდან.

რა აიძულებს ატმოსფეროდან ჟანგბადს შეაღწიოს ფილტვებში, შემდეგ სისხლში და იქიდან ქსოვილებსა და უჯრედებში, სადაც ის უკვე 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 მაღალია, ვიდრე ინტრაპულმონარული სივრცის (ალვეოლარული) ჰაერში. ჟანგბადის შემცველობა ალვეოლებში - ფილტვის ბუშტუკებში, რომლებშიც გაზის გაცვლა ხდება 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 ქიმიურ ნაერთებად. თანდათანობით კლებადი კონცენტრაციების ამ კასკადს, რომელიც ასახავს ძალის გრადიენტებს, რის შედეგადაც ატმოსფეროდან ჟანგბადი აღწევს სხეულის უჯრედებში, ჩვეულებრივ უწოდებენ სხეულის ჟანგბადის რეჟიმს (ნახ. 19). უფრო სწორად, 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 საფეხური არის O2 შემცველობა არტერიულ სისხლში ახლახან გამდიდრებული ჟანგბადით. და ბოლოს, მეოთხე ნაბიჯი არის ვენური სისხლში ჟანგბადის დაძაბულობა, რომელმაც მასში შემავალი ჟანგბადი ქსოვილებს გადასცა. ეს ოთხი ნაბიჯი ქმნის სამ „ფრენას“, რომელიც ასახავს ორგანიზმში გაზის გაცვლის რეალურ პროცესებს. 1-ლ და მე-2 საფეხურებს შორის „სპანი“ შეესაბამება ფილტვის გაზის გაცვლას, მე-2 და მე-3 საფეხურებს შორის - სისხლით ჟანგბადის ტრანსპორტირებას, ხოლო მე-3 და მე-4 საფეხურებს შორის - ქსოვილის გაზის გაცვლას. რაც უფრო დიდია ნაბიჯის სიმაღლე, მით უფრო დიდია კონცენტრაციის სხვაობა, მით უფრო მაღალია გრადიენტი, რომლის დროსაც ჟანგბადი ტრანსპორტირდება ამ ეტაპზე. ასაკთან ერთად იზრდება პირველი „სპანის“, ანუ ფილტვის აირების გაცვლის გრადიენტის სიმაღლე; მეორე „სპანი“, ე.ი. 02 სისხლის ტრანსპორტირების გრადიენტი, ხოლო მესამე "დიაპაზონის" სიმაღლე, რომელიც ასახავს ქსოვილის გაზის გაცვლის გრადიენტს, მცირდება. ქსოვილის დაჟანგვის ინტენსივობის ასაკთან დაკავშირებული დაქვეითება ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის ინტენსივობის ასაკთან ერთად შემცირების პირდაპირი შედეგია.

ბრინჯი. 18. ჟანგბადის ტრანსპორტირება 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 ზრდასრულში 30 წლის

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

ფილტვებში გაზების გაცვლა. ფილტვები არის ჰერმეტული ჩანთები, რომლებიც დაკავშირებულია ტრაქეასთან დიდი სასუნთქი გზების - ბრონქების საშუალებით. ატმოსფერული ჰაერი ცხვირისა და პირის ღრუს მეშვეობით აღწევს ხორხში და შემდგომში ტრაქეაში, რის შემდეგაც იგი იყოფა ორ ნაკადად, რომელთაგან ერთი მიდის მარჯვენა ფილტვისკენ, მეორე მარცხნივ (სურ. 20). ტრაქეა და ბრონქები შედგება შემაერთებელი ქსოვილისა და ხრტილოვანი რგოლების ჩონჩხისგან, რომლებიც ხელს უშლიან ამ მილების შეკუმშვას და სასუნთქი გზების დაბლოკვას სხეულის პოზიციის სხვადასხვა ცვლილების დროს. ფილტვებში შესვლისას ბრონქები იყოფა მრავალ ტოტად, რომელთაგან თითოეული კვლავ იყოფა და ქმნის ეგრეთ წოდებულ "ბრონქულ ხეს". ამ „ხის“ უწვრილეს ტოტებს ბრონქიოლებს უწოდებენ და მათ ბოლოებში არის ფილტვის ბუშტუკები, ანუ ალვეოლი (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, რომელთანაც მასთან ახლოს არის 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 (სურ. 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 მათ ჟანგბადს აძლევს. სანაცვლოდ ნახშირორჟანგის მიღება. სისხლი კაპილარებში განუწყვეტლივ მიედინება და ყოველი ჩასუნთქვისას ალვეოლებში ჰაერი განახლდება. სისხლი, რომელიც მიედინება ჟანგბადით გამდიდრებული ალვეოლებიდან (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 დიაგრამა (B)

A:] - ხორხი; 2 - ტრაქეა; 3 - ბრონქები; 4 - ბრონქიოლები; 5 - ფილტვები;

B: 1 - სისხლძარღვთა ქსელი; 2, 3 - ალვეოლი გარეთ 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; KBl - ტერმინალური ბრონქიოლები; DBL - რესპირატორული ბრონქიოლები; AX - ალვეოლური გადასასვლელები; A - ალვეოლი

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

ისე, რომ ამოსუნთქვისას უმცირესი ბუშტები - ალვეოლები არ იშლება, მათი ზედაპირი შიგნიდან დაფარულია ფილტვის ქსოვილის მიერ წარმოქმნილი სპეციალური ნივთიერების ფენით. ეს ნივთიერება - სურფაქტანტი - ამცირებს ალვეოლის კედლების ზედაპირულ დაძაბულობას. ის ჩვეულებრივ ჭარბად იწარმოება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ფილტვის ზედაპირი მაქსიმალურად გამოიყენება გაზის გაცვლისთვის.

ფილტვების დიფუზიური ტევადობა. გაზის კონცენტრაციის გრადიენტი ალვეოლური კედლის ორივე მხარეს არის ძალა, რომელიც იწვევს ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მოლეკულების დიფუზირებას და შეღწევას ამ კედელში. თუმცა, იმავე ატმოსფერულ წნევაზე, მოლეკულების დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია არა მხოლოდ გრადიენტზე, არამედ ალვეოლისა და კაპილარების კონტაქტურ არეალზე, მათი კედლების სისქეზე, სურფაქტანტის არსებობაზე და სხვა მიზეზების რაოდენობა. ყველა ამ ფაქტორების შესაფასებლად, სპეციალური მოწყობილობების გამოყენებით, ისინი ზომავენ ფილტვების დიფუზიურ შესაძლებლობებს, რაც დამოკიდებულია ადამიანის ასაკზე და ფუნქციურ მდგომარეობაზე, 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 რიტმული ნაკადს ალვეოლებში ეწოდება ვენტილაცია. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ალვეოლებში ჰაერის შემადგენლობა ძალიან განსხვავდება ატმოსფერულისგან: ალვეოლურ ჰაერში გაცილებით მეტი ნახშირორჟანგია და ნაკლები ჟანგბადი. ფაქტია, რომ ფილტვების მექანიკური ვენტილაცია გავლენას არ ახდენს იმ ღრმა ზონებზე, რომლებშიც ფილტვის ბუშტუკები მდებარეობს და იქ გაზის გაცვლა ხდება მხოლოდ დიფუზიის გამო და, შესაბამისად, გარკვეულწილად შენელებულია. მიუხედავად ამისა, ყოველი სუნთქვის ციკლი ფილტვებში ჟანგბადის ახალ ნაწილებს მოაქვს და ჭარბ ნახშირორჟანგს ატარებს. ფილტვის ქსოვილის სისხლით პერფუზიის სიჩქარე ზუსტად უნდა შეესაბამებოდეს ვენტილაციის სიჩქარეს, რათა ამ ორ პროცესს შორის წონასწორობა დამყარდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ან სისხლი იქნება ზეგაჯერებული ნახშირორჟანგით და არასაკმარისი ჟანგბადით, ან, პირიქით, ნახშირორჟანგი იქნება. გარეცხილია სისხლიდან. ორივე ცუდია, რადგან სუნთქვის ცენტრი, რომელიც მდებარეობს მედულას გრძივი არეში, წარმოქმნის იმპულსებს, რომლებიც აიძულებენ რესპირატორულ კუნთებს ჩასუნთქვას და ამოსუნთქვას, რეცეპტორების გავლენის ქვეშ, რომლებიც ზომავენ სისხლში CO2 და O2 შემცველობას. თუ სისხლში CO2-ის დონე ეცემა, სუნთქვა შეიძლება შეწყდეს; თუ ის იზრდება, იწყება ქოშინი, ადამიანი გრძნობს დახრჩობას. ფილტვის კაპილარებში სისხლის ნაკადის სისწრაფესა და ფილტვებში ვენტილირებადი ჰაერის ნაკადის სიჩქარეს შორის ურთიერთობას ეწოდება ვენტილაცია-პერფუზიის თანაფარდობა (VPR). ამოსუნთქულ ჰაერში O2 და CO2 კონცენტრაციების თანაფარდობა დამოკიდებულია მასზე. თუ CO2– ის ზრდა (ატმოსფერულ ჰაერთან შედარებით) ზუსტად შეესაბამება ჟანგბადის შემცველობის შემცირებას, მაშინ VPO = 1 და ეს არის მომატებული დონე. ჩვეულებრივ, VPO არის 0.7-0.8, ანუ პერფუზია უნდა იყოს გარკვეულწილად უფრო ინტენსიური ვიდრე ვენტილაცია. VPO-ს მნიშვნელობა მხედველობაში მიიღება ბრონქოფილტვის სისტემის და სისხლის მიმოქცევის სისტემის გარკვეული დაავადებების იდენტიფიცირებისას.

თუ შეგნებულად მკვეთრად ააქტიურებთ სუნთქვას, აკეთებთ ყველაზე ღრმა და ხშირად ჩასუნთქვასა და ამოსუნთქვას, მაშინ HPO გადააჭარბებს 1-ს და ადამიანი მალე იგრძნობს თავბრუსხვევას და შეიძლება დაღუპდეს - ეს არის CO2-ის ჭარბი რაოდენობის "გამორეცხვის" შედეგი. სისხლი და მჟავა-ტუტოვანი ჰომეოსტაზის დარღვევა. პირიქით, თუ ნებისყოფის ძალისხმევით სუნთქვა შეიკავეთ, მაშინ VPO იქნება 0,6-ზე ნაკლები და რამდენიმე ათეული წამის შემდეგ ადამიანი იგრძნობს დახრჩობას და სუნთქვის აუცილებელ სწრაფვას. კუნთების მუშაობის დასაწყისში, HPO მკვეთრად იცვლება, პირველ რიგში მცირდება (პერფუზია იზრდება, ვინაიდან კუნთები, რომლებიც იწყებენ შეკუმშვას, ამოიღებენ ვენებიდან სისხლის დამატებით ნაწილებს), ხოლო 15-20 წთ-ის შემდეგ ის სწრაფად იზრდება (სასუნთქი ცენტრი გააქტიურებულია და ვენტილაცია იზრდება). HPO ნორმალიზდება კუნთოვანი მუშაობის დაწყებიდან მხოლოდ 2-3 წუთის შემდეგ. კუნთოვანი მუშაობის დასასრულს ყველა ეს პროცესი საპირისპირო თანმიმდევრობით მიმდინარეობს. ბავშვებში, ჟანგბადის მიწოდების სისტემის ასეთი რეგულირება ხდება უფრო სწრაფად, ვიდრე მოზრდილებში, რადგან სხეულის ზომა და, შესაბამისად, გულის, სისხლძარღვების, ფილტვების, კუნთების და სხვა სტრუქტურების ინერციული მახასიათებლები, რომლებიც მონაწილეობენ ამ რეაქციაში. ბავშვები მნიშვნელოვნად მცირეა.

ქსოვილის გაზის გაცვლა. სისხლი, რომელსაც ჟანგბადი მოაქვს ქსოვილებში, ათავისუფლებს მას (კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ) ქსოვილის სითხეში და იქიდან O2 მოლეკულები შეაღწევს უჯრედებში, სადაც მათ იჭერს მიტოქონდრიები. რაც უფრო ინტენსიური ხდება ეს შეტევები, მით უფრო სწრაფად იკლებს ჟანგბადის შემცველობა ქსოვილში, მით უფრო მაღალია გრადიენტი არტერიულ სისხლსა და ქსოვილს შორის, მით უფრო სწრაფად იხსნება სისხლი ჟანგბადი, რომელიც გამოყოფილია ჰემოგლობინის მოლეკულისგან, რომელიც იყო "მანქანა". "ჟანგბადის მიწოდებისთვის. გამოთავისუფლებულ ჰემოგლობინის მოლეკულებს შეუძლიათ დაიჭირონ CO2 მოლეკულები, რათა გადაიტანონ ისინი ფილტვებში და გადასცენ იქ ალვეოლურ ჰაერს. ჟანგბადი, რომელიც შედის მიტოქონდრიაში ჟანგვითი რეაქციების ციკლში, საბოლოოდ აღმოჩნდება კომბინირებული წყალბადთან (წარმოიქმნება H2O) ან ნახშირბადთან (იქმნება CO2). თავისუფალი სახით, ჟანგბადი პრაქტიკულად არ არსებობს სხეულში. ქსოვილებში წარმოქმნილი ნახშირორჟანგი გამოიყოფა სხეულიდან ფილტვების მეშვეობით. მეტაბოლური წყალი ასევე ნაწილობრივ აორთქლდება ფილტვების ზედაპირიდან, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოიყოფა ოფლითა და შარდით.

სუნთქვის კოეფიციენტი. გამომუშავებული CO2-ისა და შთანთქმის O2-ის რაოდენობების თანაფარდობას ეწოდება სუნთქვის კოეფიციენტი (DC) და დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი სუბსტრატები იჟანგება სხეულის ქსოვილებში. DC ამოსუნთქულ ჰაერში მერყეობს 0.65 -დან 1. წმინდა ქიმიური მიზეზების გამო, როდესაც ცხიმები იჟანგება, DC = 0.65; ცილების დაჟანგვით - დაახლოებით 0,85; ნახშირწყლების დაჟანგვისას DC = 1.0. ამრიგად, ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობით შეიძლება ვიმსჯელოთ, რომელი ნივთიერებები ამჟამად გამოიყენება სხეულის უჯრედების მიერ ენერგიის გამომუშავებისთვის. ბუნებრივია, DC ჩვეულებრივ 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 VPO-სთან; მათ შორის თითქმის სრული კორესპონდენციაა, გარდა იმ პერიოდებისა, როდესაც VPO 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 VPO-ს, თუ ანაერობული გლიკოლიზის პროცესები ჩართულია ენერგიის მიწოდებაში. ამ შემთხვევაში ჰომეოსტატიკური მექანიზმები (სისხლის ბუფერული სისტემები) იწვევს ორგანიზმიდან CO2-ის დამატებითი რაოდენობის გამოყოფას, რაც გამოწვეულია 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 პულსი, ფილტვის ვენტილაცია, სისხლის ნაკადის სიჩქარე, ჟანგბადის მოხმარება და ა.შ. 17-18 წლის ასაკი არ განსხვავდება მოზარდებში შესაბამისი დატვირთვა. 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 ხელსაწყოების გარეშე, რადგან ჰაერი შედის და ტოვებს სასუნთქ გზებს მხოლოდ იმის გამო, რომ იცვლება გულმკერდის ფორმა და მოცულობა. რა აიძულებს ჰაერს ღრმად შეაღწიოს სხეულში და საბოლოოდ მიაღწევს ფილტვის უმცირეს ვეზიკულებს? ამ შემთხვევაში, არსებობს ძალა, რომელიც გამოწვეულია წნევის სხვაობით გულმკერდის შიგნით და მიმდებარე ატმოსფეროში. ფილტვები გარშემორტყმულია შემაერთებელი ქსოვილის გარსით, რომელსაც ეწოდება პლევრა, პლევრის სითხით ფილტვებსა და პლევრის ტომარას შორის, რომელიც ემსახურება როგორც საპოხი და დამამშვიდებელი. ინტრაპლეარული სივრცე ჰერმეტულად არის დალუქული, არ ურთიერთობს მიმდებარე ღრუებთან და გულმკერდის გავლით მომნელებელი და სისხლის მილები. მთელი გულმკერდი ასევე დალუქულია, გამოყოფილია მუცლის ღრუდან არა მხოლოდ სეროზული გარსით, არამედ დიდი რგოლისებრი კუნთით - დიაფრაგმით. მაშასადამე, რესპირატორული კუნთების ძალისხმევა, რაც იწვევს მისი მოცულობის უმნიშვნელო მატებასაც კი ინჰალაციის დროს, უზრუნველყოფს საკმაოდ მნიშვნელოვან ვაკუუმს პლევრის ღრუში და სწორედ ამ ვაკუუმის მოქმედებით შედის ჰაერი პირის ღრუში და ცხვირის ღრუში. შემდგომში ხორხის, ტრაქეის, ბრონქებისა და ბრონქიოლების მეშვეობით ფილტვის ქსოვილში.

რესპირატორული აქტის ორგანიზაცია. რესპირატორული აქტის ორგანიზებაში, ანუ გულმკერდისა და მუცლის ღრუს კედლების მოძრაობაში მონაწილეობს კუნთების სამი ჯგუფი: ინსპირაციული (ინჰალაციის უზრუნველყოფა) გარე ნეკნთაშუა კუნთები; ექსპირაციული (ამოსუნთქვის უზრუნველყოფა) შიდა ნეკნთაშუა კუნთები და დიაფრაგმა, ასევე მუცლის კედლის კუნთები. ამ კუნთების კოორდინირებული შეკუმშვა სასუნთქი ცენტრის კონტროლის ქვეშ, რომელიც განლაგებულია მედულას მოგრძო ტვინში, იწვევს ნეკნების გადაადგილებას ამოსუნთქვის დროს მათი პოზიციის მიმართ, მკერდის აწევა და დიაფრაგმის დაჭერა. მუცლის ღრუში. ამრიგად, გულმკერდის მთლიანი მოცულობა მნიშვნელოვნად იზრდება, იქ საკმაოდ მაღალი ვაკუუმი იქმნება და ატმოსფეროდან ჰაერი ფილტვებში მიედინება. ინჰალაციის დასასრულს წყდება იმპულსები სასუნთქი ცენტრიდან ამ კუნთებისკენ და ნეკნები საკუთარი სიმძიმის ქვეშ და დიაფრაგმა, მისი მოდუნების შედეგად, უბრუნდება "ნეიტრალურ" პოზიციას. გულმკერდის მოცულობა მცირდება, წნევა იზრდება იქ და ფილტვებიდან ზედმეტი ჰაერი გამოიყოფა იმავე მილებით, რომლის მეშვეობითაც იგი შევიდა. თუ რაიმე მიზეზით, ამოსუნთქვა რთულია, მაშინ ამოსუნთქვის კუნთები დაკავშირებულია ამ პროცესის გასაადვილებლად. ისინი ასევე მუშაობენ იმ შემთხვევებში, როდესაც სუნთქვა ძლიერდება ან აჩქარებულია ემოციური ან ფიზიკური სტრესის გავლენის ქვეშ. რესპირატორული კუნთების მუშაობა, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა კუნთების მუშაობა, მოითხოვს ენერგიას. დადგენილია, რომ მშვიდი სუნთქვით, სხეულის მიერ მოხმარებული ენერგიის 1% -ზე მეტს იხარჯება ამ საჭიროებებზე.

იმისდა მიხედვით, არის თუ არა გულმკერდის გაფართოება ნორმალური სუნთქვის დროს დაკავშირებული ძირითადად ნეკნების აწევასთან თუ დიაფრაგმის გაბრტყელებასთან, განასხვავებენ სუნთქვის ზურგის (გულმკერდის) და დიაფრაგმულ (მუცლის) ტიპებს. გულმკერდის სუნთქვისას დიაფრაგმა პასიურად იცვლება ინტრათორაკალური წნევის ცვლილებების საპასუხოდ. მუცლის ტიპში, დიაფრაგმის მძლავრი შეკუმშვა ძლიერ ანადგურებს მუცლის ღრუს ორგანოებს, ამიტომ, ჩასუნთქვისას მუცელი "გამოდის". სუნთქვის ტიპის ფორმირება ხდება 5-7 წლის ასაკში, გოგონებში კი, როგორც წესი, გულმკერდის, ხოლო ბიჭებში - მუცლის ღრუს ხდება.

ფილტვის ვენტილაცია. რაც უფრო დიდია სხეული და უფრო ძლიერია სასუნთქი კუნთები, მით მეტი ჰაერი გადის ფილტვებში თითოეული სუნთქვის ციკლის განმავლობაში. ფილტვის ვენტილაციის შესაფასებლად იზომება სუნთქვის წუთიანი მოცულობა, ე.ი. ჰაერის საშუალო რაოდენობა, რომელიც გადის სასუნთქ გზებში 1 წუთში. მოზრდილებში დასვენების დროს ეს მნიშვნელობა არის 5-6 ლ/წთ. ახალშობილ ბავშვში წუთური 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 დატვირთვით, წუთური სუნთქვის მოცულობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს და მიაღწიოს 100 ლ/წთ-ს და მეტს ახალგაზრდებში და მოზრდილებში.

სუნთქვის სიხშირე და სიღრმე. სუნთქვის აქტი, რომელიც შედგება ინჰალაციისა და ამოსუნთქვისგან, აქვს ორი ძირითადი მახასიათებელი - სიხშირე და სიღრმე. სიხშირე არის სუნთქვის რაოდენობა წუთში. მოზრდილებში, ეს მნიშვნელობა ჩვეულებრივ 12-15-ია, თუმცა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ახალშობილებში, ძილის დროს სუნთქვის სიხშირე წუთში 50-60 აღწევს, ერთი წლის ასაკში ის მცირდება 40-50-მდე, შემდეგ რაც იზრდება, ეს მაჩვენებელი თანდათან მცირდება. ასე რომ, დაწყებითი სკოლის ასაკის ბავშვებში, სუნთქვის სიხშირე ჩვეულებრივ არის დაახლოებით 25 ციკლი წუთში, ხოლო მოზარდებში - 18-20. ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებების საპირისპირო ტენდენციას აჩვენებს მოქცევის მოცულობა, ე.ი. სუნთქვის სიღრმის საზომი. ის 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 წლის ასაკში აღწევს 240 მლ-ს, 14 წლის ასაკში. წლის - 300 მლ. მოზრდილებში მოქცევის მოცულობა მოსვენებულ მდგომარეობაში არ აღემატება 500 მლ. სუნთქვის წუთიანი მოცულობა არის მოქცევის მოცულობის და სუნთქვის სიხშირის პროდუქტი.

თუ ადამიანი რაიმე ფიზიკურ აქტივობას ასრულებს, მას ჟანგბადის დამატებითი რაოდენობა ესაჭიროება, შესაბამისად, სუნთქვის წუთიერი მოცულობა იზრდება. 10 წლამდე ასაკის ბავშვებში ეს ზრდა ძირითადად განპირობებულია სუნთქვის სიხშირის გაზრდით, რომელიც შეიძლება 3-4-ჯერ გახშირდეს, ვიდრე მოსვენებულ მდგომარეობაში სუნთქვა, ხოლო მოქცევის მოცულობა მხოლოდ 1,5-2-ჯერ იზრდება. მოზარდებში და მით უმეტეს მოზრდილებში წუთური მოცულობის მატება ძირითადად განპირობებულია მოქცევის მოცულობით, რომელიც შეიძლება გაიზარდოს რამდენჯერმე და სუნთქვის სიხშირე ჩვეულებრივ არ აღემატება 50-60 ციკლს წუთში. ითვლება, რომ სასუნთქი სისტემის ამ ტიპის რეაქცია უფრო ეკონომიურია. სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით, გარეგანი სუნთქვის ეფექტურობა და ეფექტურობა ასაკთან ერთად საგრძნობლად იზრდება და მაქსიმალურ მნიშვნელობებს აღწევს 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 არის დისტანციური სირბილი, თხილამურებით სრიალი, ცურვა, ნიჩბოსნობა, ველოსიპედი, ჩოგბურთი და სხვა გამძლეობის სპორტი.

ციკლური ვარჯიშის შესრულებისას სუნთქვის რიტმი ჩვეულებრივ "მორგებულია" ჩონჩხის კუნთების შეკუმშვის რიტმზე - ეს აადვილებს სუნთქვის მუშაობას და ხდის მას უფრო ეფექტურს. ბავშვებში სასუნთქი კუნთების მიერ მოძრაობის რიტმის ათვისება ინსტინქტურად ხდება ცნობიერების ჩარევის გარეშე, თუმცა მასწავლებელს შეუძლია დაეხმაროს ბავშვს, რაც ხელს უწყობს ამ ტიპის დატვირთვის უსწრაფეს ადაპტაციას.

სიმძლავრის და სტატიკური დატვირთვის შესრულებისას შეინიშნება ეგრეთ წოდებული ლინდგარდის ფენომენი - დაძაბვის დროს 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 დამონტაჟებულია რეზინის ბუხარი ან წყალში ჩაძირული მსუბუქი ზარი, მაშინ სასუნთქი კუნთების მოქმედების გამო ეს მოწყობილობა გაზრდის მოცულობას ამოსუნთქვისას და შემცირდება ჩასუნთქვისას. თუ ყველა კავშირი მჭიდროა (პირის ღრუს დალუქვის მიზნით, გამოიყენება სპეციალური რეზინის პირი ან ნიღაბი სახეზე ნახმარი), მაშინ შესაძლებელია, მოწყობილობის მოძრავ ნაწილზე საწერი ინსტრუმენტის მიმაგრებით, ჩაიწეროს ყველა რესპირატორული მოძრაობები. მე-19 საუკუნეში გამოგონებულ ასეთ მოწყობილობას სპიროგრაფი ჰქვია, მასთან დამზადებულ ჩანაწერს კი სპიროგრამა (სურ. 23). ქაღალდის ლენტაზე დამზადებული სპიროგრამის დახმარებით შესაძლებელია ადამიანის გარეგანი სუნთქვის უმნიშვნელოვანესი მახასიათებლების რაოდენობრივი გაზომვა. ფილტვის მოცულობა და მოცულობა. სპიროგრამის წყალობით, ფილტვების სხვადასხვა მოცულობისა და შესაძლებლობების ნათლად დანახვა და გაზომვა შესაძლებელია. სუნთქვის ფიზიოლოგიაში მოცულობებს ჩვეულებრივ უწოდებენ იმ ინდიკატორებს, რომლებიც დინამიურად იცვლება სუნთქვის პროცესში და ახასიათებს სასუნთქი სისტემის ფუნქციურ მდგომარეობას. ტევადობა არის რეზერვუარი, რომელიც არ იცვლება მოკლე დროში, რომლის ფარგლებშიც ხდება სუნთქვის ციკლი და გაზის გაცვლა. ფილტვის ყველა მოცულობისა და სიმძლავრის საცნობარო წერტილი არის მშვიდი ამოსუნთქვის დონე.

ფილტვის მოცულობები. დასვენების დროს, მოქცევის მოცულობა მცირეა ფილტვებში ჰაერის საერთო მოცულობასთან შედარებით. ამიტომ ადამიანს შეუძლია როგორც ჩასუნთქვა, ისე ამოსუნთქვა დიდი დამატებითი მოცულობის ჰაერი. ამ მოცულობებს, შესაბამისად, ეწოდება 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 ტექნიკა და გამოთვლები, გამოიყენება ინერტული აირები). მოზრდილებში ეს არის დაახლოებით 1,5 ლიტრი, ბავშვებში - ბევრად ნაკლები.

ბრინჯი. 23. სპიროგრამა: ფილტვის ტევადობა და მისი კომპონენტები

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

ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა. შთაგონების სარეზერვო მოცულობის, მოქცევის მოცულობის და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობის მთლიანი მნიშვნელობა არის ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა (VC) - სასუნთქი სისტემის მდგომარეობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი. მის გასაზომად გამოიყენება სხვადასხვა დიზაინის სპირომეტრები, რომლებშიც აუცილებელია ღრმა ჩასუნთქვის შემდეგ რაც შეიძლება ღრმად ამოსუნთქვა - ეს იქნება VC. VC დამოკიდებულია სხეულის ზომაზე და, შესაბამისად, ასაკზე, ასევე მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ადამიანის სხეულის ფუნქციურ მდგომარეობასა და ფიზიკურ მდგომარეობაზე. მამაკაცებში VC უფრო მაღალია ვიდრე ქალებში, თუ არც ერთი და არც მეორე არ არის ჩართული სპორტში, განსაკუთრებით გამძლეობის ვარჯიშებში. VC-ის მნიშვნელობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვადასხვა ფიზიკის ადამიანებში: ბრაქიმორფულ ტიპებში ის შედარებით მცირეა, ხოლო დოლიქომორფულ ტიპებში ძალიან დიდი. ჩვეულებრივად გამოიყენება VC, როგორც სკოლის ასაკის ბავშვების, ასევე წვევამდელების ფიზიკური განვითარების ერთ-ერთი მაჩვენებელი. VC შეიძლება გაიზომოს მხოლოდ ბავშვის აქტიური და შეგნებული მონაწილეობით, შესაბამისად, პრაქტიკულად არ არსებობს მონაცემები 3 წლამდე ასაკის ბავშვების შესახებ.

ცხრილი 9

ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა ბავშვებში და მოზარდებში (მლ-ში)

	ასაკი, წლები

ბიჭები

მისი სახელწოდების მიუხედავად, VC არ ასახავს სუნთქვის პარამეტრებს რეალურ, "სიცოცხლის" პირობებში, რადგან ადამიანი არ სუნთქავს ყოველგვარი დატვირთვის ქვეშ, სრულიად სარეზერვო ინჰალაციის მოცულობის და სარეზერვო ამოსუნთქვის მოცულობის გამოყენებით.

სხვა კონტეინერები. ფილტვების სივრცეს, რომელიც შეიძლება დაიკავოს ჰაერმა მშვიდი ამოსუნთქვის შემდეგ ყველაზე სრული ინჰალაციის შემთხვევაში, ეწოდება ინსპირაციული ტევადობა. ეს სიმძლავრე არის მოქცევის მოცულობის და ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობის ჯამი.

ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა და ნარჩენი მოცულობა, რომლის ამოღებაც ვერასოდეს მოხდება, ქმნის ფილტვების ფუნქციურ ნარჩენ მოცულობას (FRC). FRU-ს ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა ის არის, რომ ის ასრულებს ბუფერული ზონის როლს. ალვეოლურ სივრცეში მისი არსებობის გამო, სუნთქვის დროს O2 და CO2 კონცენტრაციის რყევები რბილდება. ეს ასტაბილურებს ფილტვის გაზის გაცვლის ფუნქციას, უზრუნველყოფს ჟანგბადის ერთგვაროვან ნაკადს ალვეოლური სივრციდან სისხლში და ნახშირორჟანგი საპირისპირო მიმართულებით.

ფილტვის მთლიანი მოცულობა არის VC-ისა და ნარჩენი მოცულობის ჯამი, ანუ ოთხივე ფილტვის მოცულობა: რესპირატორული, ნარჩენი, შთაგონების და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობა. ფილტვების მთლიანი მოცულობა იზრდება ასაკთან ერთად სხეულის ზომის პროპორციულად.

სუნთქვის კონტროლი. სუნთქვა არის სხეულის ერთ -ერთი ფუნქცია, რომელიც, ერთი მხრივ, ავტომატურად ხორციელდება, მეორეს მხრივ, მათ შეუძლიათ დაემორჩილონ ცნობიერებას. ავტომატური სუნთქვა უზრუნველყოფილია სუნთქვის ცენტრის მიერ, რომელიც მდებარეობს მედულას მოგრძო არეში. რესპირატორული ცენტრის განადგურება იწვევს სუნთქვის გაჩერებას. რესპირატორულ ცენტრში რიტმულად წარმოქმნილი აგზნების იმპულსები გადაეცემა ცენტრიდანული ნეირონების გასწვრივ 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 ჟანგბადს, ნახშირორჟანგს და სისხლის pH დონეს და მექანორცეპტორებს, რომლებიც აკონტროლებენ სასუნთქი კუნთების, ფილტვის დაჭიმვის ხარისხს. ქსოვილი და მრავალი სხვა პარამეტრი. რეფლექსური რკალი განლაგებულია 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. ასეთ სუნთქვას ნებაყოფლობითი ეწოდება. კერძოდ, გამოიყენება სუნთქვითი ვარჯიშების შესრულებისას, ჩაყვინთვისას, გაზის ან კვამლის პირობებში და სხვა შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა იშვიათ ფაქტორებთან ადაპტაცია. თუმცა, სუნთქვის თვითნებური შეკავებით, ადრე თუ გვიან რესპირატორული ცენტრი იღებს ამ ფუნქციის კონტროლს და გასცემს იმპერატიულ სტიმულს, რომელსაც ცნობიერება ვერ უმკლავდება. ეს ხდება მაშინ, როდესაც მიიღწევა რესპირატორული ცენტრის მგრძნობელობის ბარიერი. რაც უფრო მომწიფებული და ფიზიკურად მომზადებულია ორგანიზმი, 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 საკმაო სიღრმეზე ჩასასვლელად და იქ სასურველი ობიექტის მოსაძებნად. მაგალითად, ზღვის მარგალიტი, მარჯანი, ღრუბლები და სხვა "ზღვის პროდუქტები" დანაღმულია. ბავშვებში სასუნთქი ცენტრის შეგნებული კონტროლი შესაძლებელია ნახევრად ზრდის ნახტომის გავლის შემდეგ, ე.ი. 6-7 წლის შემდეგ, ჩვეულებრივ, ამ ასაკში ბავშვები სწავლობენ ჩაყვინთვისა და ცურვას იმ სტილში, რომელიც დაკავშირებულია სუნთქვის შეკავებასთან (კურდღელი, დელფინი).

მომენტი, როდესაც ადამიანი იბადება, მისი პირველი ამოსუნთქვის მომენტია. მართლაც, დედის საშვილოსნოში გარეგანი სუნთქვის ფუნქცია ვერ სრულდებოდა და ჟანგბადის მოთხოვნილება უზრუნველყოფილი იყო დედის ორგანიზმიდან პლაცენტის მეშვეობით მისი მიწოდების გამო. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ დაბადების მომენტისთვის ფუნქციური რესპირატორული სისტემა ჩვეულებრივ სრულად მწიფდება, მას აქვს მთელი რიგი მახასიათებლები, რომლებიც დაკავშირებულია დაბადების აქტსა და ახალშობილთა პერიოდში ცხოვრების პირობებთან. კერძოდ, ამ პერიოდში ბავშვებში სასუნთქი ცენტრის აქტივობა შედარებით დაბალი და არასტაბილურია, ამიტომ ბავშვი ხშირად იღებს პირველ სუნთქვას არა დაბადების არხიდან გამოსვლისთანავე, არამედ რამდენიმე წამის ან თუნდაც წუთის შემდეგ. ზოგჯერ ბავშვის დუნდულებზე მარტივი დარტყმა საკმარისია პირველი სუნთქვის დასაწყებად, მაგრამ ზოგჯერ აპნოე (სუნთქვის უკმარისობა) იგვიანებს და თუ ეს რამდენიმე წუთს გაგრძელდება, მას შეუძლია ასფიქსიის მდგომარეობაში გადავიდეს. როგორც მშობიარობის პროცესის საკმაოდ ტიპიური გართულება, ასფიქსია უკიდურესად საშიშია მისი შედეგებით: 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, რაც ზოგჯერ შეიძლება გავლენა იქონიოს მთელ შემდგომ ცხოვრებაზე.

2-3 წლის ასაკში ბავშვებში რესპირატორული ცენტრის მგრძნობელობა მკვეთრად იზრდება და უფრო მაღალი ხდება, ვიდრე მოზრდილებში. მომავალში თანდათან მცირდება, 10-11 წლამდე. მოზარდობისას კვლავ აღინიშნება რესპირატორული ცენტრის მგრძნობელობის დროებითი ზრდა, რომელიც აღმოფხვრილია პუბერტატული პროცესების დასრულებით.

ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებები რესპირატორული სისტემის 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 საერთო მოცულობა და მისი კომპონენტები აბსოლუტური მახასიათებლები იზრდება სხეულის ზედაპირის ზრდის პროპორციულად. ამავდროულად, ადრეულ ასაკში მეტაბოლური პროცესების უფრო მაღალი ინტენსივობა, მათ შორის ჟანგვითი, მოითხოვს ჟანგბადის გაზრდას, ამიტომ რესპირატორული სისტემის შედარებით მაჩვენებლები ასახავს გაცილებით დიდ სტრესს მცირეწლოვან ბავშვებში - დაახლოებით 10-11 წლამდე. წლები. თუმცა, აშკარად დაბალი ეკონომიურობისა და ეფექტურობის მიუხედავად, ბავშვებში სასუნთქი სისტემა მუშაობს ისევე საიმედოდ, როგორც მოზრდილებში. ამას ხელს უწყობს, კერძოდ, ფილტვების მაღალი დიფუზიური უნარი, ე.ი. ალვეოლებისა და კაპილარების უკეთესი გამტარიანობა ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის მოლეკულებისთვის.

აირების ტრანსპორტირება სისხლით

ჟანგბადი, რომელიც სხეულში შევიდა ფილტვების მეშვეობით, უნდა მიეწოდოს მის მომხმარებლებს - სხეულის ყველა უჯრედს, რომლებიც ზოგჯერ ათობით სანტიმეტრის (და ზოგიერთ დიდ ცხოველში - რამდენიმე მეტრში) დაშორებით არიან "წყაროდან". დიფუზიურ პროცესებს არ შეუძლიათ ნივთიერების ტრანსპორტირება ასეთ დისტანციებზე იმ სიჩქარით, რომელიც საკმარისია უჯრედული მეტაბოლიზმის საჭიროებისთვის. სითხეებისა და გაზების ტრანსპორტირების ყველაზე რაციონალური გზა მილსადენების გამოყენებაა. ადამიანი თავის ეკონომიკურ საქმიანობაში დიდი ხნის განმავლობაში და ფართოდ იყენებდა მილსადენებს, 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 მილსადენში წნევის შემცირების მომენტში, გამოიგონეს სარქველები - კარების მსგავსი მოწყობილობები, რომლებიც იხსნება მხოლოდ ერთი მიმართულებით.

ზუსტად ასეა მოწყობილი ადამიანის სხეულის მთავარი სატრანსპორტო სისტემა – სისხლის მიმოქცევის სისტემა. იგი შედგება მილები-ჭურჭლისგან, ტუმბო-გულისა და მრავალი სარქველისგან, რომლებიც უზრუნველყოფენ სისხლის ცალმხრივ მოძრაობას გულში და ხელს უშლიან სისხლის უკან გადინებას ვენებში. სისხლძარღვები იშლება პაწაწინა მილებად - კაპილარებში, აღწევს თითქმის ყველა უჯრედს, აწვდის მათ საკვებ ნივთიერებებს და ჟანგბადს და ართმევს მათ ნარჩენ პროდუქტებს, რომლებიც საჭიროა სხვა უჯრედებისთვის ან რომელთაგანაც ორგანიზმი უნდა მოიცილოს. ძუძუმწოვრებსა და ადამიანებში სისხლის მიმოქცევის სისტემა არის სისხლძარღვების დახურული ქსელი, რომლის მეშვეობითაც გადის სისხლის ერთი ნაკადი, რაც უზრუნველყოფილია გულის კუნთის ციკლური შეკუმშვით. ვინაიდან უჯრედებისთვის ჟანგბადის მიწოდების ამოცანა პირველია სასიცოცხლო ამოცანების სერიაში, უმაღლესი ცხოველებისა და ადამიანების სისხლის მიმოქცევის სისტემა სპეციალურად არის ადაპტირებული ჰაერში გაზის ყველაზე ეფექტური გაცვლისთვის. 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.

სისხლის მიმოქცევის მცირე და დიდი წრეები (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 ქმნიან უფრო პატარა გემებს - კაპილარებსა და ვენულებს - ერწყმის და ფართოვდება. ვენები არ განსხვავდებიან კედლების სიმტკიცით და ადვილად იშლება, თუ მათში სისხლი არ არის, რადგან მათ არ უწევთ მაღალი წნევის დაძლევა. საპირისპირო მიმართულებით სისხლის ნაკადის თავიდან ასაცილებლად, ვენებში არის სპეციალური სარქველები, რომლებიც აკავებენ სისხლს, თუ რამე აიძულებს მას საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობას. ამ დიზაინის წყალობით, ჩონჩხის კუნთებში გამავალი ვენები მუშაობენ, როგორც დამატებითი ტუმბოები: შეკუმშვით, კუნთები სისხლს ვენებიდან გამოჰყავს და მოდუნებისას სისხლის ახალი ნაწილის ვენებში შეღწევის საშუალებას აძლევს. ვინაიდან მათში სისხლის მოძრაობა შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი მიმართულებით - გულისკენ - ასეთი "კუნთოვანი ტუმბო" მნიშვნელოვან წვლილს შეიტანს სისხლის მიმოქცევაში კუნთების დატვირთვისას.

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

ბრინჯი. 24. ცირკულაციის სქემა

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

ფილტვებიდან გამოსულ ვენებს კი „არტერიული“, ანუ ჟანგბადით გაჯერებული და პრაქტიკულად ნახშირორჟანგისგან თავისუფალი სისხლი ატარებენ. ამრიგად, ფილტვის მიმოქცევა ფუნდამენტურად განსხვავდება დიდი წრისგან ჟანგბადით სავსე სისხლის მოძრაობის მიმართულებით.

ფილტვის ვენები ატარებენ ჟანგბადით გაჯერებულ სისხლს მარცხენა წინაგულში. სისხლით შევსების შემდეგ, ატრიუმი იკუმშება და სისხლის ამ ნაწილს მარცხენა პარკუჭში უბიძგებს. იქიდან იწყება სისტემური მიმოქცევა.

სხეულის უდიდესი სისხლძარღვი, აორტა, გამოდის მარცხენა პარკუჭიდან. ეს არის საკმაოდ მოკლე, მაგრამ ძალიან ძლიერი მილი, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს წნევის ძალიან დიდ ვარდნას, რომელიც ხდება გულის პერიოდული შეკუმშვის დროს. გულმკერდის არეშიც კი აორტა იყოფა რამდენიმე ძირითად არტერიად, რომელთაგან ზოგი ჟანგბადით მდიდარ არტერიულ სისხლს ატარებს თავისა და სხეულის ზედა ორგანოებში, ზოგი კი სხეულის ქვედა ორგანოებში. ყველა ახალი პატარა ჭურჭელი თანმიმდევრულად გამოყოფილია მსხვილი მსხვილი გემებისგან, რომლებიც სისხლს ატარებენ სხეულის ცალკეულ ნაწილებში. ამრიგად, ტვინი და სხვა სასიცოცხლო ორგანოები ყოველთვის იღებენ ახალ, ჟანგბადით სავსე სისხლს.

ამ წესის ერთადერთი გამონაკლისი არის ღვიძლი, რომელშიც არტერიული და ვენური სისხლი შერეულია. თუმცა, ამას აქვს ღრმა ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა. ერთის მხრივ, ღვიძლი იღებს ახალ არტერიულ სისხლს ღვიძლის არტერიის მეშვეობით, ე.ი. მისი უჯრედები სრულად მიეწოდება ჟანგბადის საჭირო რაოდენობას. მეორეს მხრივ, ღვიძლში ხვდება ეგრეთ წოდებული პორტალური ვენა, რომელიც ატარებს ნაწლავებში შეწოვილ საკვებ ნივთიერებებს. ნაწლავებიდან გამოსული მთელი სისხლი გადის ღვიძლში - თავდაცვის მთავარი ორგანო ყველა სახის ტოქსინებისა და საშიში ნივთიერებებისგან, რომლებიც შეიწოვება საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში. ღვიძლის მძლავრი ჟანგვითი სისტემები „წვავს“ ყველა საეჭვო მოლეკულას, აქცევს მათ მეტაბოლურ პროდუქტებად.

ყველა ორგანოდან სისხლი გროვდება ვენებში, რომლებიც შერწყმის შედეგად ქმნიან სულ უფრო დიდ გაერთიანებულ გემებს. ქვედა ღრუ ვენა, რომელიც აგროვებს სისხლს სხეულის ქვედა ნაწილიდან, და ზედა ღრუ ვენა, რომელშიც სისხლი მიედინება ზემოდან, მიედინება მარჯვენა წინაგულში და იქიდან უბიძგებს მარჯვენა პარკუჭში. ამ მომენტიდან სისხლი კვლავ შედის ფილტვის მიმოქცევაში.

ლიმფური სისტემა. სხეულის მეორე სატრანსპორტო სისტემა არის ლიმფური გემების ქსელი. ლიმფა პრაქტიკულად არ მონაწილეობს ჟანგბადის ტრანსპორტირებაში, მაგრამ მას დიდი მნიშვნელობა აქვს ორგანიზმში საკვები ნივთიერებების (განსაკუთრებით ლიპიდების) განაწილებისთვის, აგრეთვე ორგანიზმის დასაცავად უცხო სხეულებისა და საშიში მიკროორგანიზმების შეღწევისგან. ლიმფური სისხლძარღვები აგებულებით ვენების მსგავსია, მათ შიგნით აქვთ სარქველები, რომლებიც უზრუნველყოფენ სითხის ცალმხრივ ნაკადს, მაგრამ, გარდა ამისა, ლიმფური სისხლძარღვების კედლებს შეუძლიათ თვითშეკუმშვა ("ლიმფური გული"). ლიმფური სისტემა ცენტრალური ტუმბოს არარსებობის წყალობით იძლევა სითხის გადაადგილებას ამ ლიმფური გულებისა და ჩონჩხის კუნთების შეკუმშვის გზით. ლიმფური ძარღვების გზაზე, განსაკუთრებით მათი შეერთების ადგილებში, წარმოიქმნება ლიმფური კვანძები, რომლებიც ძირითადად ასრულებენ დამცავ (იმუნურ) ფუნქციებს. ინჰალაციის დროს გულმკერდის ღრუში წარმოქმნილი უარყოფითი წნევა ასევე მოქმედებს როგორც ძალა, რომელიც ლიმფს მკერდისკენ უბიძგებს, სადაც ლიმფური სადინარები ვენებში ჩაედინება. ამრიგად, ლიმფური სისტემა გაერთიანებულია სისხლის მიმოქცევის სისტემასთან, სხეულის ერთიან სატრანსპორტო ქსელში.

გული და მისი ასაკის მახასიათებლები. სისხლის მიმოქცევის სისტემის მთავარი ტუმბო - გული - არის კუნთოვანი ტომარა, დაყოფილია 4 კამერად: ორ წინაგულად და ორ პარკუჭად (სურ. 25). მარცხენა ატრიუმი მარცხენა პარკუჭს უკავშირდება ღიობით, რომლის მიდამოში მდებარეობს მიტრალური სარქველი. მარჯვენა ატრიუმი დაკავშირებულია მარჯვენა პარკუჭთან გახსნით, რომელიც ხურავს ტრიკუსპიდურ სარქველს. გულის მარჯვენა და მარცხენა ნახევარი ერთმანეთთან არ არის დაკავშირებული, შესაბამისად, გულის მარჯვენა ნახევარი ყოველთვის „ვენურია“, ე.ი. ჟანგბადით ღარიბი სისხლი, ხოლო მარცხნივ - "არტერიული", ჟანგბადით გაჯერებული. მარჯვენა (ფილტვის არტერია) და მარცხენა (აორტის) პარკუჭებიდან გასასვლელი დახურულია მსგავსი დიზაინის ნახევარმთვარის სარქველებით. ისინი ხელს უშლიან ამ მსხვილი გამავალი გემებიდან სისხლის დაბრუნებას რელაქსაციის დროს გულში.

ნაყოფში გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ფორმირება იწყება ძალიან ადრე - ჩასახვის შემდეგ უკვე მე-3 კვირაში ჩნდება უჯრედების ჯგუფი პერიოდული კონტრაქტული აქტივობით, საიდანაც შემდგომში ყალიბდება გულის კუნთი. თუმცა, დაბადების მომენტშიც კი რჩება ემბრიონის ცირკულაციის ზოგიერთი თავისებურება (სურ. 26). ვინაიდან ემბრიონის პერიოდში ჟანგბადის და საკვები ნივთიერებების წყაროა არა ფილტვები და საჭმლის მომნელებელი ტრაქტი, არამედ პლაცენტა, რომელიც ნაყოფს უკავშირდება ჭიპის მეშვეობით, გულის მკაცრი დაყოფა ორ დამოუკიდებელ ნაწილად არ არის საჭირო. გარდა ამისა, ფილტვის სისხლის ნაკადს ჯერ კიდევ არ აქვს ფუნქციური მნიშვნელობა და ეს ადგილი არ უნდა იყოს ჩართული ძირითად მიმოქცევაში. მაშასადამე, ნაყოფს აქვს ოვალური ხვრელი, რომელიც აკავშირებს როგორც წინაგულებს, ასევე სპეციალური არხების სადინარს, რომელიც აკავშირებს აორტასა და ფილტვის არტერიას. დაბადებიდან მალევე, ეს შუნტური სადინრები იხურება და სისხლის მიმოქცევის ორი წრე იწყებს ფუნქციონირებას, როგორც მოზრდილებში.

ბრინჯი. 25. გულის აგებულება

ოვალური ხვრელი

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

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

მოზრდილებში გულის წონა არის სხეულის წონის 0.5%, ანუ მამაკაცებში 250-300 გ და ქალებში დაახლოებით 200 გ. ბავშვებში გულის შედარებითი ზომა ოდნავ 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 წლისთვის - 4-ჯერ, ხოლო 16 წლის ასაკში - 11-ჯერ ახალშობილის გულის წონასთან შედარებით. ბიჭებს, როგორც წესი, ოდნავ უფრო დიდი გული აქვთ ვიდრე გოგოებს; მხოლოდ პუბერტატის პერიოდში გოგონებს, რომლებიც ადრე იწყებენ მომწიფებას, უფრო დიდი გული აქვთ.

წინაგულების მიოკარდიუმი მნიშვნელოვნად თხელია, ვიდრე პარკუჭოვანი მიოკარდიუმი. ეს გასაგებია: წინაგულების მუშაობა მოიცავს სისხლის ნაწილის გადატუმბვას სარქველების მეშვეობით მეზობელ პარკუჭში, ხოლო პარკუჭებს სჭირდებათ სისხლის დაჩქარება ისე, რომ იგი მოხვდება გულიდან კაპილარული ქსელის ყველაზე შორეულ ნაწილებში. ამავე მიზეზით, მარცხენა პარკუჭის მიოკარდიუმი 2,5-ჯერ უფრო სქელია, ვიდრე მარჯვენა პარკუჭის მიოკარდიუმი: სისხლის მიმოქცევის მცირე წრეში სისხლის გადაადგილება გაცილებით ნაკლებ ძალისხმევას მოითხოვს, ვიდრე დიდი წრის გასწვრივ.

გულის კუნთი შედგება ჩონჩხის კუნთების მსგავსი ბოჭკოებისგან. თუმცა, კონტრაქტული აქტივობის მქონე სტრუქტურებთან ერთად, გულში არის სხვა - გამტარი სტრუქტურაც, რომელიც უზრუნველყოფს აგზნების სწრაფ წარმართვას მიოკარდიუმის ყველა ნაწილზე და მის სინქრონულ პერიოდულ შეკუმშვას. გულის თითოეულ ნაწილს, პრინციპში, შეუძლია დამოუკიდებელი (სპონტანური) პერიოდული შეკუმშვის მოქმედება, მაგრამ ჩვეულებრივ უჯრედების გარკვეული ნაწილი, რომელსაც კარდიოსტიმულატორი ან კარდიოსტიმულატორი ეწოდება, აკონტროლებს გულისცემას და მდებარეობს ზედა ნაწილში. მარჯვენა ატრიუმი (სინუსური კვანძი). იმპულსი, რომელიც აქ ავტომატურად წარმოიქმნება სიხშირით დაახლოებით 1-ჯერ წამში (მოზრდილებში; ბავშვებში - ბევრად უფრო ხშირად) ვრცელდება გულის გამტარ სისტემაზე, რომელიც მოიცავს ატრიოვენტრიკულურ კვანძს, His-ის შეკვრას, რომელიც იყოფა. მარჯვენა და მარცხენა ფეხები, განშტოებული პარკუჭოვანი მიოკარდიუმის მასაში (სურ. 27). გულის რითმის დარღვევების უმეტესობა გამტარი სისტემის ბოჭკოების გარკვეული დაზიანების შედეგია. მიოკარდიუმის გულის შეტევა (კუნთოვანი ბოჭკოების ნაწილის ნეკროზი) ყველაზე საშიშია, როდესაც მისი პაკეტის ორივე ფეხი ერთდროულად დაზარალდება.

ბრინჯი. 27. გამტარების სქემატური წარმოდგენა

გულის სისტემები 1 - სინუსური კვანძი; 2 - ატრიოვენტრიკულური კვანძი; 3 - გისის შეკვრა; 4 და 5 - მისი პაკეტის მარჯვენა და მარცხენა ფეხები; 6 - გამტარი სისტემის ბოლო ტოტები

გულის ციკლი. აგზნება, რომელიც ავტომატურად წარმოიქმნება სინუსურ კვანძში, გადაეცემა წინაგულების კონტრაქტურ ბოჭკოებს და წინაგულების კუნთები იკუმშება. გულის ციკლის ამ სტადიას წინაგულების სისტოლა ეწოდება. ის გრძელდება დაახლოებით 0,1 წამი. ამ დროს წინაგულებში დაგროვილი სისხლის ნაწილი პარკუჭებში გადადის. ამის შემდეგ დაუყოვნებლივ ჩნდება პარკუჭოვანი სისტოლა, რომელიც გრძელდება 0.3 წმ. პარკუჭების კუნთების შეკუმშვის პროცესში, მაღალი წნევის ქვეშ სისხლი გამოიდევნება მათგან და მიემართება აორტისა და ფილტვის არტერიებისკენ. შემდეგ მოდის დასვენების პერიოდი (დიასტოლი), რომელიც გრძელდება 0.4 წმ. ამ დროს სისხლი, რომელიც მიედინება ვენებში, შემოდის მოდუნებულ წინაგულოვან ღრუში.

გულის საკმაოდ მნიშვნელოვან მექანიკურ მუშაობას თან ახლავს მექანიკური და აკუსტიკური ეფექტები. ასე რომ, თუ ხელისგულს გულმკერდის მარცხენა მხარეს დაადებთ, იგრძნობთ პერიოდულ ცემას, რომელსაც გული აკეთებს ყოველი შეკუმშვისას. პულსი (დიდი გემების კედლების რეგულარული ტალღოვანი ვიბრაციები გულის შეკუმშვის სიხშირის ტოლი სიხშირით) ასევე იგრძნობა საძილე არტერიაზე, მკლავის რადიალურ არტერიაზე და სხვა წერტილებში. თუ ყურს ან სპეციალურ მოსასმენ მილს (სტეტოსკოპს) მკერდზე ან ზურგზე მიადებთ, 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 გამოკვლევა უძველესი დიაგნოსტიკური მეთოდია, რომლის დახმარებით ექიმები შუა საუკუნეებში ადგენდნენ პაციენტის მდგომარეობას და დაფიქსირებული სიმპტომებიდან გამომდინარე უნიშნავდნენ მკურნალობას. ტიბეტურ მედიცინაში პულსის გრძელვადიანი (ათობით წუთი) უწყვეტი მონიტორინგი კვლავ მთავარი დიაგნოსტიკური ტექნიკაა. თანამედროვე მედიცინაში გამოიყენება ექოკარდიოგრაფიის (მუშა გულის ქსოვილებიდან არეკლილი ულტრაბგერითი ტალღების ჩაწერა), ფონოკარდიოგრაფია (გულის მიერ შეკუმშვის დროს წარმოქმნილი ბგერითი ტალღების ჩაწერა), აგრეთვე გულისცემის სპექტრული ანალიზი (სპეციალური მეთოდი). კარდიოგრამის მათემატიკური დამუშავების) ფართოდ გამოიყენება. ბავშვებში გულისცემის ცვალებადობის შესწავლა გამოიყენება, კერძოდ, ვარჯიშისა და ფიზიკური აქტივობის დროს მათი ადაპტაციური შესაძლებლობების შესაფასებლად.

ბრინჯი. 28. ნორმალური ადამიანის ეკგ მიღებული სხეულის ზედაპირის ბიპოლარული წარმოებით გულის გრძელი ღერძის მიმართულებით

ელექტროკარდიოგრაფია (სურ. 28). ვინაიდან გული კუნთია, მისი მუშაობა იწვევს ბიოლოგიური ელექტრული პოტენციალის გაჩენას, რომელიც ყოველთვის თან ახლავს ნებისმიერი ტიპის კუნთების შეკუმშვას. საკმარისად ძლიერი, ეს შეკუმშვა იწვევს ელექტრული იმპულსების ძლიერ დენებს მთელ სხეულში. ასეთი შემცირების დროს ძაბვა არის დაახლოებით 1 მეათასედი ვოლტი, ე.ი. მნიშვნელობა, რომელიც სავსებით საკმარისია სპეციალური პოტენციომეტრით ჩასაწერად. მოწყობილობას, რომელიც შექმნილია გულის ელექტრული აქტივობის ჩასაწერად, ეწოდება ელექტროკარდიოგრაფი, ხოლო მის მიერ ჩაწერილ მრუდი ეწოდება ელექტროკარდიოგრამას (ECG). შესაძლებელია სხეულის სხვადასხვა ნაწილის ელექტროგადამცემი ელექტროდების (მეტალის ფირფიტების) გამოყენებით ეკგ -ს ჩაწერის პოტენციალის ამოღება. სამედიცინო პრაქტიკაში ყველაზე ხშირად გამოიყენება ელექტროკარდიოგრამა ორი ხელიდან ან ერთი მკლავიდან და ერთი ფეხიდან (სიმეტრიულად ან ასიმეტრიულად), ასევე გულმკერდის ზედაპირიდან ამოღებული რამდენიმე გამომყვანი. ტყვიის ადგილმდებარეობის მიუხედავად, ეკგ-ს ყოველთვის აქვს ერთი და იგივე კბილები, მონაცვლეობით ერთი და იგივე თანმიმდევრობით. ელექტროკარდიოგრამა გავლენას ახდენს მხოლოდ ამ კბილების სიმაღლეზე (ამპლიტუდაზე).

ეკგ კბილები ჩვეულებრივ აღინიშნება ლათინური ასოებით P, Q, R, S და T. თითოეული კბილი ატარებს ინფორმაციას ელექტრული და, შესაბამისად, მეტაბოლური პროცესების შესახებ მიოკარდიუმის სხვადასხვა ნაწილში, გულის ციკლის სხვადასხვა ეტაპზე. კერძოდ, P ტალღა ასახავს წინაგულების სისტოლას, QRS კომპლექსი ახასიათებს პარკუჭის სისტოლას, ხოლო T ტალღა მიუთითებს დიასტოლის დროს მიოკარდიუმში აღდგენითი პროცესების მიმდინარეობაზე.

ეკგ-ს რეგისტრაცია შესაძლებელია ნაყოფშიც კი, ვინაიდან ნაყოფის გულის ელექტრული იმპულსი ადვილად ვრცელდება ნაყოფისა და დედის ორგანიზმის გამტარ ქსოვილებში. ბავშვთა ეკგ -ში არ არსებობს ფუნდამენტური განსხვავებები: იგივე კბილები, იგივე თანმიმდევრობა, იგივე ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა. განსხვავებები კბილების ამპლიტუდის მახასიათებლებში და გულის ფაზებს შორის გარკვეულ ურთიერთობაშია და, ძირითადად, ასახავს გულის ზომების ასაკთან დაკავშირებულ ზრდას და ასაკთან ერთად ავტონომიური პარასიმპათიკური განყოფილების როლის ზრდას. ნერვული სისტემა მიოკარდიუმის შეკუმშვის აქტივობის კონტროლში.

სისხლის ნაკადის სიჩქარე. ყოველი შეკუმშვისას პარკუჭები გამოდევნის მათში არსებულ მთელ სისხლს. სითხის ამ მოცულობას, რომელიც სისტოლის დროს გამოდევნის გულს, ეწოდება ინსულტის მოცულობა, ან ინსულტის (სისტოლური) მოცულობა. ეს მაჩვენებელი ასაკთან ერთად იზრდება გულის ზომის ზრდის პროპორციულად. ერთი წლის ბავშვებს აქვთ გული, რომელიც ერთი შეკუმშვისას გამოდევნის 10 მლ-ზე ცოტა მეტ სისხლს, 5-დან 16 წლამდე ბავშვებში ეს მაჩვენებელი 25-დან 62 მლ-მდე იზრდება. შოკის გამოდევნისა და პულსის სიხშირის მნიშვნელობების პროდუქტი გვიჩვენებს 1 წუთში გულში გამავალი სისხლის რაოდენობას და მას უწოდებენ სისხლის წუთ მოცულობას (MVV). ერთი წლის ბავშვებში, IOC არის 1.2 ლ / წთ, სკოლის ასაკისთვის ის იზრდება 2.6 ლ / წთ-მდე, ხოლო ბიჭებში და მოზრდილებში აღწევს 4 ლ / წთ ან მეტს.

სხვადასხვა დატვირთვით, როდესაც იზრდება ჟანგბადის და საკვებ ნივთიერებების საჭიროება, IOC შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს და მცირეწლოვან ბავშვებში ძირითადად გულისცემის მომატების გამო, ხოლო მოზარდებში და მოზარდებში ასევე შოკის გამომუშავების გაზრდის გამო, რაც შეიძლება გაიზარდოს ვარჯიშით.2-ჯერ. გაწვრთნილ ადამიანებში გული ჩვეულებრივ დიდია, ხშირად - არაადეკვატურად გადიდებული მარცხენა პარკუჭი (ე.წ. "სპორტული გული") და ასეთ სპორტსმენებში ინსულტის გამომუშავება შეიძლება დასვენების დროსაც კი 2,5-3-ჯერ აღემატებოდეს დაუვარჯიშებელს. პირი. IOC-ის ღირებულება სპორტსმენებში ასევე 2,5-3-ჯერ მეტია, განსაკუთრებით დატვირთვის დროს, რომელიც 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 პულსის სიხშირით 170 დარტყმა/წთ“.

სისხლის მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე (ანუ გულში წუთში გამავალი სისხლის რაოდენობა) შეიძლება მცირედ იყოს დაკავშირებული სისხლძარღვებში სისხლისა და მისი შემადგენელი უჯრედების 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 სულ უფრო და უფრო იზრდება, რადგან ყოველი თანმიმდევრული განშტოებით იზრდება გემების საერთო დიამეტრი. ამიტომ, სისხლის მოძრაობის უდიდესი წრფივი სიჩქარე შეინიშნება ყველაზე სქელ სისხლძარღვში - აორტაში. აქ სისხლი მიედინება 0,5 მ/წმ სიჩქარით. აღწევს კაპილარებში, რომელთა მთლიანი სანათური დაახლოებით 1000 -ჯერ აღემატება აორტის განივი ფართობის, სისხლი უკვე მწირი სიჩქარით მიედინება - მხოლოდ 0,5 მმ / წმ. ეს ნელი სისხლის ნაკადი ქსოვილებში ღრმად განლაგებულ კაპილარებში იძლევა საკმარის დროს სისხლსა და მიმდებარე ქსოვილებს შორის გაზების და სხვა ნივთიერებების სრული გაცვლისთვის. სისხლის ნაკადის სიჩქარე, როგორც წესი, ადეკვატურია მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობისთვის. ამას უზრუნველყოფს სისხლის ნაკადის რეგულირების ჰომეოსტატიკური მექანიზმები. ასე რომ, ნაკრები ქსოვილების გადაჭარბებული მიწოდების შემთხვევაში

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

რა აიძულებს ატმოსფეროდან ჟანგბადს შეაღწიოს ფილტვებში, შემდეგ სისხლში და იქიდან ქსოვილებსა და უჯრედებში, სადაც ის უკვე 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 მაღალია, ვიდრე ინტრაპულმონარული სივრცის (ალვეოლარული) ჰაერში. ჟანგბადის შემცველობა ალვეოლებში - ფილტვის ბუშტუკებში, რომლებშიც გაზის გაცვლა ხდება 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 ქიმიურ ნაერთებად. თანდათანობით კლებადი კონცენტრაციების ამ კასკადს, რომელიც ასახავს ძალის გრადიენტებს, რის შედეგადაც ატმოსფეროდან ჟანგბადი აღწევს სხეულის უჯრედებში, ჩვეულებრივ უწოდებენ სხეულის ჟანგბადის რეჟიმს (ნახ. 19). უფრო სწორად, 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 ნაბიჯი არის O 2 შემცველობა არტერიულ სისხლში ახლახან გამდიდრებული ჟანგბადით. და ბოლოს, მეოთხე ნაბიჯი არის ვენური სისხლში ჟანგბადის დაძაბულობა, რომელმაც მასში შემავალი ჟანგბადი ქსოვილებს გადასცა. ეს ოთხი ნაბიჯი ქმნის სამ „ფრენას“, რომელიც ასახავს ორგანიზმში გაზის გაცვლის რეალურ პროცესებს. 1-ლ და მე-2 საფეხურებს შორის „სპანი“ შეესაბამება ფილტვის გაზის გაცვლას, მე-2 და მე-3 საფეხურებს შორის - სისხლით ჟანგბადის ტრანსპორტირებას, ხოლო მე-3 და მე-4 საფეხურებს შორის - ქსოვილის გაზის გაცვლას. რაც უფრო დიდია ნაბიჯის სიმაღლე, მით უფრო დიდია კონცენტრაციის სხვაობა, მით უფრო მაღალია გრადიენტი, რომლის დროსაც ჟანგბადი ტრანსპორტირდება ამ ეტაპზე. ასაკთან ერთად იზრდება პირველი „სპანის“, ანუ ფილტვის აირების გაცვლის გრადიენტის სიმაღლე; მეორე „სპანი“, ე.ი. 02 სისხლის ტრანსპორტირების გრადიენტი, ხოლო მესამე "დიაპაზონის" სიმაღლე, რომელიც ასახავს ქსოვილის გაზის გაცვლის გრადიენტს, მცირდება. ქსოვილის დაჟანგვის ინტენსივობის ასაკთან დაკავშირებული დაქვეითება ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის ინტენსივობის ასაკთან ერთად შემცირების პირდაპირი შედეგია.

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 ზრდასრულში 30 წლის

რა არის ნახშირბადის გაზი?

დედამიწაზე სიცოცხლე მილიარდობით წლის განმავლობაში ვითარდება ნახშირორჟანგის მაღალი კონცენტრაციით. ნახშირორჟანგი კი მეტაბოლიზმის აუცილებელი კომპონენტი გახდა. ცხოველთა და ადამიანის უჯრედებს დაახლოებით 7 პროცენტი ნახშირორჟანგი სჭირდებათ. და ჟანგბადი მხოლოდ 2 პროცენტია. ეს ფაქტი დაადგინეს ემბრიოლოგებმა. განაყოფიერებული კვერცხუჯრედი პირველ დღეებში თითქმის უჟანგბადო გარემოშია – ჟანგბადი მისთვის უბრალოდ დამღუპველია. და მხოლოდ პლაცენტური სისხლის მიმოქცევის იმპლანტაციისა და ფორმირებით, თანდათანობით იწყება ენერგიის წარმოების აერობული მეთოდის განხორციელება.

ნაყოფის სისხლი შეიცავს მცირე რაოდენობით ჟანგბადს და ბევრ ნახშირორჟანგს, ვიდრე ზრდასრული ადამიანის სისხლს.

ბიოლოგიის ერთ-ერთი ფუნდამენტური კანონი ამბობს, რომ თითოეული ორგანიზმი თავის ინდივიდუალურ განვითარებაში იმეორებს მისი სახეობის მთელ ევოლუციურ გზას, დაწყებული ერთუჯრედიანი არსებიდან და დამთავრებული მაღალგანვითარებული ინდივიდით. მართლაც, ყველამ ვიცით, რომ საშვილოსნოში ჯერ უბრალო ერთუჯრედიანი არსება ვიყავით, შემდეგ მრავალუჯრედიანი ღრუბელი, შემდეგ ემბრიონი თევზს ჰგავდა, შემდეგ ტრიტონს, ძაღლს, მაიმუნს და ბოლოს, კაცს.

ევოლუცია განიცდის არა მხოლოდ თავად ნაყოფს, არამედ მის აირისებრ გარემოს. ნაყოფის სისხლი შეიცავს 4-ჯერ ნაკლებ ჟანგბადს და 2-ჯერ ნაკლებ ნახშირორჟანგს, ვიდრე მოზრდილებში. თუ ნაყოფის სისხლი იწყებს ჟანგბადით გაჯერებას, ის მყისიერად კვდება.

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

ახალშობილ ბავშვში, პირველი სუნთქვითი მოძრაობების შემდეგ, ნახშირორჟანგის მაღალი შემცველობა ჭიპლარის არტერიიდან სისხლის აღებისას ასევე დაფიქსირდა. ნიშნავს თუ არა ეს იმას, რომ დედის ორგანიზმი ცდილობს შექმნას გარემო ნაყოფის ნორმალური განვითარებისთვის, რომელიც პლანეტაზე მილიარდობით წლის წინ იყო?

და კიდევ ერთი ფაქტი: მაღალმთიანებს თითქმის არ აწუხებთ ისეთი დაავადებები, როგორიცაა ასთმა, ჰიპერტენზია ან სტენოკარდია, რომლებიც გავრცელებულია ქალაქგარეთ.

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

აღსანიშნავია ის ფაქტი, რომ ვარჯიში, რომელიც დაბლობზე ჰიპოქსიას იწვევს, უფრო სასარგებლოა ჯანმრთელობისთვის, ვიდრე უბრალოდ მთაში ყოფნა, თუნდაც მათთვის, ვინც ადვილად უძლებს მთის კლიმატს. ეს იმის გამო ხდება, რომ თხელი მთის ჰაერის სუნთქვით ადამიანი ჩვეულებრივზე ღრმად სუნთქავს, რათა მეტი ჟანგბადი მიიღოს. ღრმა სუნთქვა ავტომატურად იწვევს ღრმა ამოსუნთქვას და რადგან ჩვენ მუდმივად ვკარგავთ ნახშირორჟანგს ამოსუნთქვით, ღრმა სუნთქვა იწვევს მის ზედმეტ დაკარგვას, რამაც შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს 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. ამ მოთხოვნილების დაკმაყოფილება და ჰიპერკაპნია, როდესაც ორგანიზმი გამოიმუშავებს იმაზე მეტ ნახშირორჟანგს, ვიდრე ორგანიზმს შეუძლია გამოიდევნოს ფილტვებიდან.

სიცოცხლის თეორია, შეჯამებული, არის:

ნახშირორჟანგი არის კვების საფუძველი დედამიწაზე მთელი სიცოცხლისთვის; თუ ის ჰაერიდან გაქრება, ყველა ცოცხალი არსება დაიღუპება.
ნახშირორჟანგი არის ორგანიზმის ყველა ფუნქციის მთავარი რეგულატორი, ორგანიზმის მთავარი საშუალება, 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 დეპონირებას.

გაზის გაცვლის პროცესში ჟანგბადს და ნახშირორჟანგს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს.

ჟანგბადი შემოდის ორგანიზმში ჰაერთან ერთად, ბრონქების გავლით, შემდეგ შედის ფილტვებში, იქიდან სისხლში და სისხლიდან ქსოვილებში. ჟანგბადი, როგორც ჩანს, ერთგვარი ღირებული ელემენტია, ის, თითქოსდა, ნებისმიერი ცხოვრების წყაროა, ზოგი კი მას ადარებს იოგასგან ცნობილ "პრანა" -ს კონცეფციას. მეტი მცდარი აზრი არ არსებობს. სინამდვილეში, ჟანგბადი არის აღმდგენი ელემენტი, რომელიც ემსახურება უჯრედის ყველა ნარჩენებისგან გაწმენდას და, გარკვეულწილად, მის დაწვას. ნარჩენების უჯრედები მუდმივად უნდა გაიწმინდოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში იზრდება ინტოქსიკაცია ან სიკვდილი. 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 გზებით.

ჯანმრთელ ადამიანში ეს ორი პროცესი მუდმივი წონასწორობის მდგომარეობაშია, როდესაც ნახშირორჟანგისა და ჟანგბადის თანაფარდობაა 3: 1.

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. , ჰორმონების სეკრეცია, სისხლისა და ქსოვილების ელექტროლიტური შემადგენლობა. ეს ნიშნავს, რომ ის ირიბად მოქმედებს ფერმენტების აქტივობაზე და ორგანიზმის თითქმის ყველა ბიოქიმიური რეაქციის სიჩქარეზე. ჟანგბადი, მეორეს მხრივ, ენერგიულ მასალას ემსახურება და მისი მარეგულირებელი ფუნქციები შეზღუდულია.

ნახშირორჟანგი სიცოცხლის წყაროა და სხეულის ფუნქციების რეგენერატორი, ხოლო ჟანგბადი ენერგიულია.
ძველ დროში ჩვენი პლანეტის ატმოსფერო უაღრესად გაჯერებული იყო ნახშირორჟანგით (90%-ზე მეტი), ის იყო და არის ცოცხალი უჯრედების ბუნებრივი სამშენებლო მასალა. მაგალითად, მცენარეთა ბიოსინთეზის რეაქცია არის ნახშირორჟანგის შეწოვა, ნახშირბადის გამოყენება და ჟანგბადის გამოყოფა და სწორედ ამ დროს იყო პლანეტაზე ძალიან აყვავებული მცენარეულობა.

ნახშირორჟანგი ასევე მონაწილეობს ცხოველური ცილის ბიოსინთეზში, რომელშიც ზოგიერთი მეცნიერი ხედავს მრავალი მილიონი წლის წინ გიგანტური ცხოველებისა და მცენარეების არსებობის შესაძლო მიზეზს.

აყვავებულ მცენარეულობის არსებობამ თანდათანობით გამოიწვია ჰაერის შემადგენლობის ცვლილება, ნახშირორჟანგის შემცველობა შემცირდა, მაგრამ უჯრედების შიდა სამუშაო პირობები მაინც ნახშირორჟანგის მაღალი შემცველობით იყო განსაზღვრული. პირველი ცხოველები, რომლებიც გამოჩნდნენ დედამიწაზე და იკვებებოდნენ მცენარეებით, იყვნენ ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის მაღალი შემცველობით. ამრიგად, მათ უჯრედებს და შემდგომში თანამედროვე ცხოველებისა და ადამიანების უჯრედებს, რომლებიც შექმნილია უძველესი გენეტიკური მეხსიერების საფუძველზე, სჭირდებათ ნახშირორჟანგის გარემო საკუთარ თავში (6-8% ნახშირორჟანგი და 1-2% ჟანგბადი) და სისხლი (7- 7.5% ნახშირორჟანგი).

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

ცნობილია, რომ ჰაერში დაახლოებით 21% ჟანგბადია. 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, რასაც მოწმობს ხელოვნური სუნთქვის მეთოდი „პირიდან პირში“, რომელიც სხვაგვარად არაეფექტური იქნებოდა. 21% ჟანგბადიდან მხოლოდ 6% შეიწოვება სხეულის ქსოვილებით. ჟანგბადისგან განსხვავებით, ჩვენი ორგანიზმი დაუყოვნებლივ რეაგირებს ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის ცვლილებაზე ამა თუ იმ მიმართულებით მხოლოდ 0,1%-ით და ცდილობს ნორმალურ მდგომარეობაში დაბრუნებას. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ნახშირორჟანგი 60-80-ჯერ უფრო მნიშვნელოვანია ვიდრე ჟანგბადი ჩვენი ორგანიზმისთვის.

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

მაგრამ ნორმალური ცხოვრებისთვის სისხლში 7-7,5% ნახშირორჟანგი უნდა იყოს, ხოლო ალვეოლურ ჰაერში 6,5%.

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

CO 2-ის ამოცანაა რესპირატორული რეფლექსის გამოწვევა. როდესაც მისი წნევა მატულობს, წვრილი ნერვული დაბოლოებების (რეცეპტორების) ქსელი დაუყოვნებლივ აგზავნის შეტყობინებას ზურგის ტვინის და ტვინის ბოლქვებზე, რესპირატორულ ცენტრებში, საიდანაც მოდის ბრძანება სუნთქვის მოქმედების დაწყების შესახებ. შესაბამისად, ნახშირორჟანგი შეიძლება ჩაითვალოს მცველად, რომელიც საფრთხის სიგნალს წარმოადგენს. ჰიპერვენტილაციით, ძაღლი დროებით იხსნება კარის გარეთ.

ნახშირორჟანგი არეგულირებს მეტაბოლიზმს, რადგან ის ემსახურება როგორც ნედლეულს, ხოლო ჟანგბადი გამოიყენება ორგანული ნივთიერებების დასაწვავად, ანუ 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 სასუნთქი ცენტრის სტიმულირებაში.

ყველაზე ხშირად, ვინაიდან ნახშირორჟანგი სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა, მისი გადაჭარბებული დაკარგვით, ამა თუ იმ ხარისხით, აქტიურდება დამცავი მექანიზმები, რომლებიც ცდილობენ შეაჩერონ მისი გამოდევნა ორგანიზმიდან. Ესენი მოიცავს:

სისხლძარღვების, ბრონქების სპაზმი და ყველა ორგანოს გლუვი კუნთების სპაზმი;
- სისხლძარღვების შევიწროვება;
- ლორწოს სეკრეციის მომატება ბრონქებში, ცხვირის პასაჟებში, ადენოიდების, პოლიპების განვითარება;
- მემბრანების გასქელება ქოლესტერინის დეპონირების გამო, რაც ხელს უწყობს ქსოვილების სკლეროზის განვითარებას.

ყველა ეს მომენტი, უჯრედებში ჟანგბადის შეღწევის სირთულესთან ერთად სისხლში ნახშირორჟანგის შემცველობის დაქვეითებით (ვერიგო-ბორის ეფექტი), იწვევს ჟანგბადის შიმშილს, ვენური სისხლის ნაკადის შენელებას (მოჰყვება მუდმივი ვარიკოზული ვენები). ).
ასზე მეტი წლის წინ, რუსმა მეცნიერმა ვერიგომ და შემდეგ 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 სხეულის ჟანგბადის შიმშილი!
რაც მეტი CO2 სხეულშია (სისხლში), მით მეტი 02 (არტერიოლებისა და კაპილარების მეშვეობით) აღწევს უჯრედებს და შეიწოვება მათ მიერ.
ჟანგბადის ჭარბი რაოდენობა და ნახშირორჟანგის ნაკლებობა იწვევს ჟანგბადის შიმშილს.
აღმოჩნდა, რომ ნახშირორჟანგის გარეშე ჟანგბადი ვერ გამოიყოფა 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 ამოღება ჰემოგლობინიდან და მისი გადატანა ქსოვილებსა და ორგანოებში და პირიქით - სისხლში ნახშირორჟანგის ნაკლებობა ხელს უწყობს ჟანგბადის დაფიქსირებას ერითროციტებში. სისხლი ცირკულირებს მთელს სხეულში, მაგრამ არ გამოყოფს ჟანგბადს! წარმოიქმნება პარადოქსული მდგომარეობა: სისხლში საკმარისი ჟანგბადია და ორგანოები მის უკიდურეს ნაკლებობას მიანიშნებს. ადამიანი იწყებს დახრჩობას, ცდილობს ჩასუნთქვას და ამოსუნთქვას, უფრო ხშირად სუნთქვას და კიდევ უფრო მეტად გამოდევნის 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 სახის ვარჯიში, ტანვარჯიში, ფიზიკური შრომა, ერთი სიტყვით – მოძრაობა.

CO2 დონის მატება ხელს უწყობს მცირე არტერიების გაფართოებას (რომლის ტონუსი განსაზღვრავს მოქმედი კაპილარების რაოდენობას) და ცერებრალური სისხლის ნაკადის ზრდას. რეგულარული ჰიპერკაპნია ააქტიურებს სისხლძარღვთა ზრდის ფაქტორების გამომუშავებას, რაც იწვევს უფრო განშტოებული კაპილარული ქსელის ფორმირებას და ტვინში ქსოვილების მიმოქცევის ოპტიმიზაციას.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ გაამჟავოთ სისხლი კაპილარებში რძემჟავით, შემდეგ კი მეორე სუნთქვის ეფექტი ხდება ფიზიკური გახანგრძლივებული ვარჯიშის დროს. მეორე ამოსუნთქვის გაჩენის დასაჩქარებლად სპორტსმენებს ურჩევენ მაქსიმალურად შეიკავონ სუნთქვა. სპორტსმენი შორ მანძილზე დარბის, ძალა არ აქვს, ყველაფერი ჩვეულებრივ ადამიანს ჰგავს. ნორმალური ადამიანი ჩერდება და ეუბნება: ესე იგი, აღარ შემიძლიაო. სპორტსმენი სუნთქვას იკავებს და მეორე ქარი ეცემა და უფრო შორს გარბის.

სუნთქვა გარკვეულწილად კონტროლდება გონებით. ჩვენ შეგვიძლია ვაიძულოთ თავი სუნთქვა მეტნაკლებად ხშირად, ან თუნდაც სუნთქვის შეკავება. 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, იგი დაემატა მყვინთავთა გაზის ნარევებს, რათა მოხდეს სასუნთქი ცენტრის მუშაობის სტიმულირება. იგივე პრინციპი გამოიყენება ანესთეზიისთვის.

სუნთქვის მთელი ხელოვნება არის თითქმის არ ამოისუნთქო ნახშირორჟანგი, დაკარგო ის რაც შეიძლება ნაკლები. იოგების სუნთქვა აკმაყოფილებს ამ მოთხოვნას.

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

ნახშირბადის გაზის როლი არტერიული ჰიპერტენზიის განვითარებაში

იმავდროულად, იმის დადასტურება, რომ ჰიპერტენზიის ძირეული მიზეზი სწორედ სისხლში ნახშირორჟანგის არასაკმარისი კონცენტრაციაა, ძალიან ადვილი დასამტკიცებელია. თქვენ უბრალოდ უნდა გაარკვიოთ, რამდენი ნახშირორჟანგია ჰიპერტონული პაციენტებისა და ჯანმრთელი ადამიანების არტერიულ სისხლში. ეს არის ზუსტად ის, რაც 90-იანი წლების დასაწყისში რუსმა ფიზიოლოგებმა გააკეთეს.

ჩატარებული კვლევები სხვადასხვა ასაკის მოსახლეობის დიდი ჯგუფების სისხლის გაზების შემადგენლობის შესახებ, რომელთა შედეგები შეგიძლიათ იხილოთ წიგნში "ნახშირორჟანგის ფიზიოლოგიური როლი და ადამიანის მოქმედება" (NA Agadzhanyan, NP Krasnikov, IN Polunin, 1995 წ. ) შესაძლებელი გახდა ცალსახა დასკვნის გაკეთება მიკროსისხლძარღვების მუდმივი სპაზმის - არტერიოლების ჰიპერტენზიის შესახებ. არტერიულ სისხლში მოსვენებულ მდგომარეობაში გამოკვლეული მოხუცების აბსოლუტური უმრავლესობა შეიცავს 3,6-4,5% ნახშირორჟანგს (ნორმით 6-6,5%).

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

რა განსაზღვრავს ნახშირორჟანგის კონცენტრაციას არტერიულ სისხლში?

ნახშირორჟანგი CO2 მუდმივად წარმოიქმნება სხეულის უჯრედებში. ფილტვების მეშვეობით ორგანიზმიდან მისი ამოღების პროცესს მკაცრად არეგულირებს რესპირატორული ცენტრი - თავის ტვინის ნაწილი, რომელიც აკონტროლებს გარე სუნთქვას. ჯანმრთელ ადამიანებში, დროის ყოველ მომენტში, ფილტვების ვენტილაციის დონე (სუნთქვის სიხშირე და სიღრმე) ისეთია, რომ CO2 ამოღებულია სხეულიდან მხოლოდ იმ რაოდენობით, რომ მისი მინიმუმ 6% ყოველთვის რჩება არტერიაში სისხლი. ჭეშმარიტად ჯანსაღი (ფიზიოლოგიური გაგებით) სხეული არ იძლევა ნახშირორჟანგის შემცველობის შემცირებას ამ მაჩვენებელზე ნაკლებ და გაზრდას 6,5%-ზე მეტს.

საინტერესოა აღინიშნოს, რომ პოლიკლინიკებსა და დიაგნოსტიკურ ცენტრებში ჩატარებულ კვლევებში, ახალგაზრდებსა და ხანდაზმულებში, ძალიან განსხვავებული ინდიკატორების უზარმაზარი რაოდენობის მნიშვნელობები განსხვავდება წილების მიხედვით, მაქსიმუმ რამდენიმე%-ით. და მხოლოდ სისხლში ნახშირორჟანგის შემცველობის მაჩვენებლები განსხვავდება დაახლოებით ერთნახევარჯერ. არ არსებობს სხვა ასე მკაფიო და კონკრეტული განსხვავება ჯანმრთელ და ავადმყოფ ადამიანებს შორის.

ნახშირბადის გაზი არის ძლიერი ვაზოდილატატორი (ფართო ჭურჭელი)

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

ბოდიფლექსის ვარჯიშები ხელს უწყობს ორგანიზმის ჟანგბადით გამდიდრებას. თუ სუნთქვა შეიკავეთ 8-10 წამის განმავლობაში, ნახშირორჟანგი გროვდება თქვენს სისხლში. ეს აფართოებს არტერიებს და ამზადებს უჯრედებს ჟანგბადის ბევრად უფრო ეფექტური ათვისებისთვის. დამატებითი ჟანგბადი ეხმარება გაუმკლავდეს ბევრ პრობლემას, როგორიცაა ჭარბი წონა, ენერგიის ნაკლებობა და უსიამოვნო შეგრძნება.

ამჟამად, მედიცინის მეცნიერები განიხილავენ ნახშირორჟანგს, როგორც ძლიერ ფიზიოლოგიურ ფაქტორს სხეულის მრავალი სისტემის რეგულირებაში: რესპირატორული, სატრანსპორტო, ვაზომოტორული, ექსკრეტორული, ჰემატოპოეტიკური, იმუნური, ჰორმონალური და ა.შ.

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

ჰიპერემია მიიღწევა CO 2-ის კანქვეშა ინექციებით, რომელსაც აქვს რეზორბციული, ბაქტერიციდული და ანთების საწინააღმდეგო, ტკივილგამაყუჩებელი და ანტისპაზმური მოქმედება. ნახშირორჟანგი დიდი ხნის განმავლობაში აუმჯობესებს სისხლის ნაკადს, სისხლის მიმოქცევას თავის ტვინში, გულსა და სისხლძარღვებში. კარბოქსითერაპია ხელს უწყობს კანის დაბერების ნიშნების გამოვლენას, ხელს უწყობს სხეულის ფორმირებას, ხსნის ბევრ კოსმეტიკურ დეფექტს და ცელულიტთან ბრძოლის შესაძლებლობასაც კი გაძლევთ.

თმის ზრდის ზონაში სისხლის მიმოქცევის გაძლიერება იძლევა მიძინებული თმის ფოლიკულების გაღვიძებას და ეს ეფექტი სიმელოტის დროს კარბოქსითერაპიის გამოყენების საშუალებას იძლევა. რა ხდება კანქვეშა ქსოვილში? ცხიმოვან უჯრედებში ნახშირორჟანგის გავლენით სტიმულირდება ლიპოლიზის პროცესები, რის შედეგადაც მცირდება ცხიმოვანი ქსოვილის მოცულობა. პროცედურების კურსი ხელს უწყობს ცელულიტის მოცილებას, ან მინიმუმ ამცირებს ამ უსიამოვნო ფენომენის სიმძიმეს.

ასაკობრივი ლაქები, ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებები, ნაწიბურების ცვლილებები და სტრიები ამ მეთოდის კიდევ რამდენიმე ჩვენებაა. სახის მიდამოში კარბოქსითერაპია გამოიყენება ქვედა ქუთუთოს ფორმის გასასწორებლად, ასევე ორმაგი ნიკაპის წინააღმდეგ საბრძოლველად. ტექნიკა ინიშნება როზაცეას, აკნესთვის.

ასე რომ, ცხადი ხდება, რომ ჩვენს ორგანიზმში ნახშირორჟანგი ასრულებს უამრავ და ძალიან მნიშვნელოვან ფუნქციას, ხოლო ჟანგბადი არის მხოლოდ საკვები ნივთიერებების ოქსიდიზატორი ენერგიის წარმოების პროცესში. მაგრამ მეტიც, როცა ჟანგბადი ბოლომდე არ „იწვება“, წარმოიქმნება ძალიან ტოქსიკური პროდუქტები – თავისუფალი რეაქტიული ჟანგბადის სახეობები, თავისუფალი რადიკალები. ისინი წარმოადგენენ სხეულის უჯრედების დაბერების და დეგენერაციის დაწყების მთავარ გამომწვევ მექანიზმს, რომლებიც ამახინჯებენ ძალიან დელიკატურ და რთულ უჯრედშიდა სტრუქტურებს უკონტროლო რეაქციებით.

ზემოაღნიშნულიდან გამოდის უჩვეულო დასკვნა:

სუნთქვის ხელოვნება არის ნახშირორჟანგის ძლივს ამოსუნთქვა და რაც შეიძლება ნაკლები დაკარგვა.

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

თუ თქვენ დაამატებთ ნახშირორჟანგს სუფთა ჟანგბადს და აძლევთ საშუალებას ისუნთქოს მძიმე ავადმყოფს, მაშინ მისი მდგომარეობა ბევრად გაუმჯობესდება, ვიდრე სუფთა ჟანგბადის ამოსუნთქვისას. აღმოჩნდა, რომ ნახშირორჟანგი, გარკვეულ ზღვრამდე, ხელს უწყობს სხეულის მიერ ჟანგბადის უფრო სრულ ათვისებას. ეს ზღვარი არის 8% CO2. CO2-ის შემცველობის 8%-მდე ზრდით ხდება O2-ის ასიმილაციის ზრდა, შემდეგ კი CO2-ის შემცველობის კიდევ უფრო დიდი მატებით, O2-ის ათვისება იწყება. ეს ნიშნავს, რომ სხეული არ შლის, არამედ "კარგავს" ნახშირორჟანგს ამოსუნთქულ ჰაერთან ერთად და ამ დანაკარგების გარკვეულმა შეზღუდვამ სასარგებლო გავლენა უნდა მოახდინოს სხეულზე.

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

ასეთი ვარჯიშების შესრულებისას ორგანიზმში ვქმნით ჰიპოქსიას – ჟანგბადის ნაკლებობას და ჰიპერკაპნიას – ნახშირორჟანგის სიჭარბეს. უნდა აღინიშნოს, რომ ყველაზე გრძელი სუნთქვის დროსაც კი, CO 2 შემცველობა ალვეოლურ ჰაერში არ აღემატება 7%-ს, ამიტომ არ უნდა გვეშინოდეს CO 2-ის გადაჭარბებული დოზების მავნე ზემოქმედების.

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

აუცილებელია მუდამ ზედაპირულად სუნთქვის მცდელობა (ისე, რომ სუნთქვა არც შესამჩნევი იყოს და არც ისმის) და იშვიათად, ყოველი ამოსუნთქვის შემდეგ მაქსიმალურად დაჭიმოთ ავტომატური პოზები.

იოგები ამბობენ, რომ ყველა ადამიანს დაბადებიდანვე ეძლევა გარკვეული რაოდენობის სუნთქვა და ეს რეზერვი დაცული უნდა იყოს. ამ ორიგინალური ფორმით, ისინი სუნთქვის სიხშირის შემცირებას ითხოვენ.

გავიხსენოთ, რომ პატანჯალიმ პრანაიამას უწოდა "ჩასუნთქული და ამოსუნთქული ჰაერის მოძრაობის შეჩერება", ანუ სინამდვილეში - ჰიპოვენტილაცია. ისიც უნდა გვახსოვდეს, რომ იმავე წყაროს მიხედვით, პრანაიამა „გონებას კონცენტრაციისთვის აწყობს“.

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

რატომ ემატება ნახშირორჟანგი ლიმონათებსა და მინერალურ წყლებს?
CO (ნახშირბადის მონოქსიდი) ტოქსიკურია - არ უნდა აგვერიოს CO 2-თან (ნახშირორჟანგი)
კუმბაკა, ანუ ჰიპოვენტილაციის ტექნიკა იოგაში
რასაც ჩვენ ვსუნთქავთ - ჟანგბადის, აზოტის და ნახშირორჟანგის ღირებულება
კარბოქსითერაპია - სილამაზის გაზის ინექციები
რა შედეგები მოჰყვება ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის ზრდას ცოცხალი ორგანოსთვის
ნახშირორჟანგის როლი ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში
ნახშირორჟანგის როლი ცხოვრებაში

სუნთქვა ენერგიის გამომუშავებისთვის

ენერგია საჭიროა ახალი მოლეკულების შესაქმნელად და საბოლოოდ ახალი უჯრედების შესაქმნელად. არანაკლებ იხარჯება ცალკეული ორგანოებისა და ქსოვილების მუშაობაზე. ორგანიზმის ყველა ენერგეტიკული ხარჯი დაფარულია ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლების დაჟანგვით, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ ნივთიერებების წვით.

ჟანგბადი საჭიროა ჟანგვისთვის. მისი მიწოდებით სასუნთქი ორგანოებიც არიან დაკავებული. ადამიანებში ამ ფუნქციას ასრულებენ ფილტვები. ამასთან, გულმკერდის რიტმულ მოძრაობას არ უნდა ვუწოდოთ სუნთქვა, რის შედეგადაც ჰაერი ან იწოვება ფილტვებში, ან იწოვება. ეს არ არის თავად სუნთქვა, არამედ მხოლოდ მისთვის აუცილებელი ჟანგბადის ტრანსპორტირება.

სუნთქვის არსი არის ჟანგვითი პროცესები, რომლებიც მხოლოდ ბუნდოვნად ჰგავს წვას და არანაირად არ შეიძლება მისი იდენტიფიცირება. ნორმალური წვისას ჟანგბადი უშუალოდ არის მიმაგრებული დაჟანგებად ნივთიერებაზე. ცილების, ცხიმების ან ნახშირწყლების ბიოლოგიური დაჟანგვის დროს წყალბადს იღებენ მათგან, რაც, თავის მხრივ, ამცირებს ჟანგბადს, წარმოქმნის წყალს. დაიმახსოვრეთ ქსოვილის სუნთქვის ეს ნიმუში, ჩვენ მაინც უნდა დავუბრუნდეთ მას.

დაჟანგვა არის ენერგიის მოპოვების ყველაზე მნიშვნელოვანი გზა. სწორედ ამიტომ, ასტრონომები მზის სისტემის პლანეტების შესწავლისას უპირველეს ყოვლისა ცდილობენ გაარკვიონ, აქვთ თუ არა მათზე ჟანგბადი და წყალი. სადაც ისინი არიან, სიცოცხლე შეიძლება არსებობდეს. გასაკვირი არ არის, რომ მსოფლიოში პირველი რბილი დაშვების შესახებ საბჭოთა პლანეტათაშორისი სადგური "ვენერა-4" პლანეტა ვენერაზე დაჩრდილა შეტყობინებამ, რომ მის ატმოსფეროში პრაქტიკულად არ არის თავისუფალი ჟანგბადი, ძალიან ცოტა წყალი და ტემპერატურა 300 გრადუსს აღწევს. რა

თუმცა, ნუ იმედგაცრუებთ. მაშინაც კი, თუ ვენერაზე სიცოცხლის კვალი არ არის, ამ პლანეტისთვის ყველაფერი დაკარგული არ არის. შესაძლებელია მისი ატმოსფეროს ზედა ფენებში დასახლება, სადაც არც ისე ცხელია, პრიმიტიული ერთუჯრედიანი მცენარეები, რომლებიც ნახშირორჟანგს მოიხმარენ და ჟანგბადს გამოიმუშავებენ. 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 საკმაოდ შესაფერისია მწვანე მცენარეებისთვის. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენი მიწიერი ატმოსფერო, როგორც ვიცით, ცოცხალი ორგანიზმების მიერ შეიქმნა. ახლა დედამიწის მცენარეები ყოველწლიურად მოიხმარენ 650 მილიარდ ტონა ნახშირორჟანგს, ხოლო ისინი აწარმოებენ 350 მილიარდ ტონა ჟანგბადს. ოდესღაც დედამიწის ატმოსფეროში გაცილებით ნაკლები ჟანგბადი იყო, ვიდრე ახლაა 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 შემცირდება (ბოლოს და ბოლოს, დედამიწაზე ოდესღაც ცხელი იყო). მაშინ დედამიწელები შეძლებენ იგრძნონ თავი როგორც სახლში!

ჟანგბადის მიწოდება

საცხოვრებლად სადღაც უნდა მიიღოთ ჟანგბადი და შემდეგ მიაწოდოთ იგი სხეულის ყველა უჯრედს. ჩვენი პლანეტის ცხოველთა 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 ამოცანის ყველაზე რთული ნაწილია. Არაფერს. ცხოველებს არ მოუწიათ რაიმე სპეციალური მოწყობილობების გამოგონება. ჟანგბადი აღწევს სისხლში, რომელიც მიედინება ფილტვებში ან ღრძილებში მხოლოდ დიფუზიის გამო, ანუ იმიტომ, რომ სისხლში ნაკლებია ჟანგბადი, ვიდრე გარემოში, და აირისებრი და თხევადი ნივთიერებები ცდილობენ განაწილდნენ ისე, რომ მათი შინაარსი ყველგან ერთნაირი იყოს.

ბუნებას მაშინვე არ უფიქრია ფილტვებსა და ღრძილებზე. პირველ მრავალუჯრედოვან ცოცხალ ორგანიზმებს არ ჰქონდათ ისინი, ისინი სუნთქავდნენ სხეულის მთელი ზედაპირით. ყველა შემდგომმა უფრო განვითარებულმა ცხოველმა, მათ შორის ადამიანებმა, მიუხედავად იმისა, რომ მათ შეიძინეს სპეციალური სასუნთქი ორგანოები, არ დაკარგეს კანით სუნთქვის უნარი. ამ პრივილეგიით არ სარგებლობენ მხოლოდ ჯავშანში გამოწყობილი ცხოველები - კუები, არმადილოები, კიბორჩხალები და მსგავსი.

ადამიანებში სუნთქვაში მონაწილეობს სხეულის მთელი ზედაპირი, ქუსლების ყველაზე სქელი ეპიდერმისიდან თმით დაფარული სკალპამდე. განსაკუთრებით ინტენსიურად სუნთქავს გულმკერდის, ზურგისა და მუცლის კანი. საინტერესოა, რომ კანის ეს უბნები სუნთქვის ინტენსივობით ბევრად უფრო ძლიერია, ვიდრე ფილტვები. მაგალითად, იგივე ზომის სასუნთქი ზედაპირით, ჟანგბადი შეიძლება შეიწოვოს აქ 28-ით, ნახშირორჟანგი კი 54 პროცენტით მეტი გამოიყოფა, ვიდრე ფილტვებში.

რა არის კანის ამ უპირატესობის მიზეზი ფილტვებზე, უცნობია. ალბათ ის ფაქტი, რომ კანი სუნთქავს სუფთა ჰაერს და ჩვენ ფილტვებს ცუდად ვენტილაციას ვაკეთებთ. თუნდაც ყველაზე ღრმა ამოსუნთქვისას, ფილტვებში რჩება ჰაერის გარკვეული რაოდენობა, რაც შორს არის საუკეთესო შემადგენლობისგან, რომელშიც გაცილებით ნაკლები ჟანგბადია ვიდრე გარე ატმოსფეროში და ბევრი ნახშირორჟანგი. როდესაც კიდევ ერთხელ ვსუნთქავთ, ახლად მიწოდებული ჰაერი ერევა უკვე ფილტვებში არსებულ ჰაერს და ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს ამ უკანასკნელის ხარისხს. გასაკვირი არ არის, რომ ეს არის კანის სუნთქვის უპირატესობა.

თუმცა, კანის მონაწილეობის წილი ადამიანის ზოგად რესპირატორულ ბალანსში ფილტვებთან შედარებით უმნიშვნელოა. ყოველივე ამის შემდეგ, მისი მთლიანი ზედაპირი ადამიანში ძლივს აღწევს 2 კვადრატულ მეტრს, ხოლო ფილტვების ზედაპირი, თუ გააფართოვებთ 700 მილიონი ალვეოლის, მიკროსკოპულ ბუშტებს, რომელთა კედლების მეშვეობით ხდება გაზის გაცვლა ჰაერსა და სისხლს შორის, არის მინიმუმ 90. -100, ანუ 45-50-ჯერ მეტი.

სხეულის გარე საფარით სუნთქვა მხოლოდ ძალიან პატარა ცხოველებს ჟანგბადით მიაწოდებს. ამიტომ, ცხოველთა სამყაროს გაჩენის გარიჟრაჟზეც კი, ბუნებამ სცადა რა გამოეყენებინა ამისათვის. უპირველეს ყოვლისა, არჩევანი საჭმლის მომნელებელ ორგანოებზე დაეცა.

ნაწლავური ცხოველები შედგება უჯრედების მხოლოდ ორი ფენისგან. გარე გამოიყოფს ჟანგბადს გარემოდან, შიდა კი წყლისგან, რომელიც თავისუფლად მიედინება ნაწლავის ღრუში. უკვე ბრტყელი ჭიები, უფრო რთული საჭმლის მომნელებელი ორგანოების მფლობელები, ვერ იყენებდნენ მათ სუნთქვისთვის. და ისინი უნდა დარჩნენ ბრტყელი, რადგან დიდი მოცულობის დიფუზია არ შეუძლია ღრმად დაწოლილი ქსოვილებისთვის ჟანგბადის მიწოდება.

მრავალი ანელიდური ჭია, რომელიც დედამიწაზე ბრტყელი ჭიების შემდეგ გამოჩნდა, ასევე ახერხებს კანის სუნთქვას, მაგრამ ეს შესაძლებელი იყო მხოლოდ იმიტომ, რომ მათ უკვე ჰქონდათ სისხლის მიმოქცევის ორგანოები, რომლებიც ატარებენ ჟანგბადს მთელ სხეულში. თუმცა, ზოგიერთმა რგოლმა შეიძინა პირველი სპეციალური ორგანო მიმდებარე წყლიდან ჟანგბადის მოსაპოვებლად - ღრძილები.

ყველა მომდევნო ცხოველში მსგავსი ორგანოები ძირითადად ორი სქემის მიხედვით აშენდა. თუ ჟანგბადი უნდა მიეღო წყლიდან, მაშინ ეს იყო სპეციალური გამონაზარდები ან გამონაზარდები, რომლებიც თავისუფლად ირეცხებოდა წყლით. თუ ჟანგბადს ჰაერიდან ამოიღებდნენ, ეს იყო დეპრესიები, მარტივი ჩანთიდან, რომელიც არის ყურძნის ლოკოკინის სასუნთქი ორგანო ან ტრიტონისა და სალამანდრის ფილტვები, მიკროსკოპული ბუშტების რთულ, ყურძნის მსგავს ბლოკებამდე, როგორიცაა ფილტვები. ძუძუმწოვრები

წყალში და ხმელეთზე სუნთქვის პირობები ძალიან განსხვავდება ერთმანეთისგან. ყველაზე ხელსაყრელ პირობებში, ლიტრი წყალი შეიცავს მხოლოდ 10 კუბურ სანტიმეტრ ჟანგბადს, ხოლო ლიტრი ჰაერი შეიცავს 210, ანუ 20-ჯერ მეტს. აქედან გამომდინარე, გასაკვირი შეიძლება იყოს, რომ წყლის ცხოველების სასუნთქ ორგანოებს არ შეუძლიათ საკმარისი ჟანგბადის ამოღება ისეთი მდიდარი გარემოდან, როგორიცაა ჰაერი. ღრძილების სტრუქტურა ისეთია, რომ მათ წარმატებით გაუმკლავდნენ თავიანთ ამოცანას ჰაერში, თუ მათი თხელი ფირფიტები, მოკლებული წყლის მხარდაჭერას, არ შეიკვრება ერთმანეთთან და, დაცვის გარეშე, არ გამოშრება. და ეს იწვევს სისხლის მიმოქცევის შეწყვეტას და ამით სუნთქვის ფუნქციის შეჩერებას.

საინტერესოა სასუნთქი ორგანოების წარმოშობა. მათი შესაქმნელად ბუნებამ გამოიყენა ის, რაც გამოსცადა ძალიან დაბალ ორგანიზებულ არსებებში: კანი და საჭმლის მომნელებელი ორგანოები. საზღვაო ჭიების ღრძილები მხოლოდ გარე მთლიანობის უაღრესად რთული გამონაზარდებია. ყველა ხერხემლიანში, ღრძილები და ფილტვები წარმოშობილია წინა ნაწლავიდან.

მწერების სასუნთქი სისტემა ძალიან თავისებურია. მათ გადაწყვიტეს, რომ არ იყო საჭირო საკითხის ზედმეტად გართულება. 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 საჰაერო ტრაქეებით, ისე, რომ მათ ფაქტიურად ქარი აქვთ თავში.

ტრაქეები, განშტოებული, მცირდება დიამეტრით, სანამ არ გახდება ძალიან თხელი, რის წყალობით მათ შეუძლიათ მიუახლოვდნენ სხეულის ფაქტიურად ყველა უჯრედს და აქ ისინი ხშირად იშლებიან ძალიან პაწაწინა ტრაქეოლების შეკვრაში, დიამეტრის ერთ მიკრონზე ნაკლები. პირდაპირ შედიან უჯრედების პროტოპლაზმაში, ისე რომ ჟანგბადი მწერებში მიეწოდება პირდაპირ დანიშნულების ადგილამდე. უჯრედებში განსაკუთრებით ბევრია ტრაქეოლები, რომლებიც ინტენსიურად მოიხმარენ ჟანგბადს: მფრინავი კუნთების დიდ უჯრედებში ისინი ქმნიან მთელ წნულებს.

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

ერთი შეხედვით ჩანს, რომ მწერებმა წარმატებით გადაჭრეს ჟანგბადის მიწოდების პრობლემა, ამას მხოლოდ პრაქტიკა არ ადასტურებს. მათ სხეულში ძლიერ ნაკაწრს შეუძლია სწრაფად გაშრეს მწერი. ამის თავიდან ასაცილებლად, ტრაქეის ღიობები იხსნება მხოლოდ ძალიან მოკლე დროში და ბევრ წყლის მწერში ისინი საერთოდ დალუქულია. ამ შემთხვევაში, ჟანგბადი, სხეულის ან ღრძილების მთლიანი ნაწილის დიფუზიის გზით, იჭრება სასუნთქ გზებში და ვრცელდება მათ გასწვრივ ასევე დიფუზიის გზით.

მიწის დიდი მწერები აქტიურად სუნთქავენ. წუთში 70–80 -ჯერ მუცლის კუნთები იკუმშება, ის ბრტყელდება და ჰაერი იკუმშება. შემდეგ კუნთები მოდუნდება, მუცელი თავის წინა ფორმას იღებს და ჰაერი იწოვება. საინტერესოა, რომ ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვისთვის ყველაზე ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა სასუნთქი გზები, ინჰალაცია ხორციელდება 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 აქ არის რაღაც, რასაც ბუნება არ იზიდავს მთავარი სასუნთქი ორგანოების დასახმარებლად.

უპირველეს ყოვლისა, უკვე გამოცდილი საშუალებები ფართოდ გამოიყენება და მოდერნიზებულია. ჩვენი სამშობლოს სამხრეთით ფართოდ არის ცნობილი პატარა თევზი - ლოუჩი. ის ხშირად გვხვდება ნაკადულებში, რომლებიც ზაფხულისთვის შრება, ბუჩქებში, რომლებმაც მთლიანად დაკარგეს კონტაქტი მდინარესთან. ასეთ წყალსაცავებში ფსკერი ჩვეულებრივ ტალახიანია, არის დამპალი მცენარეების მასა და, შესაბამისად, ზაფხულის ცხელ დროს წყალში ძალიან ცოტა ჟანგბადია. იმისათვის, რომ არ დაიხრჩოს, ლოხებმა ჰაერით უნდა „იკვებონ“. მარტივად რომ ვთქვათ, ისინი ჭამენ მას, ყლაპავენ მას და, როგორც საკვები, გადიან ნაწლავებში. საჭმლის მონელება ხდება ნაწლავების წინა ნაწილში, სუნთქვა უკან.

ისე, რომ საჭმლის მონელება ნაკლებად აფერხებს სუნთქვას, ნაწლავის შუაში არის სპეციალური სეკრეტორული უჯრედები, რომლებიც აქ მოსულ საკვების ნარჩენებს ლორწოს ფარავს, ასე რომ ისინი ძალიან სწრაფად სრიალებენ ნაწლავის სასუნთქ ნაწილს. ჩვენი ორი სხვა მტკნარი წყლის თევზი, წიწაკა და ეკლიანი, ერთნაირად სუნთქავს. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ერთი ორგანოს მიერ ორმაგი ფუნქციის შესრულება (სუნთქვა და საჭმლის მონელება) მოსახერხებელი იყოს. როგორც ჩანს, სწორედ ამიტომ ტროპიკული აზიიდან მტკნარი წყლის თევზების დიდმა შეკვეთამ შეიძინა დამატებითი სასუნთქი აპარატი - ლაბირინთი - ძალზე რთულად გადახლართული არხებისა და ღრუების სისტემა, რომელიც მდებარეობს პირველი ფილიალის თაღის გაფართოებულ ნაწილში.

მეცნიერებმა მაშინვე ვერ გაიგეს ლაბირინთის მნიშვნელობა. ცნობილმა კუვიერმა, რომელმაც ანანასის გაკვეთისას პირველად აღმოაჩინა და მონათლა ეს იდუმალი ორგანო, შესთავაზა თევზებს წყალსაცავიდან გამოსვლისას წყალი ლაბირინთში ეჭირათ. ანაბასს უყვარს მოგზაურობა, ადვილად სეირნობს ერთი წყალსაცავიდან მეორეში.

ფუნქციის გარკვევას არ უშველა ბუნებაში თევზზე დაკვირვებამ. ინგლისელმა ზოოლოგმა კომერსონმა, ევროპელთაგან პირველმა, ვინც შეხვდა საკმაოდ დიდ თევზს - გურამს, რომელსაც ადგილობრივი მოსახლეობა დიდი ხანია გუბეებში ამრავლებდა, უწოდა მას Osphromenus olfacs, რაც ლათინურად ნიშნავს სურნელს. თევზის დაკვირვებით, ინგლისელმა დაინახა, რომ ისინი განუწყვეტლივ ამოდიოდნენ ზედაპირზე და, ნესტოები გამოკვეთილი, ჰაერში იწოვეს. იმ დღეებში ვერავინ წარმოიდგენდა, რომ თევზი ჰაერს სუნთქავს! ამიტომ კომერსონმა გადაწყვიტა, რომ გურამი მაღლა ასულიყო, რათა გაერკვია, რა სუნი ასდიოდა სამყაროს.

გაცილებით მოგვიანებით, როდესაც ისინი ევროპის აკვარისტებთან მივიდნენ, ცხადი გახდა, რომ ლაბირინთის თევზები ჰაერს სუნთქავენ. მათი ღრძილები განუვითარებელია და ლაბირინთი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ჟანგბადის მიწოდებაში. მათ არ შეუძლიათ ჰაერის გარეშე. თუ მათ აკვარიუმში ჩადებთ ყველაზე სუფთა, ჟანგბადით მდიდარ წყალში, მაგრამ წაართმევთ შესაძლებლობას ზედაპირზე ამოცურონ და ჰაერი მიიღონ, ლაბირინთში თევზი უბრალოდ „დაიხრჩობა“ და „დაიხრჩობა“.

ბაყაყებს არ უჭირთ სუნთქვა, მათი ფილტვები შორს არის პირველი კლასისგან, ამიტომ ხანდახან უნდა იყვნენ დახვეწილი. 1900 წელს გაბონში, აფრიკაში, თმიანი ბაყაყი დაიჭირეს. ამ ამბავმა შეძრა მთელი სამეცნიერო სამყარო. სამეცნიერო წრეებში ზუსტად დადგენილ იქნა მიჩნეული, რომ თმის ქურთუკი ძუძუმწოვრების პრეროგატივაა. მოგეხსენებათ, ბაყაყები შიშველი "დადიან". გაუგებარი იყო, რატომ იყო დაფარული გაბონის მოდების გვერდები და თათები მატყლით. ძნელი წარმოსადგენი იყო, რომ ცივდებოდნენ. ბოლოს და ბოლოს, მაშინაც კი, თუ ჩვენი ჩრდილოეთის ბაყაყები, რომლებიც თითქმის არქტიკულ წრეში ცხოვრობენ, არ იყინებიან, მაშინ რატომ გაცივდნენ მათი აფრიკელი დები?

ბაყაყის ქურთუკების საიდუმლო დიდი ხნის განმავლობაში არ არსებობდა. როგორც კი მიკროსკოპის ქვეშ შევხედე უცნაურ ბეწვს, გაირკვა, რომ ეს იყო კანის უბრალო ამოსვლა. ასეთი "ბამბა", რა თქმა უნდა, ვერ ათბობს და გაბონში არ არის ცივი ამინდი. შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ბაყაყების თმა ერთგვარი ღრძილების ფუნქციას ასრულებს, რომლის დახმარებით ისინი სუნთქავენ წყალშიც და ხმელეთზეც. მატყლი იზრდება მხოლოდ მამაკაცებში. გამრავლების პერიოდში მათ მხრებზე ბევრი ფიზიკური აქტივობა ეცემა და „თმა“ რომ არ ჰქონოდათ, ქოშინი და ჟანგბადის ნაკლებობა ხელს შეუშლიდა მათ შესრულებაში.

კიდევ უფრო საინტერესოა ტალახის მფრინავის სუნთქვა. ეს თევზი ცხოვრობს ტროპიკულ ინდოეთში და არა იმდენად წყალში, რამდენადაც ტალახში. თევზები საკმაოდ მიწის არსებები არიან. მათ შეუძლიათ გრძელი მოგზაურობა ხმელეთზე და ხეებზეც კი შესანიშნავად ასვლა. ნაპირზე ეს თევზები კუდით სუნთქავენ, რომლის კანს ძლიერ განშტოებული სისხლი აქვს.

ტალახის მფრინავების სუნთქვის შესწავლის პროცესში სასაცილო შეცდომა მოხდა. 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 მიფრინავდნენ, მათ არ მოსწონთ წყლის მთლიანად განშორება. ყველაზე ხშირად, ისინი სხედან გუბის კიდეების გასწვრივ, კუდები წყალში ჩაშვებული. ხტუნვა პეპელაზე, რომელიც მიფრინავს წარსულში, თევზი უკან ბრუნდება მანამ, სანამ კუდს წყალში არ ჩამოუშვებს.

ასეთ სცენებს აკვირდებოდნენ, მეცნიერებმა გადაწყვიტეს, რომ კუდის დახმარებით ჯემპერი წყლიდან ჟანგბადს გამოაქვს. თუმცა, როცა გამოიცნეს წყალში არსებული ჟანგბადის რაოდენობის გაზომვა, დაინახეს: იმდენად ცოტაა, რომ აზრი არ აქვს კუდის დასველებას. როგორც ახლა გაირკვა, კუდის დახმარებით, მხტუნავი იწოვს წყალს, რომელიც მას ნამდვილად სჭირდება იმისათვის, რომ დატენიანდეს დანარჩენი სხეული, გამოყოს საკმარისი რაოდენობის ლორწო. ამ დროს ის თითქმის არ იღებს ჟანგბადს კუდის მეშვეობით. მაგრამ როდესაც, საკმარისი რაოდენობით წყლის მარაგით, ის ტოვებს წყალსაცავს, კუდი ხდება მთავარი სუნთქვის აპარატი.

უმბრა, ან, როგორც ჩვენ ვუწოდებთ, ევდო თევზი, სუნთქავს საცურაო ბუშტით. ის მოლდოვაში ცხოვრობს დნესტრისა და დუნაის ქვემო წელში. ევდოსკაში საცურაო ბუშტი ფარინქსს უკავშირდება ფართო სადინარით. წყლიდან გადახრილი თევზი ბუშტს ჰაერით ავსებს. ის მჭიდროდ არის ჩახლართული სისხლძარღვებთან და ჟანგბადი აქ ადვილად აღწევს სისხლში. ნახშირორჟანგით გაჯერებული გამონაბოლქვი ჰაერი დროდადრო აფურთხებს ქოლგას. საცურაო ბუშტით სუნთქვა არ არის სახალისო. თუ მას ჩამოერთმევა ჰაერის გადაყლაპვის შესაძლებლობა, ის იცოცხლებს არა უმეტეს ერთი დღისა.

არა მარტო ულმისთვის, არამედ ბევრი თევზისთვისაც ჰაერი აბსოლუტურად აუცილებელია, თუმცა სხვა მიზეზით. თევზის უმეტესობა, კვერცხიდან გამოჩეკილი, უნდა ამოისუნთქოს სულ მცირე. ამიტომ თევზი ქვირითობს ყველაზე ხშირად არაღრმა ადგილებში. წინააღმდეგ შემთხვევაში, სუსტ ბავშვებს არ ექნებათ საკმარისი ძალა ზედაპირზე ასასვლელად. ფრას ჰაერი სჭირდება საცურაო ბუშტის შესავსებად. რამდენიმე დღის შემდეგ შარდის ბუშტის საყლაპავ მილთან დამაკავშირებელი სადინარი ზედმეტად გაიზრდება და თევზი, რომელსაც მოკლებულია შესაძლებლობა თვითნებურად შეამციროს თავისი ხვედრითი წონა, დაიღუპება ზედმეტი მუშაობისგან.

ღია ბუშტუკების თევზებში საცურაო ბუშტის სადინარი არ იზრდება. სიბერემდე ეს თევზები ინარჩუნებენ ჰაერის ახალი ნაწილების გადაყლაპვის უნარს, როცა აპირებენ ზედაპირთან ახლოს ცურვას და ზედმეტს გამოწურონ, თუკი სურთ სიღრმეში ჩასვლა. მაგრამ, როგორც ჩანს, ზედაპირზე ამოსვლა ყოველთვის უსაფრთხო არ არის და ამიტომ თევზები ხშირად იყენებენ სხვა მეთოდს ბუშტში გაზების რაოდენობის შესანარჩუნებლად სასურველ დონეზე. ეს მეთოდი გაზის ჯირკვლის დახმარებით აირების აქტიური სეკრეციაა.

სუნთქვის შესწავლის გარიჟრაჟზეც კი ვარაუდობდნენ, რომ ფილტვებში შემავალი ჟანგბადი იჭერს ალვეოლის კედელს, რომელიც შემდეგ გამოყოფს მას სისხლში. ეს თეორია შემდგომში არ გამართლდა. საქმე იმაშია, რომ ასეთი ფენომენები შეუძლებელია, უბრალოდ ფილტვებში ისინი ზედმეტი აღმოჩნდნენ. დახურული ბუშტის თევზის საცურაო ბუშტისთვის ეს მეთოდი ერთადერთი შესაძლებელი აღმოჩნდა. ჯირკვლის მთავარი სამუშაო ორგანო არის მშვენიერი ქსელი, რომელიც შედგება სამი კაპილარული წნულისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში. მათ გამოთვალეს, რომ სისხლის მოცულობა, რომელიც შესანიშნავ ქსელში ჯდება, მცირეა, დაახლოებით ერთი წვეთი, მაგრამ ქსელის ფართობი უზარმაზარია, რადგან იგი შედგება 88 ათასი ვენური და 116 ათასი არტერიული კაპილარისგან, რომელთა საერთო სიგრძე თითქმის კილომეტრია. გარდა ამისა, ჯირკვალს აქვს მრავალი მილაკი. ითვლება, რომ საიდუმლო, რომელსაც ის გამოიყოფა შარდის ბუშტის სანათურში, იქ იშლება და ჟანგბადი და აზოტი გამოიყოფა.

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

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

რა აიძულებს ატმოსფეროდან ჟანგბადს შეაღწიოს ფილტვებში, შემდეგ სისხლში და იქიდან ქსოვილებსა და უჯრედებში, სადაც ის უკვე 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 მაღალია, ვიდრე ინტრაპულმონარული სივრცის (ალვეოლარული) ჰაერში. ჟანგბადის შემცველობა ალვეოლებში - ფილტვის ბუშტუკებში, რომლებშიც გაზის გაცვლა ხდება 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 ქიმიურ ნაერთებად. თანდათანობით კლებადი კონცენტრაციების ამ კასკადს, რომელიც ასახავს ძალის გრადიენტებს, რის შედეგადაც ატმოსფეროდან ჟანგბადი აღწევს სხეულის უჯრედებში, ჩვეულებრივ უწოდებენ სხეულის ჟანგბადის რეჟიმს (ნახ. 19). უფრო სწორად, 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 ნაბიჯი არის O 2 შემცველობა არტერიულ სისხლში ახლახან გამდიდრებული ჟანგბადით. და ბოლოს, მეოთხე ნაბიჯი არის ვენური სისხლში ჟანგბადის დაძაბულობა, რომელმაც მასში შემავალი ჟანგბადი ქსოვილებს გადასცა. ეს ოთხი ნაბიჯი ქმნის სამ „ფრენას“, რომელიც ასახავს ორგანიზმში გაზის გაცვლის რეალურ პროცესებს. 1-ლ და მე-2 საფეხურებს შორის „სპანი“ შეესაბამება ფილტვის გაზის გაცვლას, მე-2 და მე-3 საფეხურებს შორის - სისხლით ჟანგბადის ტრანსპორტირებას, ხოლო მე-3 და მე-4 საფეხურებს შორის - ქსოვილის გაზის გაცვლას. რაც უფრო დიდია ნაბიჯის სიმაღლე, მით უფრო დიდია კონცენტრაციის სხვაობა, მით უფრო მაღალია გრადიენტი, რომლის დროსაც ჟანგბადი ტრანსპორტირდება ამ ეტაპზე. ასაკთან ერთად იზრდება პირველი „სპანის“, ანუ ფილტვის აირების გაცვლის გრადიენტის სიმაღლე; მეორე „სპანი“, ე.ი. 02 სისხლის ტრანსპორტირების გრადიენტი, ხოლო მესამე "დიაპაზონის" სიმაღლე, რომელიც ასახავს ქსოვილის გაზის გაცვლის გრადიენტს, მცირდება. ქსოვილის დაჟანგვის ინტენსივობის ასაკთან დაკავშირებული დაქვეითება ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის ინტენსივობის ასაკთან ერთად შემცირების პირდაპირი შედეგია.

სუნთქვა

ფილტვებში გაზების გაცვლა.ფილტვები არის ჰერმეტული ჩანთები, რომლებიც დაკავშირებულია ტრაქეასთან დიდი სასუნთქი გზების - ბრონქების საშუალებით. ატმოსფერული ჰაერი ცხვირისა და პირის ღრუს მეშვეობით აღწევს ხორხში და შემდგომში ტრაქეაში, რის შემდეგაც იგი იყოფა ორ ნაკადად, რომელთაგან ერთი მიდის მარჯვენა ფილტვისკენ, მეორე მარცხნივ (სურ. 20). ტრაქეა და ბრონქები შედგება შემაერთებელი ქსოვილისა და ხრტილოვანი რგოლების ჩონჩხისგან, რომლებიც ხელს უშლიან ამ მილების შეკუმშვას და სასუნთქი გზების დაბლოკვას სხეულის პოზიციის სხვადასხვა ცვლილების დროს. ფილტვებში შესვლისას ბრონქები იყოფა მრავალ ტოტად, რომელთაგან თითოეული კვლავ იყოფა და ქმნის ეგრეთ წოდებულ "ბრონქულ ხეს". ამ „ხის“ უწვრილეს ტოტებს ბრონქიოლებს უწოდებენ და მათ ბოლოებში არის ფილტვის ბუშტუკები, ანუ ალვეოლი (სურ. 21). ალვეოლების რაოდენობა 350 მილიონს აღწევს, საერთო ფართობი კი 150 მ 2. სწორედ ეს ზედაპირი წარმოადგენს აირების გაცვლას სისხლსა და ჰაერს შორის. ალვეოლის კედლები შედგება ეპითელური უჯრედების ერთი ფენისგან, რომელთანაც მასთან ახლოს არის 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 (სურ. 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 მათ ჟანგბადს აძლევს. სანაცვლოდ ნახშირორჟანგის მიღება. სისხლი კაპილარებში განუწყვეტლივ მიედინება და ყოველი ჩასუნთქვისას ალვეოლებში ჰაერი განახლდება. სისხლი, რომელიც მიედინება ჟანგბადით გამდიდრებული ალვეოლებიდან (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 დიაგრამა (B)

A:] - ხორხი; 2 - ტრაქეა; 3 - ბრონქები; 4 - ბრონქიოლები; 5 - ფილტვები;

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

ბრონქიოლი; 5 - არტერია და ვენა

ბრინჯი. 22. სასუნთქი გზების განშტოების დიაგრამა (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; KBl - ტერმინალური ბრონქიოლები; DBL - რესპირატორული ბრონქიოლები; AX - ალვეოლური გადასასვლელები; A - ალვეოლი

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

ისე, რომ ამოსუნთქვისას უმცირესი ბუშტები - ალვეოლები არ იშლება, მათი ზედაპირი შიგნიდან დაფარულია ფილტვის ქსოვილის მიერ წარმოქმნილი სპეციალური ნივთიერების ფენით. ეს ნივთიერება არის სურფაქტანტი- ამცირებს ალვეოლის კედლების ზედაპირულ დაძაბულობას. ის ჩვეულებრივ ჭარბად იწარმოება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ფილტვის ზედაპირი მაქსიმალურად გამოიყენება გაზის გაცვლისთვის.

ფილტვების დიფუზიური ტევადობა.გაზის კონცენტრაციის გრადიენტი ალვეოლური კედლის ორივე მხარეს არის ძალა, რომელიც იწვევს ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მოლეკულების დიფუზირებას და შეღწევას ამ კედელში. თუმცა, იმავე ატმოსფერულ წნევაზე, მოლეკულების დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია არა მხოლოდ გრადიენტზე, არამედ ალვეოლისა და კაპილარების კონტაქტურ არეალზე, მათი კედლების სისქეზე, სურფაქტანტის არსებობაზე და სხვა მიზეზების რაოდენობა. ყველა ამ ფაქტორების შესაფასებლად, სპეციალური მოწყობილობების გამოყენებით, ისინი ზომავენ ფილტვების დიფუზიურ შესაძლებლობებს, რაც, 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 ე.წ პერფუზიადა ატმოსფერული ჰაერის ახალი ნაწილების რიტმული ნაკადი ალვეოლებში - ვენტილაცია.ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ალვეოლებში ჰაერის შემადგენლობა ძალიან განსხვავდება ატმოსფერულისგან: ალვეოლურ ჰაერში გაცილებით მეტი ნახშირორჟანგია და ნაკლები ჟანგბადი. ფაქტია, რომ ფილტვების მექანიკური ვენტილაცია გავლენას არ ახდენს იმ ღრმა ზონებზე, რომლებშიც ფილტვის ბუშტუკები მდებარეობს და იქ გაზის გაცვლა ხდება მხოლოდ დიფუზიის გამო და, შესაბამისად, გარკვეულწილად შენელებულია. მიუხედავად ამისა, ყოველი სუნთქვის ციკლი ფილტვებში ჟანგბადის ახალ ნაწილებს მოაქვს და ჭარბ ნახშირორჟანგს ატარებს. ფილტვის ქსოვილის სისხლით პერფუზიის სიჩქარე ზუსტად უნდა შეესაბამებოდეს ვენტილაციის სიჩქარეს, რათა ამ ორ პროცესს შორის წონასწორობა დამყარდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ან სისხლი იქნება ზეგაჯერებული ნახშირორჟანგით და არასაკმარისი ჟანგბადით, ან, პირიქით, ნახშირორჟანგი იქნება. გარეცხილია სისხლიდან. 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-ის დონე ეცემა, სუნთქვა შეიძლება შეწყდეს; თუ ის იზრდება, იწყება ქოშინი, ადამიანი გრძნობს დახრჩობას. ფილტვის კაპილარებში სისხლის ნაკადის სისწრაფესა და ფილტვებში ვენტილირებადი ჰაერის ნაკადის სიჩქარეს შორის ურთიერთობას ეწოდება ვენტილაცია-პერფუზიის თანაფარდობა (VPR). ამოსუნთქულ ჰაერში O2 და CO2 კონცენტრაციების თანაფარდობა დამოკიდებულია მასზე. თუ CO2– ის ზრდა (ატმოსფერულ ჰაერთან შედარებით) ზუსტად შეესაბამება ჟანგბადის შემცველობის შემცირებას, მაშინ VPO = 1 და ეს არის მომატებული დონე. ჩვეულებრივ, VPO არის 0.7-0.8, ანუ პერფუზია უნდა იყოს გარკვეულწილად უფრო ინტენსიური ვიდრე ვენტილაცია. VPO-ს მნიშვნელობა მხედველობაში მიიღება ბრონქოფილტვის სისტემის და სისხლის მიმოქცევის სისტემის გარკვეული დაავადებების იდენტიფიცირებისას.

თუ შეგნებულად მკვეთრად ააქტიურებთ სუნთქვას, აკეთებთ ყველაზე ღრმა და ყველაზე ხშირად ჩასუნთქვას და ამოსუნთქვას, მაშინ HPO გადააჭარბებს 1-ს და ადამიანი მალევე იგრძნობს თავბრუსხვევას და შეიძლება დაქვეითდეს - ეს არის სისხლიდან CO2-ის ჭარბი რაოდენობის "გამორეცხვის" შედეგი. და მჟავა-ტუტოვანი ჰომეოსტაზის დარღვევა. პირიქით, თუ ნებისყოფის ძალისხმევით სუნთქვა შეიკავეთ, მაშინ VPO იქნება 0,6-ზე ნაკლები და რამდენიმე ათეული წამის შემდეგ ადამიანი იგრძნობს დახრჩობას და სუნთქვის აუცილებელ სწრაფვას. კუნთების მუშაობის დასაწყისში, HPO მკვეთრად იცვლება, პირველ რიგში მცირდება (პერფუზია იზრდება, ვინაიდან კუნთები, რომლებიც იწყებენ შეკუმშვას, ამოიღებენ ვენებიდან სისხლის დამატებით ნაწილებს), ხოლო 15-20 წთ-ის შემდეგ ის სწრაფად იზრდება (სასუნთქი ცენტრი გააქტიურებულია და ვენტილაცია იზრდება). HPO ნორმალიზდება კუნთოვანი მუშაობის დაწყებიდან მხოლოდ 2-3 წუთის შემდეგ. კუნთოვანი მუშაობის დასასრულს ყველა ეს პროცესი საპირისპირო თანმიმდევრობით მიმდინარეობს. ბავშვებში, ჟანგბადის მიწოდების სისტემის ასეთი რეგულირება ხდება უფრო სწრაფად, ვიდრე მოზრდილებში, რადგან სხეულის ზომა და, შესაბამისად, გულის, სისხლძარღვების, ფილტვების, კუნთების და სხვა სტრუქტურების ინერციული მახასიათებლები, რომლებიც მონაწილეობენ ამ რეაქციაში. ბავშვები მნიშვნელოვნად მცირეა.

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 შეტევები, მით უფრო სწრაფად იკლებს ჟანგბადის შემცველობა ქსოვილში, მით უფრო მაღალია გრადიენტი არტერიულ სისხლსა და ქსოვილს შორის, მით უფრო სწრაფად იხსნება სისხლი ჟანგბადი, რომელიც გამოყოფილია ჰემოგლობინის მოლეკულისგან, რომელიც იყო "მანქანა". "ჟანგბადის მიწოდებისთვის. გამოთავისუფლებულ ჰემოგლობინის მოლეკულებს შეუძლიათ დაიჭირონ CO2 მოლეკულები, რათა გადაიტანონ ისინი ფილტვებში და გადასცენ იქ ალვეოლურ ჰაერს. ჟანგბადი, რომელიც შედის მიტოქონდრიებში ჟანგვითი რეაქციების ციკლში, საბოლოოდ აღმოჩნდება, რომ შერწყმულია ან წყალბადთან (წარმოიქმნება H 2 O) ან ნახშირბადთან (წარმოიქმნება CO 2). თავისუფალი სახით, ჟანგბადი პრაქტიკულად არ არსებობს სხეულში. ქსოვილებში წარმოქმნილი ნახშირორჟანგი გამოიყოფა სხეულიდან ფილტვების მეშვეობით. მეტაბოლური წყალი ასევე ნაწილობრივ აორთქლდება ფილტვების ზედაპირიდან, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოიყოფა ოფლითა და შარდით.

სუნთქვის კოეფიციენტი.წარმოქმნილი CO 2-ისა და შთანთქმის O 2-ის რაოდენობების თანაფარდობას ეწოდება სუნთქვის კოეფიციენტი (DC) და დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი სუბსტრატები იჟანგება სხეულის ქსოვილებში. DC ამოსუნთქულ ჰაერში მერყეობს 0.65 -დან 1. წმინდა ქიმიური მიზეზების გამო, როდესაც ცხიმები იჟანგება, DC = 0.65; ცილების დაჟანგვით - დაახლოებით 0,85; ნახშირწყლების დაჟანგვისას DC = 1.0. ამრიგად, ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობით შეიძლება ვიმსჯელოთ, რომელი ნივთიერებები ამჟამად გამოიყენება სხეულის უჯრედების მიერ ენერგიის გამომუშავებისთვის. ბუნებრივია, DC ჩვეულებრივ 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 VPO-სთან; მათ შორის თითქმის სრული კორესპონდენციაა, გარდა იმ პერიოდებისა, როდესაც VPO ექვემდებარება მკვეთრ რყევებს. დასვენების დროს ბავშვებში DC ჩვეულებრივ უფრო მაღალია, ვიდრე მოზრდილებში, რაც დაკავშირებულია ნახშირწყლების მნიშვნელოვნად მეტ მონაწილეობასთან სხეულის ენერგომომარაგებაში, განსაკუთრებით ნერვული სტრუქტურების აქტივობაში.

გარე სუნთქვა- ეს არის სუნთქვის პროცესის გამოვლინებები, რომლებიც აშკარად ჩანს ყოველგვარი ხელსაწყოების გარეშე, რადგან ჰაერი შედის და ტოვებს სასუნთქ გზებს მხოლოდ იმის გამო, რომ იცვლება გულმკერდის ფორმა და მოცულობა. რა აიძულებს ჰაერს ღრმად შეაღწიოს სხეულში და საბოლოოდ მიაღწევს ფილტვის უმცირეს ვეზიკულებს? ამ შემთხვევაში, არსებობს ძალა, რომელიც გამოწვეულია წნევის სხვაობით გულმკერდის შიგნით და მიმდებარე ატმოსფეროში. ფილტვები გარშემორტყმულია შემაერთებელი ქსოვილის გარსით, რომელსაც ეწოდება პლევრა, პლევრის სითხით ფილტვებსა და პლევრის ტომარას შორის, რომელიც ემსახურება როგორც საპოხი და დამამშვიდებელი. ინტრაპლეარული სივრცე ჰერმეტულად არის დალუქული, არ ურთიერთობს მიმდებარე ღრუებთან და გულმკერდის გავლით მომნელებელი და სისხლის მილები. მთელი გულმკერდი ასევე დალუქულია, გამოყოფილია მუცლის ღრუდან არა მხოლოდ სეროზული გარსით, არამედ დიდი რგოლისებრი კუნთით - დიაფრაგმით. ამრიგად, რესპირატორული კუნთების ძალისხმევა, რომელიც იწვევს მისი მოცულობის უმნიშვნელო მატებასაც კი ინჰალაციის დროს, უზრუნველყოფს საკმარისად მნიშვნელოვან ვაკუუმს პლევრის ღრუში და სწორედ ამ ვაკუუმის მოქმედებით შედის ჰაერი პირის ღრუში და ცხვირის ღრუში და აღწევს. ხორხის, ტრაქეის, ბრონქების და ბრონქიოლების გავლით ფილტვის ქსოვილში ...

რესპირატორული აქტის ორგანიზაცია.რესპირატორული აქტის ორგანიზებაში, ანუ გულმკერდისა და მუცლის ღრუს კედლების მოძრაობაში მონაწილეობს კუნთების სამი ჯგუფი: ინსპირაციული (ინჰალაციის უზრუნველყოფა) გარე ნეკნთაშუა კუნთები; ექსპირაციული (ამოსუნთქვის უზრუნველყოფა) შიდა ნეკნთაშუა კუნთები და დიაფრაგმა, ასევე მუცლის კედლის კუნთები. ამ კუნთების კოორდინირებული შეკუმშვა სასუნთქი ცენტრის კონტროლის ქვეშ, რომელიც განლაგებულია მედულას მოგრძო ტვინში, იწვევს ნეკნების გადაადგილებას ამოსუნთქვის დროს მათი პოზიციის მიმართ, მკერდის აწევა და დიაფრაგმის დაჭერა. მუცლის ღრუში. ამრიგად, გულმკერდის მთლიანი მოცულობა მნიშვნელოვნად იზრდება, იქ საკმაოდ მაღალი ვაკუუმი იქმნება და ატმოსფეროდან ჰაერი ფილტვებში მიედინება. ინჰალაციის დასასრულს წყდება იმპულსები სასუნთქი ცენტრიდან ამ კუნთებისკენ და ნეკნები საკუთარი სიმძიმის ქვეშ და დიაფრაგმა, მისი მოდუნების შედეგად, უბრუნდება "ნეიტრალურ" პოზიციას. გულმკერდის მოცულობა მცირდება, წნევა იზრდება იქ და ფილტვებიდან ზედმეტი ჰაერი გამოიყოფა იმავე მილებით, რომლის მეშვეობითაც იგი შევიდა. თუ რაიმე მიზეზით, ამოსუნთქვა რთულია, მაშინ ამოსუნთქვის კუნთები დაკავშირებულია ამ პროცესის გასაადვილებლად. ისინი ასევე მუშაობენ იმ შემთხვევებში, როდესაც სუნთქვა ძლიერდება ან აჩქარებულია ემოციური ან ფიზიკური სტრესის გავლენის ქვეშ. რესპირატორული კუნთების მუშაობა, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა კუნთების მუშაობა, მოითხოვს ენერგიას. დადგენილია, რომ მშვიდი სუნთქვით, სხეულის მიერ მოხმარებული ენერგიის 1% -ზე მეტს იხარჯება ამ საჭიროებებზე.

ფილტვის ვენტილაცია.რაც უფრო დიდია სხეული და უფრო ძლიერია სასუნთქი კუნთები, მით მეტი ჰაერი გადის ფილტვებში თითოეული სუნთქვის ციკლის განმავლობაში. ფილტვის ვენტილაციის შესაფასებლად იზომება სუნთქვის წუთიანი მოცულობა, ე.ი. ჰაერის საშუალო რაოდენობა, რომელიც გადის სასუნთქ გზებში 1 წუთში. მოზრდილებში დასვენების დროს ეს მნიშვნელობა არის 5-6 ლ/წთ. ახალშობილ ბავშვში წუთური 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 დატვირთვით, წუთური სუნთქვის მოცულობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს და მიაღწიოს 100 ლ/წთ-ს და მეტს ახალგაზრდებში და მოზრდილებში.

სუნთქვის სიხშირე და სიღრმე.სუნთქვის აქტი, რომელიც შედგება ინჰალაციისა და ამოსუნთქვისგან, აქვს ორი ძირითადი მახასიათებელი - სიხშირე და სიღრმე. სიხშირე არის სუნთქვის რაოდენობა წუთში. მოზრდილებში, ეს მნიშვნელობა ჩვეულებრივ 12-15-ია, თუმცა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ახალშობილებში, ძილის დროს სუნთქვის სიხშირე წუთში 50-60 აღწევს, ერთი წლის ასაკში ის მცირდება 40-50-მდე, შემდეგ რაც იზრდება, ეს მაჩვენებელი თანდათან მცირდება. ასე რომ, დაწყებითი სკოლის ასაკის ბავშვებში, სუნთქვის სიხშირე ჩვეულებრივ არის დაახლოებით 25 ციკლი წუთში, ხოლო მოზარდებში - 18-20. ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებების საპირისპირო ტენდენციას აჩვენებს მოქცევის მოცულობა, ე.ი. სუნთქვის სიღრმის საზომი. ის 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 წლის ასაკში აღწევს 240 მლ-ს, 14 წლის ასაკში. წლის - 300 მლ. მოზრდილებში მოქცევის მოცულობა მოსვენებულ მდგომარეობაში არ აღემატება 500 მლ. სუნთქვის წუთიანი მოცულობა არის მოქცევის მოცულობის და სუნთქვის სიხშირის პროდუქტი.

სპიროგრამა.თუ ფილტვებში შემომავალი და გამომავალი ჰაერის გზაზე დამონტაჟებულია რეზინის ბუხარი ან წყალში ჩაძირული მსუბუქი ზარი, მაშინ სასუნთქი კუნთების მოქმედების გამო ეს მოწყობილობა გაზრდის მოცულობას ამოსუნთქვისას და შემცირდება ჩასუნთქვისას. თუ ყველა კავშირი მჭიდროა (პირის ღრუს დალუქვის მიზნით, გამოიყენება სპეციალური რეზინის პირი ან ნიღაბი სახეზე ნახმარი), მაშინ შესაძლებელია, მოწყობილობის მოძრავ ნაწილზე საწერი ინსტრუმენტის მიმაგრებით, ჩაიწეროს ყველა რესპირატორული მოძრაობები. მე-19 საუკუნეში გამოგონებულ ასეთ მოწყობილობას სპიროგრაფი ჰქვია, მასთან დამზადებულ ჩანაწერს კი სპიროგრამა (სურ. 23). ქაღალდის ლენტაზე დამზადებული სპიროგრამის დახმარებით შესაძლებელია ადამიანის გარეგანი სუნთქვის უმნიშვნელოვანესი მახასიათებლების რაოდენობრივი გაზომვა. ფილტვის მოცულობა და მოცულობა. სპიროგრამის წყალობით, ფილტვების სხვადასხვა მოცულობისა და შესაძლებლობების ნათლად დანახვა და გაზომვა შესაძლებელია. სუნთქვის ფიზიოლოგიაში მოცულობებს ჩვეულებრივ უწოდებენ იმ ინდიკატორებს, რომლებიც დინამიურად იცვლება სუნთქვის პროცესში და ახასიათებს სასუნთქი სისტემის ფუნქციურ მდგომარეობას. ტევადობა არის რეზერვუარი, რომელიც არ იცვლება მოკლე დროში, რომლის ფარგლებშიც ხდება სუნთქვის ციკლი და გაზის გაცვლა. ფილტვის ყველა მოცულობისა და სიმძლავრის საცნობარო წერტილი არის მშვიდი ამოსუნთქვის დონე.

ფილტვის მოცულობები.დასვენების დროს, მოქცევის მოცულობა მცირეა ფილტვებში ჰაერის საერთო 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 ტექნიკა და გამოთვლები, გამოიყენება ინერტული აირები). მოზრდილებში ეს არის დაახლოებით 1,5 ლიტრი, ბავშვებში - ბევრად ნაკლები.

ბრინჯი. 24. სპიროგრამა: ფილტვების მოცულობა და მისი კომპონენტები

ფილტვების სასიცოცხლო ტევადობა.ინსპირაციული სარეზერვო მოცულობის, მოქცევის მოცულობის და ამოსუნთქვის სარეზერვო მოცულობის ჯამი არის ფილტვის მოცულობა(VC) არის სასუნთქი სისტემის მდგომარეობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი. მის გასაზომად გამოიყენება სხვადასხვა დიზაინის სპირომეტრები, რომლებშიც აუცილებელია ღრმა ჩასუნთქვის შემდეგ რაც შეიძლება ღრმად ამოსუნთქვა - ეს იქნება VC. VC დამოკიდებულია სხეულის ზომაზე და, შესაბამისად, ასაკზე, ასევე მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ადამიანის სხეულის ფუნქციურ მდგომარეობასა და ფიზიკურ მდგომარეობაზე. მამაკაცებში VC უფრო მაღალია ვიდრე ქალებში, თუ არც ერთი და არც მეორე არ არის ჩართული სპორტში, განსაკუთრებით გამძლეობის ვარჯიშებში. VC-ის მნიშვნელობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვადასხვა ფიზიკის ადამიანებში: ბრაქიმორფულ ტიპებში ის შედარებით მცირეა, ხოლო დოლიქომორფულ ტიპებში ძალიან დიდი. ჩვეულებრივად გამოიყენება VC, როგორც სკოლის ასაკის ბავშვების, ასევე წვევამდელების ფიზიკური განვითარების ერთ-ერთი მაჩვენებელი. VC შეიძლება გაიზომოს მხოლოდ ბავშვის აქტიური და შეგნებული მონაწილეობით, შესაბამისად, პრაქტიკულად არ არსებობს მონაცემები 3 წლამდე ასაკის ბავშვების შესახებ.