Atmosfer havası ilə qan arasında qaz mübadiləsi hansı heyvanda dəri vasitəsilə baş verir? Qanda, ağciyərlərdə və toxumalarda qaz mübadiləsi nədir? Qaz mübadiləsinin xüsusiyyətləri
Testlər
706-01. Çoxalması su ilə sıx əlaqəli olan üç kameralı ürəkli onurğalılar sinfə qruplaşdırılır.
A) Sümüklü balıq
B) məməlilər
B) Sürünənlər
D) Amfibiyalar
Cavab verin
706-02. Ürək quruluşunun diaqramı şəkildə göstərilən heyvanlar hansı sinfə aiddir?
A) Həşəratlar
B) Qığırdaqlı balıqlar
B) Amfibiyalar
D) Quşlar
Cavab verin
706-03. Suda-quruda yaşayanları balıqlardan fərqləndirən xüsusiyyət budur
A) soyuqqanlılıq
B) ürəyin quruluşu
B) suda inkişaf
D) qapalı qan dövranı sistemi
Cavab verin
706-04. Suda-quruda yaşayanlar balıqlardan fərqlidirlər
A) beyin
B) qapalı qan dövranı sistemi
B) böyüklərdə qoşalaşmış ağciyərlər
D) hiss orqanları
Cavab verin
706-05. Sadalananlar arasında hansı xüsusiyyət Amfibiyalar sinfinin əksər heyvanlarını məməlilərdən fərqləndirir?
B) xarici mayalanma
B) cinsi çoxalma
D) yaşayış mühiti üçün su mühitindən istifadə
Cavab verin
706-06. Təkamül prosesində sürünənlər amfibiyalardan fərqli olaraq
A) qapalı qan dövranı sistemi
B) yüksək məhsuldarlıq
B) embrion membranları olan iri yumurta
D) üç kameralı ürək
Cavab verin
706-07. Əgər təkamül prosesində bir heyvan şəkildə göstərilən ürəyi əmələ gətiribsə, o zaman heyvanın tənəffüs orqanları olmalıdır. 
A) ağciyərlər
B) dəri
B) ağciyər kisələri
D) qəlpələr
Cavab verin
706-08. Hansı qrup heyvanlarda çoxalma su ilə əlaqəli deyil?
A) kəlləsiz (lansletlər)
B) sümüklü balıq
B) suda-quruda yaşayanlar
D) sürünənlər
Cavab verin
706-09. Hansı heyvanlarda embrion tamamilə yumurta içərisində inkişaf edir?
A) sümüklü balıq
B) quyruqlu amfibiyalar
B) quyruqsuz amfibiyalar
D) sürünənlər
Cavab verin
706-10. Çoxalması su ilə əlaqəli olmayan üç kameralı ürəkli onurğalılar sinfə qruplaşdırılır.
A) Sümüklü balıq
B) məməlilər
B) Sürünənlər
D) Amfibiyalar
Cavab verin
706-11. Qeyri-sabit bədən istiliyi, ağciyər tənəffüsü, mədəcikdə natamam septum olan üç kameralı ürəyi olan onurğalılar aşağıdakı kimi təsnif edilir.
A) sümüklü balıq
B) suda-quruda yaşayanlar
B) sürünənlər
D) qığırdaqlı balıqlar
Cavab verin
706-12. Sürünənlər, amfibiyalardan fərqli olaraq, meyllidirlər
A) Xarici mayalanma
B) daxili mayalanma
B) sürfənin əmələ gəlməsi ilə inkişaf
D) bədənin baş, gövdə və quyruğa bölünməsi
Cavab verin
706-13. Aşağıdakı heyvanlardan hansı soyuqqanlıdır?
A) sürətli kərtənkələ
B) Amur pələngi
B) çöl tülkü
D) adi canavar
Cavab verin
706-14. Buynuz pulcuqlu quru dərili və natamam septumlu üç kameralı ürəyi olan heyvanlar hansı sinfə aiddir?
A) Sürünənlər
B) məməlilər
B) Amfibiyalar
D) Quşlar
Cavab verin
706-15. Quşlar sürünənlərdən olması ilə fərqlənir
A) daxili mayalanma
B) mərkəzi sinir sistemi
B) qan dövranının iki dairəsi
D) sabit bədən istiliyi
Cavab verin
706-15. Müasir sürünənlərdə və quşlarda hansı struktur xüsusiyyət oxşardır?
A) hava ilə dolu sümüklər
B) vəzilərdən məhrum olan quru dəri
B) onurğa sütununda quyruq nahiyəsi
D) çənələrdə kiçik dişlər
Cavab verin
706-16. Atmosfer havası ilə qan arasında qaz mübadiləsi hansı heyvanda dəri vasitəsilə baş verir?
A) qatil balina
B) triton
B) timsah
D) çəhrayı qızılbalıq
Cavab verin
706-17. Hansı qrup heyvanların ürəyi iki kameradan ibarətdir?
Balıq
B) suda-quruda yaşayanlar
B) sürünənlər
D) məməlilər
Cavab verin
706-18. Uşağın uterusda inkişafı baş verir
A) yırtıcı quşlar
B) sürünənlər
B) suda-quruda yaşayanlar
D) məməlilər
Cavab verin
706-19. Xordalıların hansı sinfinin nümayəndələri dəri tənəffüsü ilə xarakterizə olunur?
A) Amfibiyalar
B) Sürünənlər
B) Quşlar
D) məməlilər
Cavab verin
706-20. Amfibiya sinfinin əlaməti
A) xitin örtüyü
B) çılpaq dəri
B) diri doğulma
D) qoşalaşmış üzvlər
Cavab verin
706-21. Amfibiyalar sinfinin nümayəndələri digər onurğalılardan hansı xüsusiyyətləri ilə fərqlənirlər?
A) onurğa sütunu və sərbəst ətraflar
B) ağciyər tənəffüsü və kloakanın olması
B) çılpaq selikli dəri və xarici mayalanma
D) qapalı qan dövranı sistemi və iki kameralı ürək
Cavab verin
706-22. Sadalananlardan hansı xüsusiyyəti Sürünənlər sinfinin heyvanlarını məməlilər sinfinin heyvanlarından fərqləndirir?
A) qapalı qan dövranı sistemi
B) qeyri-sabit bədən istiliyi
C) transformasiya olmadan inkişaf
D) yaşayış mühiti üçün yer-hava mühitindən istifadə
Bədənin ümumi səthi 2 m2-dən azdır və ağciyər alveollarının ümumi səthinin 3% -dən çox olmadığı üçün insan nəfəsində dərinin iştirak payı ağciyərlərlə müqayisədə cüzidir.
Tənəffüs sisteminin əsas komponentləri tənəffüs yolları, ağciyərlər və tənəffüs əzələləri, o cümlədən diafraqmadır. azot, oksigen, karbon qazı və bəzi başqaları (Şəkil 2) - insan ağciyər daxil atmosfer havası qazların qarışığı var.
düyü. 2. Quruda qazların qismən təzyiqinin (mm Hg) orta dəyərləri
inhalyasiya edilmiş hava, alveollar, ekshalasiya edilmiş havada və əzələ istirahəti zamanı qanda (şəklin orta hissəsi). Böyrəklərdən və əzələlərdən axan venoz qanda qazların qismən təzyiqi (şəklin aşağı hissəsi)
Qazların qarışığında qazın qismən təzyiqi bu qazın qarışığın digər komponentləri olmadıqda yarada biləcəyi təzyiqdir. Qarışıqdakı qazın faizindən asılıdır: nə qədər yüksəkdirsə, bu qazın qismən təzyiqi bir o qədər yüksəkdir. Alveolyar havada oksigenin* parsial təzyiqi 105 mm Hg-dir. Art., və venoz qanda - 40 mm Hg. Art., beləliklə, oksigen alveollardan qana yayılır. Qandakı demək olar ki, bütün oksigen kimyəvi cəhətdən hemoglobinə bağlıdır. Toxumalarda oksigenin qismən təzyiqi nisbətən aşağıdır, ona görə də o, qan kapilyarlarından toxumaya diffuziya edərək toxumaların tənəffüsünü və enerjiyə çevrilmə proseslərini təmin edir.
Maddələr mübadiləsinin son məhsullarından biri olan karbon qazının daşınması da əks istiqamətdə oxşar şəkildə baş verir. Karbon qazı bədəndən ağciyərlər vasitəsilə atılır. Azot bədəndə istifadə edilmir. Atmosfer havasında və oksigen nəqli sxeminin müxtəlif səviyyələrində oksigen, karbon qazı, azotun qismən təzyiqi Şek. 2.
A- xarici silindr, b- oxumaq üçün şüşə pəncərə, V- daxili silindr, G– daxili silindri balanslaşdırmaq üçün hava silindri, d- su
Diffuziya sayəsində alveolyar havanın tərkibi davamlı olaraq dəyişir: içindəki oksigen konsentrasiyası azalır və karbon qazının konsentrasiyası artır. Nəfəs alma prosesini saxlamaq üçün ağciyərlərdəki qazların tərkibi daim yenilənməlidir. Bu, ağciyərlərin ventilyasiyası zamanı baş verir, yəni. sözün adi mənasında nəfəs almaq. Nəfəs aldığımız zaman ağciyərlərin həcmi artır və hava onlara atmosferdən daxil olur. Eyni zamanda, alveollar genişlənir. İstirahətdə hər nəfəslə ağciyərlərə təxminən 500 ml hava daxil olur. Bu hava həcmi adlanır gelgit həcmi. İnsan ağciyərlərində sıx tənəffüs zamanı istifadə edilə bilən müəyyən bir tutum ehtiyatı var. Sakit bir inhalyasiyadan sonra bir insan təxminən 1500 ml havanı nəfəs ala bilər. Bu həcm deyilir inspirator ehtiyat həcmi. Sakit bir ekshalasiyadan sonra, səy göstərərək təxminən 1500 ml hava çıxara bilərsiniz. Bu ekspiratuar ehtiyat həcmi. Gelgit həcmi və inspirator və ekspiratuar ehtiyat həcmləri əlavə edir həyati tutum(VEL). Bu halda, 3500 ml (500 + 1500 + 1500) bərabərdir. Həyat qabiliyyətini ölçmək üçün xüsusilə dərin nəfəs alın və sonra xüsusi cihazın - spirometrin borusuna mümkün qədər çox nəfəs alın. Ölçmələr istirahətdə dayanmış vəziyyətdə aparılır (şəkil 3). Həyat qabiliyyətinin dəyəri cinsdən, yaşdan, bədən ölçüsündən və fitnesdən asılıdır. Bu rəqəm çox dəyişir, qadınlarda orta hesabla 2,5-4 litr, kişilərdə isə 3,5-5 litrdir. Bəzi hallarda, çox hündür insanlarda, məsələn, basketbolçularda, həyati tutum 9 litrə çata bilər. Təlimin təsiri altında, məsələn, xüsusi nəfəs məşqlərini yerinə yetirərkən, həyat qabiliyyəti artır (bəzən hətta 30%).
düyü. 4. Ağciyərlərin düzgün həyat qabiliyyətini təyin etmək üçün Miller nomoqramması
Həyat qabiliyyəti Millerin nomoqramından istifadə etməklə müəyyən edilə bilər (şəkil 4). Bunun üçün tərəzidə boyunuzu tapmaq və onu düz bir xəttlə yaşınıza (qadınlar və kişilər üçün ayrıca) bağlamaq lazımdır. Bu düz xətt həyati tutum şkalasını kəsəcək. Fiziki performans tədqiqatlarında mühüm göstəricidir dəqiqə tənəffüs həcmi, və ya ventilyasiya. Ventilyasiya müxtəlif şəraitdə 1 dəqiqə ərzində ağciyərlərdən keçən havanın faktiki miqdarıdır. İstirahətdə ağciyərlərin ventilyasiyası 5-8 l/dəq.
İnsan öz nəfəsini idarə edə bilir. Onu bir müddət gecikdirə və ya gücləndirə bilərsiniz. Nəfəs almağı artırmaq qabiliyyəti dəyərlə ölçülür maksimum ağciyər ventilyasiyası(MLW). Bu dəyər, həyati qabiliyyət kimi, tənəffüs əzələlərinin inkişaf dərəcəsindən asılıdır. Fiziki iş zamanı ağciyərlərin ventilyasiyası artır və 150-180 l/dəq-ə çatır. İş nə qədər çətin olsa, pulmoner ventilyasiya bir o qədər çox olar.
Ağciyərin elastikliyi əsasən alveolların daxili səthini isladan mayenin səthi gərilmə qüvvələrindən asılıdır (s = 5 x 10-2 n / m). Təbiət özü nəfəs almağı asanlaşdırmağa diqqət yetirdi və səth gərginliyini aşağı salan maddələr yaratdı. Onlar alveolların divarlarında yerləşən xüsusi hüceyrələr tərəfindən sintez olunur. Bu səthi aktiv maddələrin sintezi insanın həyatı boyu davam edir.
Nadir hallarda, yeni doğulmuş uşağın ağciyərlərində səthi aktiv maddə istehsal edən hüceyrələr olmadıqda, uşaq ilk nəfəsini özü ala bilmir və ölür. Alveollarda səthi aktiv maddələrin olmaması və ya olmaması səbəbindən dünyada hər il təxminən yarım milyon yeni doğulmuş körpə ilk nəfəsini almadan ölür.
Ancaq bəzi ağciyərləri ilə nəfəs alan heyvanlar səthi aktiv maddələr olmadan edə bilərlər. İlk növbədə, bu, soyuqqanlı heyvanlara - qurbağalara, ilanlara, timsahlara aiddir. Bu heyvanların isinmək üçün enerji sərf etmələrinə ehtiyac olmadığı üçün onların oksigen tələbatı isti qanlı heyvanlar qədər yüksək deyil və buna görə də ağciyər səthi daha azdır. Bir insanın ağciyərlərində 1 sm 3 hava ilə qan damarlarının təmas səthi təxminən 300 sm 2-dirsə, qurbağada bu, cəmi 20 sm 2-dir.
Soyuq qanlı heyvanlarda vahid həcmə düşən ağciyər sahəsinin nisbi azalması onların alveollarının diametrinin isti qanlı heyvanlara nisbətən təxminən 10 dəfə böyük olması ilə əlaqədardır. Və Laplas qanunundan ( səh= 4a/R) belə çıxır ki, inhalyasiya zamanı aradan qaldırılmalı olan əlavə təzyiq alveolların radiusuna tərs mütənasibdir. Soyuqqanlı heyvanlarda alveolların böyük radiusu onların ölçüsünü azaltmadan belə asanlıqla nəfəs almağa imkan verir. səh səthi aktiv maddələrə görə.
Quşların ağciyərlərində səthi aktiv maddələr yoxdur. Quşlar istiqanlı heyvanlardır və aktiv həyat tərzi keçirirlər. İstirahət zamanı quşların oksigenə ehtiyacı digər onurğalılara, o cümlədən məməlilərə nisbətən daha yüksəkdir və uçuş zamanı dəfələrlə artır. Quşların tənəffüs sistemi konsentrasiyasının dəniz səviyyəsindən xeyli aşağı olduğu yüksək hündürlüklərdə uçarkən belə qanı oksigenlə doyurmağa qadirdir. İstənilən məməlilər (insanlar da daxil olmaqla) belə bir hündürlükdə bir dəfə oksigen aclığı yaşamağa başlayır, motor fəaliyyətini kəskin şəkildə azaldır və bəzən hətta yarı huşunu itirmə vəziyyətinə düşür. Səthi aktiv maddələr olmadığı halda quşların ağciyərləri bu çətin işin öhdəsindən necə gələ bilər?
Normal ağciyərlərə əlavə olaraq, quşlarda ağciyərlərə bağlı beş və ya daha çox cüt nazik divarlı hava kisəsindən ibarət əlavə bir sistem var. Bu torbaların boşluqları bədəndə geniş şəkildə budaqlanır və bəzi sümüklərə, bəzən hətta barmaqların falanqlarının kiçik sümüklərinə qədər uzanır. Nəticədə, tənəffüs sistemi, məsələn, ördəklərdə, bədən həcminin təxminən 20% -ni (2% ağciyər və 18% hava kisələri) tutur, insanlarda isə yalnız 5% -dir. Hava kisələrinin divarları qan damarlarında zəifdir və qaz mübadiləsində iştirak etmir. Hava yastıqları yalnız bir istiqamətə ağciyərlərə hava üfürməyə kömək etmir, həm də bədənin sıxlığını, ayrı-ayrı hissələri arasında sürtünməni azaldır və bədənin effektiv soyumasına kömək edir.
Quşun ağciyəri parabronxlardan uzanan qan damarları - hava kapilyarları ilə əhatə olunmuş, hər iki tərəfdən açıq, paralel bağlanmış nazik borulardan tikilmişdir. Nəfəs alma zamanı ön və arxa hava kisələrinin həcmi artır. Traxeyanın havası birbaşa posterior kisələrə daxil olur. Ön kisələr əsas bronxla əlaqə saxlamır və ağciyərləri tərk edən hava ilə doldurulur (şək. 5, A).
düyü. 5 . Quşun tənəffüs sistemində havanın hərəkəti: A- nəfəs almaq, b- nəfəs almaq
(K1 və K2 hava hərəkətini dəyişdirən klapanlardır)
Nəfəs verdikdə ön kisələrlə əsas bronx arasında əlaqə bərpa olunur, arxa kisələr arasında əlaqə kəsilir. Nəticədə, ekshalasiya zamanı hava quşun ağciyərindən inhalyasiya zamanı olduğu istiqamətdə eyni istiqamətdə axır (Şəkil 5, b). Nəfəs alma zamanı yalnız hava kisələrinin həcmi dəyişir, ağciyərin həcmi isə demək olar ki, sabit qalır. Quşların ağciyərlərində niyə səthi aktiv maddələrin olmadığı aydın olur: orada sadəcə heç bir faydası yoxdur, çünki ağciyərləri şişirtməyə ehtiyac yoxdur.
Bəzi orqanizmlər havadan nəfəs almaqdan daha çox istifadə edirlər. Hind okeanında və Aralıq dənizində yaşayan puffer balığının bədəni çoxsaylı iynələrlə - dəyişdirilmiş pulcuqlarla bəzədilib. Sakit vəziyyətdə, iynələr bədənə daha çox və ya daha sıx uyğun gəlir. Təhlükə ilə qarşılaşdıqda, çubuq balığı suyun səthinə qaçır və bağırsaqlara hava alaraq, şişirilmiş topa çevrilir. Bu vəziyyətdə iynələr yüksəlir və hər tərəfə yapışır. Balıq suyun səthinə yaxın qalır, qarnı ters çevrilmiş, bədəninin bir hissəsi suyun üstündən çıxır. Bu vəziyyətdə pufferfish həm aşağıda, həm də yuxarıda yırtıcılardan qorunur. Təhlükə aradan qaldırıldıqdan sonra, şiş balığı havanı buraxır və bədəni normal ölçüsünü alır.
Yerin hava qabığı (atmosfer) cazibə qüvvələrinin təsiri ilə Yerin yaxınlığında tutulur və təmasda olduğu bütün cisimlərə təzyiq göstərir. İnsan bədəni atmosfer təzyiqinə uyğunlaşır və onun azalmasına yaxşı dözmür. Dağlara qalxarkən (4 min metr və bəzən daha aşağı) bir çox insanlar özlərini pis hiss edir və "dağ xəstəliyi" hücumları keçirirlər: nəfəs almaq çətinləşir, qulaqlardan və burundan qan tez-tez qanaxır və huşunu itirmə mümkündür. Atmosfer təzyiqi yüksək dağlarda, atmosfer təzyiqinin çox azaldığı, oynaqların hərəkəti pozulduğu üçün oynaq səthləri bir-birinə sıx uyğunlaşdığından (oynaqları əhatə edən oynaq kapsulunda təzyiq azalır) qollar və ayaqlar yaxşı "qulaq asmır", dislokasiyalar asanlıqla baş verir. Alpinistlər və pilotlar böyük hündürlüklərə qalxarkən özləri ilə oksigen avadanlığı götürür və qalxmadan əvvəl xüsusi məşq edirlər.
Astronavtlar üçün xüsusi təlim proqramı yüksək və ya aşağı təzyiq yaradan güclü nasosla birləşdirilmiş, hermetik şəkildə bağlanmış polad kamera olan təzyiq kamerasında məcburi təlimləri əhatə edir. Müasir tibbdə təzyiq kameraları bir çox xəstəliklərin müalicəsində istifadə olunur. Kameraya təmiz oksigen verilir və yüksək təzyiq yaranır. Dəri və ağciyərlər vasitəsilə oksigenin yayılması səbəbindən toxumalarda onun gərginliyi əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bu müalicə üsulu, məsələn, oksigenin güclü zəhər olduğu anaerob mikroorqanizmlərin yaratdığı yara infeksiyaları (qaz qanqrenası) üçün çox effektivdir.
Müasir kosmik gəmilərin uçduğu yüksəkliklərdə praktiki olaraq hava olmadığından gəmilərin kabinələri hermetik şəkildə bağlanır və onlarda normal hava təzyiqi və tərkibi, rütubət və temperatur yaradılır və saxlanılır. Kabin möhürünün pozulması faciəli nəticələrə gətirib çıxarır.
Göyərtəsində üç kosmonavt (Q.Dobrovolski, V.Volkov, V.Patsayev) olan "Soyuz-11" kosmik gəmisi 1971-ci il iyunun 6-da aşağı yerin orbitinə buraxılıb və iyunun 30-da Yerə qayıdarkən ekipaj həlak olub. 150 km hündürlükdə bölmələrin ayrılmasından sonra enmə modulunun təzyiqsizləşdirilməsi nəticəsində.
Nəfəs alma haqqında bəzi məlumatlar
İnsan ritmik nəfəs alır. Yeni doğulmuş uşaq 1 dəqiqədə 60 dəfə, beş yaşında - 1 dəqiqədə 25 dəfə tənəffüs hərəkətləri edir, 15-16 yaşlarında tənəffüs sürəti 1 dəqiqədə 16-18-ə qədər azalır və qocalığa qədər bu şəkildə qalır, yenidən daha tez-tez olduqda.
Bəzi heyvanların tənəffüs sürəti çox aşağıdır: kondor hər 10 saniyədə, buqələmun isə hər 30 dəqiqədə bir tənəffüs hərəkəti edir. Buqələmun ağciyərləri xüsusi kisələrlə birləşir ki, onun içinə hava alır və eyni zamanda çox şişirir. Aşağı tənəffüs dərəcəsi buqələmunun uzun müddət varlığını aşkar etməməsinə imkan verir.
İstirahətdə və normal temperaturda bir adam dəqiqədə təxminən 250 ml, saatda 15 litr, gündə 360 litr oksigen istehlak edir. İstirahət zamanı istehlak edilən oksigenin miqdarı sabit deyil - bir insan gündüz yatsa belə, gündüz gecədən daha çoxdur. Bu, ehtimal ki, bədənin həyatında sirkadiyalı ritmlərin təzahürüdür. Yalan danışan insan 1 saat ərzində təxminən 15 litr, ayaq üstə - 20 litr, sakit yerişdə - 50 litr, 5 km/saat sürətlə yeridikdə - 150 litr oksigen istehlak edir.
Atmosfer təzyiqində insan təxminən bir gün təmiz oksigenlə nəfəs ala bilər, bundan sonra ölümlə nəticələnən pnevmoniya baş verir. 2-3 atm təzyiqdə bir insan 2 saatdan çox olmayan təmiz oksigenlə nəfəs ala bilər, sonra hərəkətlərin, diqqətin və yaddaşın koordinasiyasının pozulması baş verir.
1 dəqiqədə 7-9 litr hava normal olaraq ağciyərlərdən keçir, lakin təlim keçmiş bir qaçış üçün - təxminən 200 litr.
Gərgin iş zamanı daxili orqanlar artan oksigen tədarükünü tələb edir. Gərgin iş zamanı ürək tərəfindən oksigen istehlakı 2 dəfə, qaraciyər tərəfindən 4 dəfə, böyrəklər tərəfindən 10 dəfə artır.
Hər bir inhalyasiya ilə bir insan 1 kq ağırlığında bir yükü 8 sm yüksəkliyə qaldırmaq üçün kifayət qədər iş görür. m.
Məlumdur ki, qanda karbon qazının konsentrasiyası artdıqda tənəffüs mərkəzi həyəcanlanır. Əgər qanda karbon qazının konsentrasiyası azalarsa, insan adi haldan daha uzun müddət nəfəs ala bilməz. Buna sürətli nəfəslə nail olmaq olar. Dalğıclar oxşar texnikadan istifadə edirlər və təcrübəli mirvari dalğıcları 5-7 dəqiqə su altında qala bilirlər.
Hər yerdə toz var. Alp dağlarının zirvəsində belə, 1 ml havada 200-ə yaxın toz hissəcikləri var. Eyni həcmdə şəhər havasında 500 mindən çox toz hissəcikləri var. Külək tozu çox uzun məsafələrə aparır: məsələn, Saxaradan gələn toz Norveçdə, İndoneziya adalarından gələn vulkanik toz isə Avropada aşkar edilmişdir. Toz hissəcikləri tənəffüs sistemində saxlanılır və müxtəlif xəstəliklərə səbəb ola bilər.
Hər sakinin 40 sm2 küçə səthinin olduğu Tokioda polis məmurları oksigen maskası taxırlar. Parisdə yoldan keçənlər üçün təmiz hava kabinələri quraşdırılıb. Patoloqlar parisliləri yarılma zamanı qara ağciyərlərindən tanıyırlar. Los-Ancelesdə yüksək hava çirkliliyinə görə canlılar öldüyü üçün küçəyə plastik palma ağacları qoyulur.
Ardı var
* Bu, qanda və ya digər mühitdə həll olunan oksigenlə tarazlıqda olduğu havadakı oksigenin qismən təzyiqinə aiddir, bu mühitdə oksigen gərginliyi də deyilir.
Qaz mübadiləsi nədir? Demək olar ki, heç bir canlı onsuz edə bilməz. Ağciyərlərdə və toxumalarda, eləcə də qanda qaz mübadiləsi hüceyrələri qida maddələri ilə təmin etməyə kömək edir. Onun sayəsində biz enerji və canlılıq alırıq.
Qaz mübadiləsi nədir?
Canlı orqanizmlərin mövcud olması üçün hava lazımdır. Əsas payları oksigen və azot olan bir çox qazın qarışığıdır. Bu qazların hər ikisi orqanizmlərin normal fəaliyyətini təmin etmək üçün vacib komponentlərdir.
Təkamül zamanı müxtəlif növlər onları əldə etmək üçün öz uyğunlaşmalarını inkişaf etdirdilər: bəziləri ağciyərləri inkişaf etdirdi, digərlərində qəlpələri var, digərləri isə yalnız dəridən istifadə edir. Bu orqanların köməyi ilə qaz mübadiləsi baş verir.
Qaz mübadiləsi nədir? Bu, oksigen və karbon qazının mübadiləsi zamanı xarici mühitlə canlı hüceyrələr arasında qarşılıqlı əlaqə prosesidir. Nəfəs alma zamanı oksigen hava ilə birlikdə bədənə daxil olur. Bütün hüceyrələri və toxumaları doyuraraq, digər metabolik məhsullarla birlikdə bədəndən xaric olan karbon qazına çevrilərək oksidləşdirici reaksiyada iştirak edir.
Ağciyərlərdə qaz mübadiləsi
Hər gün 12 kiloqramdan çox hava udırıq. Bu işdə ağciyərlər bizə kömək edir. Onlar bir tam dərin nəfəsdə 3 litrə qədər hava tuta bilən ən həcmli orqandır. Ağciyərlərdə qaz mübadiləsi alveolların köməyi ilə baş verir - qan damarları ilə birləşən çoxsaylı baloncuklar.
Hava onlara yuxarı tənəffüs yollarından, traxeya və bronxlardan keçərək daxil olur. Alveollara bağlı kapilyarlar havanı qəbul edir və onu bütün qan dövranı sisteminə paylayır. Eyni zamanda, nəfəs alma ilə birlikdə bədəni tərk edən alveollara karbon qazı buraxırlar.
Alveollar və qan damarları arasında mübadilə prosesinə ikitərəfli diffuziya deyilir. Bu, bir neçə saniyə ərzində baş verir və təzyiq fərqinə görə həyata keçirilir. Oksigenlə doymuş atmosfer havası daha çox oksigenə malikdir, buna görə də kapilyarlara qaçır. Karbon dioksid daha az təzyiqə malikdir, buna görə də alveollara itələyir.
Dövriyyə
Qan dövranı sistemi olmasaydı, ağciyərlərdə və toxumalarda qaz mübadiləsi qeyri-mümkün olardı. Bədənimizə müxtəlif uzunluqlarda və diametrlərdə çoxlu qan damarları daxil olur. Onlar arteriyalar, damarlar, kapilyarlar, venulalar və s. ilə təmsil olunur. Qan damarlarda davamlı olaraq dövr edir, qazların və maddələrin mübadiləsini asanlaşdırır.
Qanda qaz mübadiləsi iki qan dövranı vasitəsilə baş verir. Nəfəs alarkən hava böyük bir dairədə hərəkət etməyə başlayır. Qırmızı qan hüceyrələrində olan hemoglobin adlı xüsusi bir proteinə bağlanaraq qanda daşınır.
Alveollardan hava kapilyarlara, sonra isə arteriyalara daxil olur və birbaşa ürəyə doğru gedir. Bədənimizdə oksigenli qanı toxumalara və hüceyrələrə vuran güclü nasos rolunu oynayır. Onlar, öz növbəsində, karbon qazı ilə dolu qanı venulalar və damarlar vasitəsilə ürəyə geri göndərirlər.
Sağ atriumdan keçərək venoz qan böyük bir dairəni tamamlayır. O, sağ mədəcikdən başlayır, qan onun vasitəsilə pompalanır, arteriyalar, arteriollar və kapilyarlar vasitəsilə hərəkət edir, burada dövranı yenidən başlamaq üçün alveollarla hava mübadiləsi aparır.
Dokularda mübadilə
Beləliklə, ağciyərlərlə qan arasında qaz mübadiləsinin nə olduğunu bilirik. Hər iki sistem qazları nəql edir və mübadilə edir. Ancaq əsas rol parçalara aiddir. Havanın kimyəvi tərkibini dəyişdirən əsas proseslər onlarda baş verir.
Hüceyrələri oksigenlə doyurur, bu da onlarda bir sıra redoks reaksiyalarına səbəb olur. Biologiyada onlara Krebs dövrü deyilir. Onların həyata keçirilməsi üçün qanla birlikdə gələn fermentlər lazımdır.
Prosesdə limon, sirkə və digər turşular, yağların, amin turşularının və qlükoza oksidləşməsi üçün məhsullar əmələ gəlir. Bu, toxumalarda qaz mübadiləsini müşayiət edən ən vacib mərhələlərdən biridir. Onun gedişi zamanı bədənin bütün orqan və sistemlərinin işləməsi üçün lazım olan enerji sərbəst buraxılır.
Reaksiyanı həyata keçirmək üçün oksigen aktiv şəkildə istifadə olunur. Tədricən oksidləşir, hüceyrələrdən və toxumalardan qana, sonra ağciyərlərə və atmosferə buraxılan karbon qazına - CO 2-yə çevrilir.
Heyvanlarda qaz mübadiləsi
Bir çox heyvanların bədən və orqan sistemlərinin quruluşu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Məməlilər insanlara ən çox bənzəyirlər. Planarlar kimi kiçik heyvanların mürəkkəb metabolik sistemləri yoxdur. Nəfəs almaq üçün xarici örtüklərindən istifadə edirlər.
Amfibiyalar nəfəs almaq üçün dərilərindən, ağızlarından və ağciyərlərindən istifadə edirlər. Suda yaşayan əksər heyvanlarda qaz mübadiləsi qəlpələrdən istifadə etməklə həyata keçirilir. Onlar kapilyarlara bağlanan və sudan oksigeni onlara daşıyan nazik lövhələrdir.
Buğumayaqlıların, məsələn, millipedlər, ağac bitləri, hörümçəklər və həşəratların ağciyərləri yoxdur. Bədənlərinin bütün səthində havanı birbaşa hüceyrələrə yönəldən traxeyalar var. Bu sistem onlara nəfəs darlığı və yorğunluq yaşamadan sürətlə hərəkət etməyə imkan verir, çünki enerjinin əmələ gəlməsi prosesi daha sürətli baş verir.
Bitkilərdə qaz mübadiləsi
Heyvanlardan fərqli olaraq, bitkilərin toxumalarında qaz mübadiləsi həm oksigen, həm də karbon qazının istehlakını əhatə edir. Tənəffüs zamanı oksigen istehlak edirlər. Bitkilərin bunun üçün xüsusi orqanları yoxdur, ona görə də hava onlara bədənin bütün hissələri ilə daxil olur.
Bir qayda olaraq, yarpaqlar ən böyük sahəyə malikdir və havanın əsas miqdarı onlara düşür. Oksigen onlara stomata adlanan hüceyrələr arasındakı kiçik boşluqlardan daxil olur, heyvanlarda olduğu kimi işlənir və karbon qazı şəklində xaric olur.
Bitkilərin fərqli bir xüsusiyyəti onların fotosintez etmək qabiliyyətidir. Beləliklə, onlar işığın və fermentlərin köməyi ilə qeyri-üzvi komponentləri üzvi komponentlərə çevirə bilirlər. Fotosintez zamanı karbon qazı udulur və oksigen əmələ gəlir, buna görə də bitkilər havanı zənginləşdirmək üçün əsl “fabriklər”dir.
Xüsusiyyətlər
Qaz mübadiləsi hər hansı bir canlı orqanizmin ən vacib funksiyalarından biridir. Tənəffüs və qan dövranı vasitəsilə həyata keçirilir, enerji və maddələr mübadiləsini təşviq edir. Qaz mübadiləsinin xüsusiyyətləri ondan ibarətdir ki, o, həmişə eyni şəkildə getmir.
Əvvəla, nəfəs almadan 4 dəqiqə dayandırmaq beyin hüceyrələrinin işində pozulmalara səbəb ola bilər; Nəticədə bədən ölür. Qaz mübadiləsinin pozulduğu bir çox xəstəlik var. Dokular kifayət qədər oksigen qəbul etmir, bu da onların inkişafını və fəaliyyətini ləngidir.
Sağlam insanlarda da qeyri-bərabər qaz mübadiləsi müşahidə olunur. Artan əzələ işi ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Cəmi altı dəqiqə ərzində o, maksimum gücə çatır və ona yapışır. Bununla birlikdə, yük artdıqca, oksigen miqdarı artmağa başlaya bilər, bu da bədənin rifahına xoşagəlməz təsir göstərəcəkdir.
Tənəffüs fiziologiyası 1.
1. Nəfəs almanın mahiyyəti. Nəfəs alma və ekshalasiya mexanizmi.
2. Peripulmoner boşluqda mənfi təzyiqin yaranması. Pnevmotoraks, atelektaz.
3. Nəfəs alma növləri.
4. Ağciyərlərin həyati tutumu və onların ventilyasiyası.
n 1. Nəfəs almanın mahiyyəti. Nəfəs alma və ekshalasiya mexanizmi.
n Xarici mühitlə orqanizmin toxumaları arasında oksigen və karbon qazının mübadiləsini təmin edən proseslərin məcmusuna deyilir. nəfəs alma , və tənəffüsü təmin edən orqanlar toplusudur tənəffüs sistemi.
n Nəfəs alma növləri:
n Hüceyrəli - hüceyrənin bütün səthi boyunca birhüceyrəli orqanizmlərdə.
n Dəri – bədənin bütün səthində çoxhüceyrəli orqanizmlərdə (qurdlarda).
n Trakeal - bədənin yan səthi boyunca uzanan xüsusi nəfəs boruları vasitəsilə həşəratlarda.
n Gill - gills vasitəsilə balıqlarda.
n Ağciyər - suda-quruda yaşayanlarda ağciyər vasitəsilə.
n Məməlilərdə xüsusi tənəffüs orqanları vasitəsilə: burun-udlaq, qırtlaq, nəfəs borusu, bronxlar, ağciyərlər, həmçinin döş qəfəsi, diafraqma və əzələ qrupu: inspiratorlar və ekspiratorlar.
n Ağciyərlər (bədən çəkisinin 0,6-1,4%) - qoşalaşmış orqanlar, loblara (sağda - 3, solda - 2) bölünür, lobullara bölünür (hər birində 12-20 acini var), bronxlar bronxiollara bölünür, alveolalarla bitir.
n Ağciyərin morfoloji və funksional vahidi - acini (lat. acinus - üzüm giləmeyvə)- tənəffüs bronxiolunun 400-600 alveolyar kisələrlə bitən alveolyar kanallara şaxələnməsi.
n Alveollar hava ilə doludur və divarlarında səthi aktiv maddələrin olması səbəbindən çökmür - səthi aktiv maddələr (fosfolipoproteinlər və ya lipopolisakkaridlər).
n Nəfəs alma mərhələləri:
n a) ağciyər ventilyasiyası - ağciyərlər və xarici mühit arasında qaz mübadiləsi;
n b) alveolyar hava ilə ağciyər dövranının kapilyarları arasında ağciyərlərdə qazların mübadiləsi;
n c) O2 və CO2-nin qanla daşınması;
n d) sistemli dövranın kapilyarlarının qanı ilə toxuma mayesi arasında qaz mübadiləsi;
n e) hüceyrədaxili tənəffüs hüceyrələrdə substratların oksidləşməsinin çoxmərhələli enzimatik prosesidir.
n O2-nin xarici mühitdən hüceyrələrə və CO2-nin əks istiqamətdə hərəkətini təmin edən əsas fiziki prosesdir. diffuziya , yəni qazın həll olunmuş maddə kimi konsentrasiya qradiyenti boyunca hərəkəti.
n İnhalyasiya - ilham .
n Ağciyərlərə daxil olan və çıxan havanın ətraf mühitə hərəkəti ağciyərlərdə təzyiqin dəyişməsi nəticəsində baş verir. Ağciyərlər genişləndikdə, onlarda təzyiq atmosferdən aşağı olur (5-8 mm Hg) və hava ağciyərlərə sorulur. Ağciyərlərin özlərində əzələ toxuması yoxdur. Ağciyər həcminin dəyişməsi sinə həcminin dəyişməsindən asılıdır, yəni. ağciyərlər döş qəfəsindəki dəyişiklikləri passiv şəkildə izləyir. Nəfəs alarkən sinə şaquli, sagittal və frontal istiqamətlərdə genişlənir. Tənəffüs əzələləri (inspiratorlar) - xarici qabırğaarası əzələlər və diafraqma - daraldıqda, qabırğalar yuxarı qalxır, sinə genişlənir. Diafraqma konus şəklini alır. Bütün bunlar ağciyərlərdə təzyiqin azalmasına və havanın sorulmasına kömək edir. Alveolların qalınlığı kiçikdir, buna görə qazlar alveolların divarından asanlıqla yayılır.
n Ekshalasiya - ekshalasiya .
n Nəfəs verərkən tənəffüs əzələləri rahatlaşır və döş qəfəsi qabırğa qığırdaqlarının ağırlığına və elastikliyinə görə ilkin vəziyyətinə qayıdır. Diafraqma rahatlaşır və günbəz formasına çevrilir. Beləliklə, istirahətdə, inhalyasiyanın başa çatması səbəbindən ekshalasiya passiv şəkildə baş verir.
n Məcburi tənəffüs zamanı ekshalasiya aktivləşir - bu, ekspiratuar əzələlərin (ekshalatorların) - daxili qabırğaarası əzələlərin, qarın əzələlərinin - xarici və daxili oblik, eninə və düz qarın, dorsal serratus ekshalatorunun daralması ilə gücləndirilir. Qarın boşluğunda təzyiq artır, bu da diafraqmanı sinə boşluğuna itələyir, qabırğalar aşağı enir və bir-birinə yaxınlaşır, bu da sinə həcmini azaldır.
n Ağciyərlər çökdükdə hava sıxılır, onlarda təzyiq atmosferdən daha yüksək olur (3-4 mm Hg).
n 2. Peripulmoner boşluqda mənfi təzyiqin yaranması. Pnevmotoraks, atelektaz
n Döş qəfəsindəki ağciyərlər plevra təbəqələri ilə ayrılır: visseral - ağciyərlərə bitişik, parietal - döş qəfəsini içəridən əhatə edir. Yarpaqların arasında plevra boşluğu yerləşir. Plevral maye ilə doludur. Plevra boşluğunda təzyiq həmişə atmosfer təzyiqindən 4-10 mm Hg aşağıdır. İncəsənət. (ağciyərlərdə 760 mm Hg). Bunun səbəbi: 1) postnatal ontogenezdə ağciyərlərlə müqayisədə döş qəfəsinin daha sürətli böyüməsi; 2) elastik dartma ağciyərlərin (elastik gərginliyi), yəni hava ilə onların uzanmasına qarşı çıxan bir qüvvə. Plevra boşluğu ətraf mühitdən möhürlənmişdir.
n Plevra boşluğuna hava daxil olduqda (məsələn, zədə zamanı), plevra boşluğundakı təzyiq atmosfer təzyiqi ilə bərabərləşir - pnevmotoraks , ağciyər çökərkən - atelektaz və nəfəs dayana bilər.
n Doğuş zamanı plevra boşluğunun mənfi təzyiqi əmələ gəlir. İlk inhalyasiya zamanı sinə genişlənir, ağciyərlər genişlənir, çünki onlar hermetik şəkildə ayrılır - plevra boşluğunda mənfi təzyiq yaranır. Döldə ağciyərlər çökmüş vəziyyətdədir, döş qəfəsi düzlənmişdir, qabırğaların başı glenoid fossa xaricindədir. Doğuş zamanı karbon qazı dölün qanında toplanır və bu, tənəffüs mərkəzini stimullaşdırır. Buradan impulslar tənəffüs əzələlərinə gəlir, onlar daralır, qabırğaların başları artikulyar fossalara daxil olur. Sinə həcmi artır, ağciyərlər genişlənir.
n Nəfəs alma zamanı döş qəfəsinin həcmi ilə ağciyərin həcmi arasındakı əlaqə adətən fiziki istifadə edərək təsvir edilir Donders modelləri:
n 1. Şüşə qapaq,
n 2. Üstündə çuxurlu bir tıxac var,
n 3. Alt – üzüklü elastik film,
n 4. Qapağın içərisində dovşanın ağciyərləri var.
n Elastik plyonkanın dartılması nəticəsində qapağın daxilindəki həcm artdıqda qapağın boşluğunda təzyiq azalır, tıxacdakı dəlikdən hava ağciyərlərə daxil olur, genişlənir və əksinə.
n 3. Nəfəs alma növləri.
n 1. Torakal və ya qabırğa – döş qəfəsinin həcminin dəyişməsi əsasən qabırğaarası əzələlər (ekspiratorlar və inspiratorlar) hesabına baş verir. İtlər və qadınlar üçün xarakterikdir.
n 2. Qarın və ya diafraqmatik – döş qəfəsinin həcminin dəyişməsi əsasən diafraqma və qarın əzələləri hesabına baş verir. Kişilər üçün xarakterikdir.
n 3. Qarışıq və ya torakoabdominal – döş qəfəsinin həcmində dəyişikliklər qabırğaarası əzələlərin, diafraqma və qarın əzələlərinin daralması ilə bərabər baş verir. Kənd təsərrüfatı heyvanları üçün xarakterikdir.
n Nəfəs alma növlərinin diaqnostik əhəmiyyəti var: qarın və ya döş qəfəsinin orqanları zədələnirsə, onlar dəyişir.
n 4. Ağciyərlərin həyati tutumu və onların ventilyasiyası.
n Ağciyərlərin həyati tutumu (VC) tənəffüs zamanı ağciyərlərə daxil olan və çıxan 3 həcmli havadan ibarətdir:
n 1. Tənəffüs - sakit inhalyasiya və ekshalasiya zamanı havanın həcmi. Xırda heyvanlar üçün (itlər, xırda heyvanlar) - 0,3-0,5 l, iri heyvanlar (mal-qara, atlar) üçün - 5-6 l.
n 2. Əlavə və ya ehtiyat inspirator həcmi– sakit inhalyasiyadan sonra maksimum ilham zamanı ağciyərlərə daxil olan havanın həcmi. 0,5-1 və 5-15 l.
n 3. Ekspiratuar ehtiyat həcmi– sakit bir ekshalasiyadan sonra maksimum ekshalasyonda havanın həcmi. 0,5-1 və 5-15 l.
n Həyati tutum spirometriyadan istifadə edərək əvvəlki maksimum inspirasiyadan sonra maksimum ekspirasiya həcminin ölçülməsi ilə müəyyən edilir. Heyvanlarda yüksək miqdarda karbon qazı olan qaz qarışığının inhalyasiyası ilə müəyyən edilir.
n Qalıq həcm - maksimum ekshalasiyadan sonra da ağciyərlərdə qalan havanın həcmi.
n “Zərərli” və ya “ölü” məkanın havası - qaz mübadiləsində iştirak etməyən və tənəffüs aparatının yuxarı hissəsində - burun boşluğunda, farenksdə, nəfəs borusunda (20-30%) yerləşən havanın həcmi.
n "Zərərli" məkanın mənası:
n 1) hava istiləşir (damarların bol təchizatı), bu da ağciyərlərin hipotermiyasının qarşısını alır;
n 2) hava təmizlənir və nəmləndirilir (alveolyar makrofaqlar, çoxlu selikli bezlər);
n 3) kirpikli epitelin kirpikləri qıcıqlandıqda, asqırma baş verir - zərərli maddələrin reflekslə çıxarılması;
n 4) qoxu analizatorunun reseptorları (“olfaktör labirint”);
n 5) inhalyasiya edilmiş havanın həcminin tənzimlənməsi.
n Nəfəs alma və ekshalasiya zamanı alveolyar havanın qaz tərkibinin yenilənməsi prosesi – ventilyasiya .
n Havalandırmanın intensivliyi ilhamın dərinliyi və tənəffüs hərəkətlərinin tezliyi ilə müəyyən edilir.
n İnhalyasiya dərinliyi sinə hərəkətlərinin amplitudası, həmçinin ağciyər həcmlərinin ölçülməsi ilə müəyyən edilir.
n Tənəffüs dərəcəsi müəyyən bir müddət ərzində sinə ekskursiyalarının sayı ilə hesablanır (ürək sürətindən 4-5 dəfə az).
n At (dəqiqədə) – 8-16; mal-qara – 12-25; MRS – 12-16; donuz - 10-18; it - 14-24; dovşan - 15-30; xəz - 18-40.
n Dəqiqə nəfəs həcmi havanın gelgit həcminin və dəqiqədə tənəffüs sürətinin məhsuludur.
n Məsələn: at: 5 l x 8 = 40 l
n Nəfəs almanın öyrənilməsi üsulları:
n 1. Pnevmoqrafiya– pnevmoqrafdan istifadə edərək tənəffüs hərəkətlərinin qeydiyyatı.
n 2. Spirometriya– spirometrlərdən istifadə edərək gelgit həcmlərinin ölçülməsi.
Mühazirə 25.
Tənəffüs fiziologiyası 2.
1. Alveolalarla qan arasında qaz mübadiləsi. Qan qazlarının vəziyyəti.
2. Qazların daşınması və onu təyin edən amillər. Doku tənəffüsü.
3. Qaz mübadiləsi ilə əlaqəli olmayan ağciyər funksiyaları.
4. Tənəffüsün tənzimlənməsi, tənəffüs mərkəzi və onun xassələri.
5. Quşlarda nəfəs almanın xüsusiyyətləri.
Alveollar və qan arasında qaz mübadiləsi. Qan qazlarının vəziyyəti.
Ağciyərlərin alveollarında O2 və CO2 hava ilə ağciyər dövranının kapilyarlarının qanı arasında mübadilə olunur.
Ekshalasiya olunan hava alveolyar havadan daha çox O2 və daha az CO2 ehtiva edir, çünki zərərli məkanın havası onunla qarışır (7:1).
Alveollar və qan arasında qaz diffuziyasının miqdarı yarımkeçirici membranla ayrılmış qaz-maye sistemində fəaliyyət göstərən sırf fiziki qanunlarla müəyyən edilir.
Qazların hava alveollarından qana və qandan alveolalara diffuziyasını təyin edən əsas amil qismən təzyiq fərqidir və ya qismən təzyiq gradienti. Diffuziya daha yüksək qismən təzyiq sahəsindən daha aşağı təzyiq sahəsinə keçir.
Havanın qaz tərkibi
Qismən təzyiq(lat. qismən – qismən) - bu, qazların qarışığındakı qazın eyni temperaturda göstərdiyi və bütün həcmi tutan təzyiqidir.
P = RA x a/100,
burada P qazın qismən təzyiqidir, PA atmosfer təzyiqidir və qarışığa daxil olan qazın həcmini %, 100 –% təşkil edir.
P O2 inhalyasiyası = 760 x 21 / 100 = 159,5 mm Hg. İncəsənət.
P CO2 inhalyasiyası. = 760 x 0,03 / 100 = 0,23 mm Hg. İncəsənət.
P N2 nəfəs alın. = 760 x 79 / 100 = 600,7 mm Hg. İncəsənət.
P O2 və ya P CO2 bərabərliyi heç vaxt qarşılıqlı əlaqədə olan mühitlərdə baş vermir. Ağciyərlərdə döş qəfəsinin tənəffüs hərəkətləri nəticəsində daimi təmiz hava axını olur, toxumalarda isə qaz gərginliyindəki fərq oksidləşmə prosesləri ilə saxlanılır.
Alveolyar havada O2-nin parsial təzyiqi ilə ağciyərlərin venoz qanı arasındakı fərq: 100 - 40 = 60 mmHg, O2-nin qana yayılmasına səbəb olur. O2 gərginlik fərqi 1 mmHg olduqda. İncəsənət. İnəkdə dəqiqədə 100-200 ml O2 qana keçir. Bir heyvanın istirahətdə O2 üçün orta ehtiyacı 1 dəqiqədə 2000 ml-dir. 60 ml Hg təzyiq fərqləri. İncəsənət. həm istirahətdə, həm də məşq zamanı qanı O2 ilə doyurmaq üçün artıq kifayətdir.
60 mmHg x 100-200 ml = dəqiqədə 6000-12000 ml O2
MÜHAZİRƏ No 15. Tənəffüs fiziologiyası.
1.
2. Xarici tənəffüs (pulmoner ventilyasiya).
3.
4. Qazların (O2, CO2) qanla daşınması.
5. Qan və toxuma mayesi arasında qaz mübadiləsi. Doku tənəffüsü.
6. Nəfəs almanın tənzimlənməsi.
1. Nəfəs almanın mahiyyəti. Tənəffüs sistemi.
Nəfəs alma orqanizmlə xarici mühit arasında qaz mübadiləsini təmin edən fizioloji funksiyadır və qaz mübadiləsində iştirak edən orqanlar toplusu tənəffüs sistemidir.
Tənəffüs sisteminin təkamülü.
1.Təkhüceyrəli orqanizmlərdə tənəffüs hüceyrənin səthi (membran) vasitəsilə baş verir.
2.Aşağı çoxhüceyrəli heyvanlarda qaz mübadiləsi bədənin xarici və daxili (bağırsaq) hüceyrələrinin bütün səthi vasitəsilə baş verir.
3.Həşəratlarda bədən bir cuticle ilə örtülmüşdür və buna görə də bütün bədənə nüfuz edən xüsusi tənəffüs boruları (traxeya) görünür.
4.Balıqda Tənəffüs orqanları gills - kapilyarları olan çoxsaylı yarpaqlardır.
5.Amfibiyalarda tənəffüs hərəkətlərinin köməyi ilə havanın yeniləndiyi hava kisələri (ağciyərlər) meydana çıxır. Bununla belə, qazların əsas mübadiləsi dərinin səthi vasitəsilə baş verir və ümumi həcmin 2/3 hissəsini təşkil edir.
6.Sürünənlərdə, quşlarda və məməlilərdə ağciyərlər artıq yaxşı inkişaf etmişdir və dəri qoruyucu örtüyə çevrilir və onun vasitəsilə qaz mübadiləsi 1% -dən çox deyil. Yüksək fiziki fəaliyyətdə olan atlarda dəri vasitəsilə tənəffüs 8%-ə qədər artır.
Tənəffüs sistemi.
Məməlilərin tənəffüs aparatı hava keçirici və qaz mübadiləsi funksiyalarını yerinə yetirən orqanlar toplusudur.
Üst tənəffüs yolları: burun boşluğu, ağız, nazofarenks, qırtlaq.
Aşağı tənəffüs yolları: nəfəs borusu, bronxlar, bronxiollar.
Qaz mübadiləsi funksiyası tənəffüs məsaməli toxuması tərəfindən həyata keçirilir - ağciyər parenximası. Bu toxumanın strukturuna ağciyər vezikülləri daxildir - alveollar.
tənəffüs yollarının divarı var qığırdaqlı skelet və onların lümen heç vaxt azalmır. Tənəffüs borusunun selikli qişası astarlıdır kirpikcikli epiteliya. Ağciyərlərə girişdən əvvəl traxeya ikitərəfli daha da bölünərək əmələ gələn iki əsas bronxlara (sol və sağ) bölünür bronxial ağac. Bölmə sonlu ilə bitir (terminal) bronxiollar (diametri 0,5-0,7 mm-ə qədər).
Ağciyərlər sinə boşluğunda yerləşir və kəsilmiş konus formasına malikdir. Ağciyərin əsası arxaya baxır və diafraqmaya bitişikdir. Ağciyərlərin xarici hissəsi seroz membranla örtülmüşdür - visseral plevra. Parietal plevra (sümük) döş boşluğunu düzləşdirir və qabırğa divarı ilə sıx birləşir. Plevranın bu təbəqələri arasında yarıqvari boşluq (5-10 mikron) var - plevra boşluğu seroz maye ilə doldurulur. Sağ və sol ağciyərlər arasındakı boşluğa deyilir mediastinum. Bu ürək, nəfəs borusu, qan damarları və sinirlərin yerləşdiyi yerdir. Ağciyərlər loblara, seqmentlərə və lobullara bölünür. Bu bölünmənin şiddət dərəcəsi müxtəlif heyvanlar arasında dəyişir.
Ağciyərin morfoloji və funksional vahidi acinus (lat. acinus - üzüm giləmeyvə). Acinus daxildir tənəffüs (tənəffüs) bronxiol və alveolyar kanallar, hansı sonu alveolyar kisələr. Bir acini 400-600 alveoldan ibarətdir; 12-20 acini ağciyər lobunu təşkil edir.
alveollar - Bunlar daxili səthi bir qatlı skuamöz epitel ilə örtülmüş veziküllərdir. Epitel hüceyrələri arasında var : 1-ci dərəcəli alveolositlər, ağciyər kapilyarlarının endoteliyası ilə birlikdə əmələ gəlir hava-qan baryeri Və 2-ci dərəcəli alveositlər bioloji aktiv maddə surfaktanı buraxaraq ifrazat funksiyasını yerinə yetirir. Surfaktan (fosfolipoproteinlər - səthi aktiv maddə) alveolların daxili səthini düzləşdirir, səthi gərginliyi artırır və alveolların çökməsinin qarşısını alır.
Tənəffüs yollarının funksiyaları.
Hava yolları(inhalyasiya olunmuş havanın 30%-ə qədəri onlarda saxlanılır) qaz mübadiləsində iştirak etmir və adlanır. "zərərli" məkan. Bununla belə, yuxarı və aşağı tənəffüs yolları bədənin həyatında böyük rol oynayır.
Burada inhalyasiya edilmiş hava isidilir, nəmləndirilir və təmizlənir. Bu, tənəffüs yollarının yaxşı inkişaf etmiş selikli qişası sayəsində mümkündür. damarlaşmış, goblet hüceyrələri, selikli vəzilər və kirpikli epitelin çox sayda kirpiklərini ehtiva edir. Bundan əlavə, qoxu analizatoru üçün reseptorlar, öskürək, asqırma, xoruldama qoruyucu refleksləri üçün reseptorlar və qıcıqlandırıcı (qıcıqlanma) reseptorları var. Onlar bronxiollarda yerləşir və toz hissəciklərinə, mucus və kaustik buxarlara reaksiya verirlər. Qıcıqlandırıcı reseptorlar qıcıqlandıqda, yanma hissi, ağrı meydana gəlir, öskürək görünür və nəfəs sürətlənir.
Orqanizmlə xarici mühit arasında qaz mübadiləsi ali heyvanların tənəffüs quruluşuna daxil olan ciddi şəkildə əlaqələndirilmiş proseslər toplusu ilə təmin edilir.
2. Xarici tənəffüs (ağciyər ventilyasiyası) zaman həyata keçirilən alveolyar havanın qaz tərkibinin daimi yenilənməsi prosesi inhalyasiya və ekshalasiya.
Ağciyər toxumasında aktiv əzələ elementləri yoxdur və buna görə də onun həcminin artması və ya azalması zamanla döş qəfəsinin hərəkətləri (inhalyasiya, ekshalasiya) ilə passiv şəkildə baş verir. Bunun səbəbi mənfi intraplevral təzyiq(atmosferdən aşağı: nəfəs aldıqda 15-30 mm Hg ilə. İncəsənət., nəfəs verərkən 4-6 mm Hg ilə. İncəsənət.) hermetik şəkildə bağlanmış sinə boşluğunda.
Xarici tənəffüsün mexanizmi.
Nəfəs alma aktı (lat. ilham - ilham) sinə həcmini artırmaqla həyata keçirilir. Burada inspirator əzələlər (nəfəslər) iştirak edir: xarici qabırğaarası əzələlər və diafraqma. Məcburi nəfəs alma zamanı aşağıdakı əzələlər aktivləşir: qabırğa qabırğaları, skalen supracostalis, serratus dorsalis. Sinə həcmi üç istiqamətdə artır - şaquli, sagittal (antero-posterior) və frontal.
Ekshalasiya aktı (lat. expiration - son) fizioloji istirahət vəziyyətində əsasən passiv xarakter daşıyır. İnhalyasiya əzələləri rahatlaşan kimi, sinə, ağırlığına və qabırğa qığırdaqlarının elastikliyinə görə orijinal vəziyyətinə qayıdır. Diafraqma rahatlaşır və onun günbəzi yenidən qabarıq olur.
Məcburi tənəffüs zamanı ekshalasiya aktı ekspiratuar əzələlər tərəfindən asanlaşdırılır: daxili qabırğaarası, xarici və daxili oblik, eninə və düz qarın əzələləri və dorsal serratus ekshalator.
Nəfəs alma növləri.
Tənəffüs hərəkətlərində iştirak edən müəyyən əzələlərin çevrilməsindən asılı olaraq, var üç növ tənəffüs:
1 - torakal (kostal) tənəffüs növü xarici qabırğaarası əzələlərin və pektoral qurşaq əzələlərinin daralması ilə həyata keçirilir;
2 – qarın (diafraqmatik) tənəffüs növü– diafraqmanın və qarın əzələlərinin daralması üstünlük təşkil edir;
3 – qarışıq (kosto-abdominal) tənəffüs növüən çox kənd təsərrüfatı heyvanlarında rast gəlinir.
Müxtəlif xəstəliklərlə nəfəs alma növü dəyişə bilər. Döş qəfəsi orqanlarının xəstəliklərində tənəffüsün diafraqmatik növü, qarın boşluğu orqanlarının xəstəliklərində isə qabırğalı tənəffüs tipi üstünlük təşkil edir.
Tənəffüs tezliyi.
Tənəffüs tezliyi dəqiqədə tənəffüs dövrlərinin (inhalyasiya-ekshalasiya) sayına aiddir.
At 8 - 12 İt 10 - 30
Krup buynuz. mal-qara 10 - 30 Dovşan 50 - 60
Qoyun 8 - 20 Toyuq 20 - 40
Donuz 8 - 18 Ördək 50 - 75
Şəxs 10 - 18 Siçan 200
Nəzərə alın ki, cədvəl orta dəyərləri göstərir. Tənəffüs hərəkətlərinin tezliyi heyvanın növündən, cinsindən, məhsuldarlığından, funksional vəziyyətindən, günün vaxtından, yaşından, ətraf mühitin temperaturundan və s.
Ağciyər həcmləri.
Ümumi və həyati ağciyər tutumu arasında fərq var. Ağciyərlərin həyati tutumu (VC) üç həcmdən ibarətdir: tənəffüs və inhalyasiya və ekshalasiya ehtiyat həcmləri.
1.Gelgit həcmi- bu, sakit, səy göstərmədən nəfəs ala və ekshalasiya edilə bilən hava həcmidir.
2.İnspirator ehtiyat həcmi – Bu, sakit bir inhalyasiyadan sonra əlavə olaraq tənəffüs edilə bilən havadır.
3.Ekspiratuar ehtiyat həcmi- bu, sakit bir ekshalasiyadan sonra mümkün qədər çox ekshalasiya edilə bilən havanın həcmidir.
Tam, maksimum dərin ekshalasiyadan sonra ağciyərlərdə bir qədər hava qalır - qalıq həcmi. Həyati maye və qalıq hava həcminin cəmidir ümumi ağciyər tutumu.
Havanın qalıq həcmi ilə ekspiratuar ehtiyat həcminin cəminə deyilir alveolyar hava (funksional qalıq tutumu).
Ağciyərlərin həcmi (litrlə).
At Adam
1. Tənəffüs V 5-6 0,5
2. Ehtiyat V inhalyasiya 12 1.5
3. Ehtiyat V ekshalasiya 12 1.5
4. Qalıq V 10 1
Havalandırma- Bu, inhalyasiya və ekshalasiya zamanı alveolyar havanın qaz tərkibinin yenilənməsidir. Ağciyər ventilyasiyasının intensivliyini qiymətləndirərkən istifadə edin dəqiqə tənəffüs həcmi(1 dəqiqə ərzində ağciyərlərdən keçən havanın miqdarı), tənəffüs hərəkətlərinin dərinliyindən və tezliyindən asılıdır.
İstirahət vəziyyətində atın gelgit həcmi 5-6 litr , tənəffüs dərəcəsi 1 dəqiqədə 12 tənəffüs hərəkəti.
Beləliklə: 5 l.*12=60 litr dəqiqə nəfəs həcmi. yüngül iş üçün bərabərdir 150-200 litr, ağır iş zamanı 400-500 litr.
Nəfəs alma zamanı ağciyərlərin ayrı-ayrı hissələrinin hamısı havalandırılmır və müxtəlif intensivliklərə malikdir. Ona görə də hesablayırlar alveolyar ventilyasiya əmsalı inhalyasiya edilmiş havanın alveolların həcminə nisbətidir. Nəzərə almaq lazımdır ki, at 5 litr nəfəs aldıqda havanın 30%-i tənəffüs yollarının “zərərli məkanında” qalır.
Beləliklə, 3,5 litr inhalyasiya edilmiş hava alveollara çatır (5 litr gelgit həcminin 70% -i). Buna görə də alveolyar ventilyasiya əmsalı 3,5 l.:22 l-dir. və ya 1:6. Yəni hər sakit nəfəslə alveolların 1/6 hissəsi havalandırılır.
3. Qazların diffuziyası (ağciyər dövranının kapilyarlarında alveolyar hava ilə qan arasında qaz mübadiləsi).
Ağciyərlərdə qaz mübadiləsi diffuziya nəticəsində baş verir karbon qazı (CO 2) qandan ağciyərin alveolalarına və oksigen (O 2) alveollardan ağciyər dövranının kapilyarlarının venoz qanına daxil olur. Tənəffüs edilən havada olan oksigenin təxminən 5%-nin orqanizmdə qaldığı, karbon qazının isə təxminən 4%-nin bədəndən ayrıldığı hesablanıb. Azot qaz mübadiləsində iştirak etmir.
Qazların hərəkəti sırf müəyyən edilir fiziki qanunlar (osmos və diffuziya), yarımkeçirici membranla ayrılmış qaz-maye sistemində işləyən. Bu qanunlar qazların qismən təzyiq fərqinə və ya qismən təzyiq gradientinə əsaslanır.
Qismən təzyiq (lat. partialis - qismən) qaz qarışığına daxil olan bir qazın təzyiqidir.
Qazların diffuziyası daha yüksək təzyiq sahəsindən aşağı təzyiq sahəsinə keçir.
Alveolyar havada oksigenin qismən təzyiqi 102 mmrt. Art., karbon qazı 40 mm Hg. İncəsənət. Ağciyərlərin kapilyarlarının venoz qanında gərginlik O2 =40 mm Hg. Art., CO2=46 mm Hg. İncəsənət.
Beləliklə, qismən təzyiq fərqi:
oksigen (O2) 102 – 40 = 62 mm Hg. İncəsənət.;
karbon qazı (CO2) 46 – 40 = 6 mm Hg. İncəsənət.
Oksigen sürətlə ağciyər membranlarına daxil olur və tamamilə hemoglobinlə birləşir və qan arterial olur. Karbon qazı, qismən təzyiq fərqinə baxmayaraq, var daha yüksək diffuziya dərəcəsi (25 dəfə) venoz qandan ağciyərin alveollarına daxil olur.
4. Qazların (O 2, CO 2) qanla daşınması.
Alveollardan qana keçən oksigen iki formada olur - təxminən 3% plazmada həll olunur və haqqında Qırmızı qan hüceyrələrinin 97% -i hemoglobin (oksihemoqlobin) ilə birləşir. Qanın oksigenlə doymasına deyilir oksigenləşmə.
Bir hemoglobin molekulunda 4 dəmir atomu var, buna görə də 1 hemoglobin molekulu 4 oksigen molekulunu birləşdirə bilər.
NNb+ 4О 2 ↔ ННb(O 2) 4
Oxyhemoglobin (HHb (O 2) 4) - xassəni nümayiş etdirir zəif, asanlıqla dissosiasiya olunan turşu.
Hemoqlobin tamamilə oksihemoqlobinə çevrildikdə 100 mm qanda mövcud olan oksigen miqdarı deyilir. qanın oksigen tutumu. Müəyyən edilmişdir ki, 1 q hemoglobin orta hesabla bağlana bilir 1.34 mmoksigen. Qanda hemoglobinin konsentrasiyasını bilmək və orta hesabla 15 q. / 100 ml, Qanın oksigen tutumunu hesablaya bilərsiniz.
15 * 1,34 = 20,4 cild% (həcm faizi).
Karbon qazının qanda daşınması.
Karbon qazının qanda daşınması mürəkkəb bir prosesdir qırmızı qan hüceyrələri (hemoqlobin, karbonik anhidraz fermenti) və qan tampon sistemləri.
Karbon qazı qanda üç formada olur: 5% - fiziki həll edilmiş formada; 10% - karbohemoglobin şəklində; 85% - eritrositlərdə kalium bikarbonatlar və plazmada natrium bikarbonatlar şəklində.
Toxumadan qan plazmasına daxil olan CO 2 dərhal qırmızı qan hüceyrələrinə yayılır, burada karbon turşusunun (H 2 CO 3) əmələ gəlməsi və onun dissosiasiyası ilə nəmlənmə reaksiyası baş verir. Hər iki reaksiya ferment tərəfindən katalizlənir karbon anhidraz, qırmızı qan hüceyrələrində olan.
H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3
karbonik anhidraz
↓
H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
Bikarbonat ionlarının konsentrasiyası artdıqca (NSO 3 -) qırmızı qan hüceyrələrində onların bir hissəsi qan plazmasına yayılır və tampon sistemləri ilə birləşərək natrium bikarbonat əmələ gətirir. (NaHCO 3). HCO 3-ün digər hissəsi qırmızı qan hüceyrələrində qalır və birləşir hemoglobin (karbohemoqlobin) ilə və kalium kationları ilə - kalium bikarbonat (KHCO 3).
Alveolların kapilyarlarında hemoglobin oksigenlə (oksihemoqlobin) birləşir - bu, karbon turşusunu bütün birləşmələrdən sıxışdıran daha güclü bir turşudur. Karbonik anhidrazın təsiri altında onun susuzlaşması baş verir.
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
Beləliklə, karbohemoqlobinin dissosiasiyası zamanı həll olunan və sərbəst buraxılan karbon qazı alveolyar havaya yayılır.
5. Qan və toxuma mayesi arasında qazların mübadiləsi. Doku tənəffüsü.
Qan və toxumalar arasında qaz mübadiləsi də eyni şəkildə baş verir qazların parsial təzyiqindəki fərqə görə (osmos və diffuziya qanunlarına uyğun olaraq). Buraya daxil olan arterial qan oksigenlə doyur, onun gərginliyi olur 100 mmrt. İncəsənət. Toxuma mayesində oksigen gərginliyi olur 20 - 40 mm Hg. İncəsənət., hüceyrələrdə isə onun səviyyəsi aşağı düşür 0-a.
Müvafiq olaraq: O 2 100 – 40 = 60 mm Hg. İncəsənət.
60 – 0 = 60 mm Hg. İncəsənət.
Buna görə də, oksihemoqlobin oksigeni götürür, o, sürətlə toxuma mayesinə, sonra isə toxuma hüceyrələrinə keçir.
Doku tənəffüsü hüceyrə və toxumalarda bioloji oksidləşmə prosesidir. Dokuya daxil olan oksigen yağların, karbohidratların və zülalların oksidləşməsindən təsirlənir. Bu halda ayrılan enerji formada toplanır makroergik bağlar - ATP. Oksidləşdirici fosforlaşma ilə yanaşı, oksigen də istifadə olunur mikrosomal oksidləşmə zamanı - hüceyrələrin endoplazmatik retikulumunun mikrosomlarında. Bu zaman oksidləşdirici reaksiyaların son məhsulları suya və karbon qazına çevrilir.
Toxuma mayesində həll olunan karbon qazı orada gərginlik yaradır 60-70 mm Hg. İncəsənət., qandan daha yüksəkdir (40 mmHg).
CO 2 70 - 40 = 30 mm Hg. İncəsənət.
Beləliklə, yüksək oksigen gərginlik qradiyenti və toxuma mayesində və qanda karbon qazının parsial təzyiqindəki fərq onun toxuma mayesindən qana yayılmasına səbəb olur.
6. Nəfəs almanın tənzimlənməsi.
Tənəffüs mərkəzi - bu mərkəzi sinir sisteminin bütün hissələrində yerləşən və tənəffüsün tənzimlənməsində iştirak edən neyronlar toplusudur.
Mislavsky tənəffüs mərkəzinin "nüvəsinin" əsas hissəsi medulla oblongatada, dördüncü serebral mədəciyin altındakı retikulyar formasiya bölgəsində yerləşir. Bu mərkəzin neyronları arasında ciddi ixtisaslaşma (funksiyaların paylanması) var. Bəzi neyronlar inhalyasiya aktını, digərləri isə ekshalasiya aktını tənzimləyir.
Bulbar tənəffüs yolları tra unikal xüsusiyyətə malikdir - avtomatik, tam deafferentasiyası ilə belə davam edən (müxtəlif reseptorların və sinirlərin təsirini dayandırdıqdan sonra).
Ərazidə pons yerləşir "pnevmotaksik mərkəz". Avtomatikliyə malik deyil, lakin Mislavski tənəffüs mərkəzinin neyronlarının fəaliyyətinə təsir göstərir, inhalyasiya və ekshalasiya aktı üçün neyronların fəaliyyətini növbə ilə stimullaşdırır.
Sinir impulsları tənəffüs mərkəzindən motor neyronlarına keçir torakoventral sinirin nüvələri(3-4 boyun fəqərələri - diafraqma əzələlərinin mərkəzi) və içərisində yerləşən motor neyronlarına. torakal onurğa beyninin yan buynuzları(xarici və daxili qabırğaarası əzələləri innervasiya edir).
Ağciyərlərdə (tənəffüs yollarının hamar əzələləri arasında və ağciyər dövranının kapilyarlarının ətrafında) üç qrup reseptor var: distensions və çökmələr, qıcıqlandırıcı, juxtacapillary. Bu reseptorlardan ağciyərlərin vəziyyəti (uzanması, çökməsi), onların hava ilə dolması, qıcıqlandırıcıların tənəffüs yollarına daxil olması (qaz, toz), ağciyər damarlarında qan təzyiqinin dəyişməsi haqqında məlumatlar afferent sinirlər vasitəsilə yayılır. tənəffüs mərkəzi. Bu, tənəffüs hərəkətlərinin tezliyinə və dərinliyinə, öskürək və asqırmanın qoruyucu reflekslərinin təzahürünə təsir göstərir.
Nəfəs almanın tənzimlənməsində böyük əhəmiyyətə malikdir humoral amillər. Damar damarları qan qazının tərkibindəki dəyişikliklərə reaksiya verir karotid sinus, aorta və medulla oblongata refleksogen zonaları.
Qanda karbon qazının konsentrasiyasının artması tənəffüs mərkəzinin stimullaşdırılmasına səbəb olur. Nəticədə nəfəs daha sürətli olur - dispne (nəfəs darlığı). Qanda karbon qazının səviyyəsinin azalması tənəffüs ritmini yavaşlatır - apnea.