Ang paghinga ay isang integral at mahalagang proseso para sa anumang buhay na organismo. Upang mababad ang mga organo at tisyu na may oxygen, isang pinakamainam na komposisyon ng hangin at tamang gawain katawan ng tao. Sa kasong ito malusog na katawan pakiramdam masayahin at aktibo, walang mga palatandaan ng pathological hypoxia.
Pisiyolohikal na hininga
Ang mga proseso ng pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu ay kumakatawan sa isang kumplikadong kadena ng mga biochemical na reaksyon at compound. Ang hangin ay pumapasok sa itaas na respiratory tract patungo sa mas mababang mga seksyon nito. Bronchial na puno nagsasagawa ng pinaghalong gas sa mga huling punto nito - ang alveoli. Ang alveoli ay binubuo ng mga alveolocytes, na may linya mula sa loob na may surfactant - surfactant, at ang labas ay sakop ng isang basal na layer.
Ang buong ibabaw ng baga ay tila nababalutan ng isang network ng mga maliliit na ugat, sa pamamagitan ng vascular wall na tumatagos ng ganito kailangan para sa katawan oxygen. Ang hangganan sa pagitan ng alveolar wall at ng capillary wall ay napakaliit - 1 micron, na nagsisiguro ng kumpletong proseso kung saan nagaganap ang gas exchange.
Ang pagkilos ng paglanghap ay ginagawa sa pamamagitan ng pag-urong ng kalamnan dibdib, kabilang ang diaphragm - isang malaking kalamnan na matatagpuan sa hangganan ng dibdib at mga lukab ng tiyan. Kapag nakontrata, may pumping pinaghalong hangin dahil sa pagkakaiba sa pagitan ng atmospheric at intrathoracic pressure. Ang pagbuga, sa kabaligtaran, ay ginagawa nang pasibo, salamat sa pagkalastiko ng mga baga. Ang pagbubukod ay aktibong pisikal na aktibidad, kapag pinalakas ng isang tao ang gawain ng makinis at mga kalamnan ng kalansay, pilit itong binabawasan.
Control center
Ang proseso ng pagpapalitan ng gas sa mga baga ay nangyayari sa pamamagitan ng regulasyon ng sentral sistema ng nerbiyos. Sa stem na bahagi ng utak, na matatagpuan sa hangganan ng spinal cord, mayroong mga conglomerates mga selula ng nerbiyos- nag-aambag sila sa yugto ng paglanghap at paglabas, na nagbibigay ng mga espesyal na impulses.
Ang seksyong ito ay tinatawag na sentro ng paghinga. Ang kakaiba nito ay nakasalalay sa awtonomiya nito - ang mga impulses ay awtomatikong nabuo, na nagpapaliwanag sa paghinga ng isang tao habang natutulog. Kapag tumaas ang antas ng carbon dioxide sa dugo, hinihikayat ng respiratory center ang paglanghap, kung saan, habang lumalawak ang mga baga, nangyayari ang aktibong pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng dugo at ng mga selula ng alveoli.
May mga kumpol ng nerve cells sa cerebral cortex, hypothalamus, pons, spinal cord responsable para sa boluntaryong regulasyon ng paghinga. Gayunpaman, ang mga ito ay patuloy na konektado sa pamamagitan ng nerve fibers ng pangunahing respiratory center sa trunk, kung nasira, humihinto ang paghinga.
Mekanismo
Ang mga alveolocytes at ang vascular wall ay nagsisilbing tulay kung saan nagaganap ang palitan ng gas. Ang oxygen ay nagmamadali patungo sa capillary network, at ang carbon dioxide sa alveoli - ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng hangin at dugo. Ang pattern ng pagsasabog ng gas ay sumusunod sa mga batas ng pisika.
Ang papasok na oxygen ay nakakabit sa protina ng pulang selula ng dugo - hemoglobin. Ang tambalang ito ay tinatawag na oxyhemoglobin, at ang dugong puspos nito ay arterial. Ito ay itinulak sa kaliwang atrium at ventricle, mula sa kung saan ito ay inihatid sa mga organo ng aorta at mga sanga nito.
Ang mga na-oxidized na compound ay kinokolekta sa venous shunt at sa pamamagitan ng vena cava, kanang atrium at ang ventricle ay inihatid sa respiratory system. Ang prosesong ito ay dapat magsulong ng palitan ng gas sa mga tisyu, nangyayari ang saturation at reuptake ng mga produktong metabolic.
Ang pagpapalitan ng gas sa mga tisyu ay isang prosesong napakabilis ng kidlat, na nakumpleto sa loob ng 0.1 s. Ang katawan ay idinisenyo sa paraang sa maikling panahon ay nagagawa nitong gampanan ang pinakamahalagang mahahalagang tungkulin ng katawan. Kapag bumababa ang pag-igting ng oxygen sa mga tisyu, bubuo ang isang patolohiya na tinatawag na hypoxia. Maaaring ito ay tanda ng isang paglabag:
- Kapasidad ng bentilasyon ng tissue sa baga.
- Pagkabigo sa sirkulasyon.
- Hindi ganap na gumagana ang enzymatic system.
Mga pag-andar respiratory tract ay multifaceted at kasama hindi lamang ang regulasyon ng mga gas ng dugo, kundi pati na rin ang immune response, ay responsable para sa buffer system at acid-base state, excretion Nakakalason na sangkap, rheological properties ng dugo.
Sa pamamagitan ng halili na paglanghap at pagbuga, ang isang tao ay naglalabas ng hangin sa mga baga, na nagpapanatili ng medyo pare-pareho ang komposisyon ng gas sa alveoli. Ang isang tao ay humihinga ng hangin sa atmospera mula sa mataas na nilalaman oxygen (20.9%) at mababang nilalaman ng carbon dioxide (0.03%), at naglalabas ng hangin kung saan bumababa ang dami ng oxygen at tumataas ang carbon dioxide. Isaalang-alang natin ang proseso ng pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu ng tao.
Ang komposisyon ng hangin sa alveolar ay naiiba mula sa inhaled at exhaled na hangin. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na kapag huminga ka, ang hangin mula sa mga daanan ng hangin (i.e., exhaled) ay pumapasok sa alveoli, at kapag huminga ka, sa kabaligtaran, ito ay humahalo sa exhaled (alveolar) hangin sa atmospera, na matatagpuan sa parehong mga daanan ng hangin (volume ng dead space).
Sa mga baga, ang oxygen mula sa alveolar air ay pumapasok sa dugo, at ang carbon dioxide mula sa dugo ay pumapasok sa mga baga sa pamamagitan ng pagsasabog sa pamamagitan ng mga dingding ng alveoli at mga capillary ng dugo. Ang kanilang kabuuang kapal ay tungkol sa 0.4 microns. Ang direksyon at bilis ng pagsasabog ay tinutukoy ng bahagyang presyon ng gas, o ang boltahe nito.
Ang bahagyang presyon at boltahe ay mahalagang magkasingkahulugan, ngunit nagsasalita kami ng bahagyang presyon kung ang isang ibinigay na gas ay nasa isang gas na daluyan, at ng boltahe kung ito ay natunaw sa isang likido. Ang bahagyang presyon ng isang gas ay bahagi ng kabuuang presyon ng pinaghalong gas na bumabagsak sa isang ibinigay na gas.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng boltahe ng gas sa venous blood at ang kanilang bahagyang presyon sa hangin sa alveolar ay humigit-kumulang 70 mm Hg para sa oxygen. Art., at para sa carbon dioxide - 7 mm Hg. Art.
Ito ay itinatag ng eksperimento na may pagkakaiba sa pag-igting ng oxygen na 1 mm Hg. Art. sa isang may sapat na gulang sa pahinga, 25-60 cm 3 ng oxygen bawat minuto ay maaaring makapasok sa dugo. Ang isang taong nagpapahinga ay nangangailangan ng humigit-kumulang 25-30 cm 3 ng oxygen kada minuto. Dahil dito, ang pagkakaiba sa paggalaw ng oxygen ay 70 mm Hg. Art. sapat upang magbigay ng oxygen sa katawan sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng aktibidad nito: kapag pisikal na trabaho, mga pagsasanay sa palakasan at iba pa.
Ang rate ng pagsasabog ng carbon dioxide mula sa dugo ay 25 beses na mas malaki kaysa sa oxygen, samakatuwid, dahil sa pagkakaiba ng 7 mm Hg. Art. Ang carbon dioxide ay may oras upang makatakas mula sa dugo.
Nagdadala ng oxygen mula sa mga baga patungo sa mga tisyu at carbon dioxide mula sa mga tisyu patungo sa mga baga - dugo. Sa dugo, tulad ng sa anumang likido, ang mga gas ay maaaring nasa dalawang estado: pisikal na natunaw at nakagapos sa kemikal. Parehong oxygen at carbon dioxide ay natutunaw sa napakaliit na dami sa plasma ng dugo. Ang mga pangunahing halaga ng oxygen at carbon dioxide ay inililipat sa kemikal nakagapos na anyo. Ang pangunahing tagapagdala ng oxygen ay hemoglobin ng dugo, ang bawat gramo nito ay nagbubuklod ng 1.34 cm 3 ng oxygen.
Ang carbon dioxide ay dinadala sa dugo pangunahin sa anyo ng mga kemikal na compound - sodium at potassium bicarbonates, ngunit ang ilan sa mga ito ay dinadala din sa isang estado na nakagapos sa hemoglobin.
Ang dugo na pinayaman ng oxygen sa mga baga ay dinadala sa isang malaking bilog sa lahat ng mga tisyu ng katawan, kung saan ang pagsasabog sa tisyu ay nangyayari dahil sa pagkakaiba sa pag-igting nito sa dugo at mga tisyu. Ang oxygen ay ginagamit sa mga selula ng tissue mga prosesong biochemical tissue (cellular) respiration - mga proseso ng oksihenasyon ng carbohydrates at fats.
Ang dami ng natupok na oxygen at carbon dioxide na inilabas ay nag-iiba sa loob ng iisang tao. Ito ay nakasalalay hindi lamang sa estado ng kalusugan, kundi pati na rin sa pisikal na Aktibidad, nutrisyon, edad, kasarian, temperatura ng kapaligiran, timbang at lugar sa ibabaw ng katawan, atbp.
Halimbawa, sa lamig, tumataas ang palitan ng gas, na nagpapanatili ng pare-parehong temperatura ng katawan. Ang estado ng palitan ng gas ay ginagamit upang hatulan ang kalusugan ng tao. Idinisenyo para sa layuning ito mga espesyal na pamamaraan pag-aaral batay sa pagsusuri ng komposisyon ng inhaled at collected exhaled air.
Excretory function ng baga - pag-alis ng higit sa 200 pabagu-bago ng isip na mga sangkap na nabuo sa katawan o pagpasok dito mula sa labas. Sa partikular, carbon dioxide, methane, acetone, exogenous substance na nabuo sa katawan ( ethanol, ethyl ether), mga narcotic gas (fluorotane, nitrous oxide) ay inalis mula sa dugo sa iba't ibang antas sa pamamagitan ng mga baga. Ang tubig ay sumingaw din mula sa ibabaw ng alveoli.
Bilang karagdagan sa air conditioning, ang mga baga ay kasangkot sa pagprotekta sa katawan mula sa mga impeksyon. Ang mga mikroorganismo na idineposito sa mga dingding ng alveoli ay nakukuha at sinisira ng mga alveolar macrophage. Ang mga aktibong macrophage ay gumagawa ng mga chemotactic na kadahilanan na umaakit sa mga neutrophil at eosinophil granulocytes, na lumalabas sa mga capillary at lumahok sa phagocytosis. Ang mga macrophage na may nilamon na mga mikroorganismo ay maaaring lumipat sa mga lymphatic capillaries at node, kung saan nagpapasiklab na reaksyon. Sa pagprotekta sa katawan mula sa mga nakakahawang ahente na pumapasok sa baga na may hangin, lysozyme, interferon, immunoglobulins (IgA, IgG, IgM), at mga partikular na leukocyte antibodies na nabuo sa baga ay mahalaga.
Pagsala at hemostaticfunction ng baga— kapag dumaan ang dugo sa pulmonary circle, ang mga maliliit na namuong dugo at emboli ay nananatili at inaalis sa dugo.
Ang mga namuong dugo ay sinisira ng fibrinolytic system ng mga baga. Ang mga baga ay synthesize hanggang sa 90% ng heparin, na, kapag inilabas sa dugo, pinipigilan ang clotting nito at nagpapabuti ng mga rheological na katangian nito.
Deposito ng dugo sa baga ay maaaring umabot ng hanggang 15% ng dami ng sirkulasyon ng dugo. Sa kasong ito, ang dugo na pumapasok sa mga baga mula sa sirkulasyon ay hindi patayin. Mayroong pagtaas sa suplay ng dugo sa mga sisidlan ng microcirculatory bed at veins ng baga, at ang "deposited" na dugo ay patuloy na nakikilahok sa gas exchange sa alveolar air.
Metabolic function kabilang ang: ang pagbuo ng mga phospholipid at surfactant na protina, ang synthesis ng mga protina na bumubuo sa collagen at nababanat na mga hibla, ang paggawa ng mucopolysaccharides na bumubuo sa bronchial mucus, ang synthesis ng heparin, ang pakikilahok sa pagbuo at pagkasira ng biologically active at iba pang mga sangkap.
Sa mga baga, ang angiotensin I ay na-convert sa isang napaka-aktibong kadahilanan ng vasoconstrictor - angiotensin II, ang bradykinin ay hindi aktibo ng 80%, ang serotonin ay nakuha at idineposito, pati na rin ang 30-40% ng norepinephrine. Ang histamine ay hindi aktibo at naipon sa kanila, hanggang sa 25% ng insulin, 90-95% ng mga prostaglandin ng pangkat E at F ay hindi aktibo; Ang prostaglandin (vasodilator prostaniclin) at nitric oxide (NO) ay nabuo. Biologically idineposito aktibong sangkap sa ilalim ng mga kondisyon ng stress, maaari silang mailabas mula sa mga baga patungo sa dugo at mag-ambag sa pagbuo ng mga reaksyon ng pagkabigla.
mesa. Mga pag-andar ng hindi paghinga sa baga
|
Function |
Katangian |
|
Protective |
Air purification (ciliated epithelial cells. rheological properties), cellular (alveolar macrophage, neutrophils, lymphocytes), humoral (immunoglobulins, complement, lactoferrin, antiproteases, interferon) immunity, lysozyme (serous cells, alveolar macrophage) |
|
Detoxification |
Sistema ng oxidase |
|
Synthesis ng physiologically active substances |
Bradykinin, serotonin, leukotrienes, thromboxane A2, kinins, prostaglandin, NO |
|
Metabolismo ng iba't ibang mga sangkap |
Sa maliit na bilog, hanggang sa 80% ng bradykinin, hanggang sa 98% ng serotonin, at hanggang sa 60% ng kalikrein ay hindi aktibo |
|
Ang metabolismo ng lipid |
Synthesis ng surfactant (surfactant), synthesis ng sariling cellular structures |
|
Metabolismo ng protina |
Synthesis ng collagen at elastin ("framework" ng baga) |
|
Ang metabolismo ng karbohidrat |
Kung mangyari ang hypoxia, hanggang 1/3 ng natupok na Gb ang ginagamit para sa glucose oxidation |
|
Hemostatic |
Synthesis ng prostacyclin, NO, ADP, fibrinolysis |
|
Air conditioning |
Humidification ng hangin |
|
excretory |
Pag-alis ng mga produktong metabolic |
|
Balanse ng tubig |
Pagsingaw ng tubig mula sa ibabaw, transcapillary exchange (pawis) |
|
Thermoregulation |
Pagpapalitan ng init sa itaas na respiratory tract |
|
Pagdedeposito |
Hanggang sa 500 ML ng dugo |
|
Hypoxic vasoconstruction |
Pakikipot mga daluyan ng baga na may pagbaba sa O2 sa alveoli |
Pagpapalitan ng gas sa baga
Ang pinakamahalagang pag-andar ng mga baga- pagtiyak ng palitan ng gas sa pagitan ng hangin ng pulmonary alveoli at ng dugo ng pulmonary capillaries. Upang maunawaan ang mga mekanismo ng pagpapalitan ng gas, kinakailangang malaman ang komposisyon ng gas ng media na nakikipagpalitan sa isa't isa, ang mga katangian ng mga istruktura ng alveolar-capillary kung saan nangyayari ang pagpapalitan ng gas, at isinasaalang-alang ang mga tampok. daloy ng dugo sa baga at bentilasyon.
Komposisyon ng alveolar at exhaled na hangin
Ang komposisyon ng atmospheric, alveolar (na nilalaman sa pulmonary alveoli) at exhaled air ay ipinakita sa talahanayan. 1.
Talahanayan 1. Mga nilalaman ng mga pangunahing gas sa atmospheric, alveolar at exhaled na hangin
Batay sa pagtukoy ng porsyento ng mga gas sa alveolar air, ang kanilang bahagyang presyon ay kinakalkula. Sa mga kalkulasyon, ang presyon ng singaw ng tubig sa alveolar gas ay ipinapalagay na 47 mmHg. Art. Halimbawa, kung ang nilalaman ng oxygen sa alveolar gas ay 14.4%, at Presyon ng atmospera 740 mmHg Art., kung gayon ang bahagyang presyon ng oxygen (p0 2) ay magiging: p0 2 = [(740-47)/100]. 14.4 = 99.8 mm Hg. Art. Sa ilalim ng mga kondisyon ng pagpapahinga, ang bahagyang presyon ng oxygen sa alveolar gas ay nagbabago sa paligid ng 100 mmHg. Art., At ang bahagyang presyon ng carbon dioxide ay humigit-kumulang 40 mm Hg. Art.
Sa kabila ng kahalili ng paglanghap at pagbuga sa panahon ng tahimik na paghinga, ang komposisyon ng alveolar gas ay nagbabago lamang ng 0.2-0.4%, ang kamag-anak na pare-pareho ng komposisyon ng alveolar air at ang palitan ng gas sa pagitan nito at dumudugo ito tuloy-tuloy. Ang constancy ng komposisyon ng alveolar air ay pinananatili dahil sa mababang halaga ng pulmonary ventilation coefficient (LVC). Ang coefficient na ito ay nagpapakita kung anong bahagi ng functional na natitirang kapasidad ang ipinagpapalit para sa atmospheric air sa 1 respiratory cycle. Karaniwan, ang CVL ay 0.13-0.17 (ibig sabihin, sa isang tahimik na paglanghap, humigit-kumulang 1/7 ng FRC ang ipinagpapalit). Ang komposisyon ng alveolar gas sa mga tuntunin ng nilalaman ng oxygen at carbon dioxide ay naiiba ng 5-6% mula sa atmospheric gas.
mesa. 2. Gas komposisyon ng inhaled at alveolar air
Ang koepisyent ng bentilasyon ng iba't ibang mga lugar ng baga ay maaaring magkakaiba, kaya ang komposisyon ng alveolar gas ay may iba't ibang mga halaga hindi lamang sa malayo, kundi pati na rin sa mga kalapit na lugar ng baga. Depende ito sa diameter at patency ng bronchi, ang paggawa ng surfactant at ang distensibility ng mga baga, ang posisyon ng katawan at ang antas ng pagpuno ng mga pulmonary vessel ng dugo, ang bilis at ratio ng mga tagal ng paglanghap at pagbuga. , atbp. Ang gravity ay may partikular na malakas na impluwensya sa tagapagpahiwatig na ito.
kanin. 2. Dinamika ng paggalaw ng oxygen sa mga baga at tisyu
Sa edad, ang bahagyang presyon ng oxygen sa alveoli ay halos hindi nagbabago, sa kabila ng mga makabuluhang pagbabago na nauugnay sa edad sa maraming mga tagapagpahiwatig panlabas na paghinga(pagbaba, TLC, bronchial permeability, pagtaas ng FRC, TLC, atbp.). Ang pagtaas ng respiratory rate na nauugnay sa edad ay nakakatulong sa pagpapanatili ng katatagan ng pO2 sa alveoli.
Pagsasabog ng mga gas sa pagitan ng alveoli at dugo
Ang pagsasabog ng mga gas sa pagitan ng hangin sa alveolar at dugo ay sumusunod sa pangkalahatang batas ng pagsasabog, ayon sa kung saan ang puwersang nagtutulak ay ang pagkakaiba sa mga bahagyang presyon (tension) ng gas sa pagitan ng alveoli at dugo (Larawan 3).
Ang mga gas na natutunaw sa plasma ng dugo na dumadaloy sa mga baga ay lumilikha ng kanilang pag-igting sa dugo, na ipinahayag sa parehong mga yunit (mmHg) bilang ang bahagyang presyon sa hangin. Ang average na halaga ng pag-igting ng oxygen (pO 2) sa dugo ng mga capillary ng maliit na bilog ay 40 mm Hg. Art., at ang bahagyang presyon nito sa alveolar air ay 100 mm Hg. Art. Ang gradient ng presyon ng oxygen sa pagitan ng alveolar air at dugo ay 60 mmHg. Art. Ang pag-igting ng carbon dioxide sa umaagos na venous blood ay 46 mm Hg. Art., sa alveoli - 40 mm Hg. Art. at ang gradient ng presyon ng carbon dioxide ay 6 mmHg. Art. Ang mga gradient na ito ay ang puwersang nagtutulak sa likod ng palitan ng gas sa pagitan ng hangin sa alveolar at dugo. Dapat itong isaalang-alang na ang ipinahiwatig na mga halaga ng gradient ay magagamit lamang sa simula ng mga capillary, ngunit habang ang dugo ay gumagalaw sa capillary, ang pagkakaiba sa pagitan ng bahagyang presyon sa alveolar gas at ang boltahe sa dugo ay bumababa.
kanin. 3. Physico-chemical at morphological na kondisyon ng pagpapalitan ng gas sa pagitan ng alveolar air at dugo
Ang rate ng pagpapalitan ng oxygen sa pagitan ng hangin sa alveolar at dugo ay naiimpluwensyahan ng parehong mga katangian ng daluyan kung saan nangyayari ang diffusion at ang oras (mga 0.2 s) kung saan ang inilipat na bahagi ng oxygen ay nagbubuklod sa hemoglobin.
Upang makapasa mula sa hangin sa alveolar patungo sa pulang selula ng dugo at magbigkis sa hemoglobin, ang isang molekula ng oxygen ay dapat kumalat sa pamamagitan ng:
- isang layer ng surfactant na lining sa alveoli;
- alveolar epithelium;
- basement membranes at interstitial space sa pagitan ng epithelium at endothelium;
- capillary endothelium;
- layer ng plasma ng dugo sa pagitan ng endothelium at erythrocyte;
- lamad ng pulang selula ng dugo;
- layer ng cytoplasm sa isang erythrocyte.
Ang kabuuang distansya ng diffusion space na ito ay nasa pagitan ng 0.5 at 2 µm.
Ang mga salik na nakakaapekto sa pagsasabog ng mga gas sa baga ay makikita sa formula ng Fick:
V = −kS(P 1 −P 2)/d,
kung saan ang V ay ang dami ng diffusing gas; k ay ang koepisyent ng pagkamatagusin ng daluyan para sa mga gas, depende sa solubility ng gas sa mga tisyu at ang molekular na timbang nito; S ay ang diffusion surface area ng mga baga; P 1 at P 2 - pag-igting ng gas sa dugo at alveoli; d ay ang kapal ng diffusion space.
Sa pagsasagawa, para sa mga layunin ng diagnostic, isang tagapagpahiwatig na tinatawag kapasidad ng pagsasabog ng mga baga para sa oxygen(DL O2). Ito ay katumbas ng dami ng oxygen na nakakalat mula sa alveolar air papunta sa dugo sa buong ibabaw ng gas exchange sa loob ng 1 minuto sa isang oxygen pressure gradient na 1 mm Hg. Art.
DL O2 = Vo 2 /(P 1 −P 2)
kung saan ang Vo 2 ay ang pagsasabog ng oxygen sa dugo sa loob ng 1 minuto; P 1 - bahagyang presyon ng oxygen sa alveoli; P 2 - pag-igting ng oxygen sa dugo.
Minsan ang tagapagpahiwatig na ito ay tinatawag koepisyent ng paglipat. Karaniwan, kapag ang isang may sapat na gulang ay nagpapahinga, ang halaga ng DL O2 = 20-25 ml/min mmHg. Art. Sa pisikal na Aktibidad Ang DL O2 ay tumataas at maaaring umabot sa 70 ml/min mm Hg. Art.
Sa mga matatandang tao, bumababa ang halaga ng O2 DL; sa 60 taong gulang ito ay humigit-kumulang 1/3 mas mababa kaysa sa mga kabataan.
Upang matukoy ang DL O2, kadalasang ginagamit ang isang teknikal na mas madaling magagawa na pagpapasiya ng DL CO. Huminga ng isang hangin na naglalaman ng 0.3% carbon monoxide, hawakan ang iyong hininga sa loob ng 10-12 s, pagkatapos ay huminga nang palabas at, pagtukoy sa nilalaman ng CO sa huling bahagi ng hangin na ibinuga, kalkulahin ang paglipat ng CO sa dugo: DL O2 = DL CO. 1.23.
Koepisyent ng pagkamatagusin biyolohikal na media para sa CO 2 ay 20-25 beses na mas mataas kaysa sa oxygen. Samakatuwid, ang pagsasabog ng CO 2 sa mga tisyu ng katawan at sa mga baga, na may mga gradient ng konsentrasyon nito na mas mababa kaysa sa oxygen, ay mabilis na nagpapatuloy, at ang carbon dioxide na nasa venous blood ay mas malaki (46 mm Hg) kaysa sa alveoli. (40 mm Hg). Art.), ang bahagyang presyon, bilang panuntunan, ay namamahala upang makatakas sa hangin sa alveolar kahit na may ilang kakulangan ng daloy ng dugo o bentilasyon, habang ang pagpapalitan ng oxygen sa gayong mga kondisyon ay bumababa.
kanin. 4. Pagpapalitan ng gas sa mga capillary ng systemic at pulmonary circulation
Ang bilis ng paggalaw ng dugo mga capillary ng baga na ang isang pulang selula ng dugo ay dumadaan sa capillary sa loob ng 0.75-1 s. Ang oras na ito ay sapat na para sa halos kumpletong pagbabalanse ng bahagyang presyon ng oxygen sa alveoli at ang pag-igting nito sa dugo ng mga pulmonary capillaries. Humigit-kumulang 0.2 s lamang ang kailangan para magbigkis ang oxygen sa hemoglobin ng isang pulang selula ng dugo. Ang presyon ng carbon dioxide sa pagitan ng dugo at ng alveoli ay mabilis ding nagkakapantay. Sa pangangalaga ng mga baga sa pamamagitan ng mga ugat ng maliit na bilog arterial na dugo sa malusog na tao sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang pag-igting ng oxygen ay 85-100 mm Hg. Art., at ang boltahe ng CO 2 ay 35-45 mm Hg. Art.
Upang makilala ang mga kondisyon at kahusayan ng pagpapalitan ng gas sa mga baga, kasama ang DL 0, ginagamit din ang oxygen utilization factor (CI O2), na sumasalamin sa dami ng oxygen (sa ml) na nasisipsip mula sa 1 litro ng hangin na pumapasok sa mga baga: CI 02 = V O2 ml*min - 1 /MOD l*min -1 Karaniwan, CI = 35-40 ml*l -1.
Pagpapalitan ng gas sa mga tisyu
Ang pagpapalitan ng gas sa mga tisyu ay sumusunod sa parehong mga batas gaya ng pagpapalitan ng gas sa mga baga. Ang pagsasabog ng mga gas ay nangyayari sa direksyon ng kanilang mga gradient ng boltahe; ang bilis nito ay nakasalalay sa magnitude ng mga gradient na ito, ang lugar ng gumaganang mga capillary ng dugo, ang kapal ng diffusion space at ang mga katangian ng mga gas. Marami sa mga salik na ito, at samakatuwid ang rate ng palitan ng gas, ay maaaring mag-iba depende sa linear at bilis ng volumetric daloy ng dugo, nilalaman at mga katangian ng hemoglobin, temperatura, pH, aktibidad ng cellular enzymes at ilang iba pang mga kondisyon.
Bilang karagdagan sa mga salik na ito, ang pagpapalitan ng mga gas (lalo na ang oxygen) sa pagitan ng dugo at mga tisyu ay pinadali ng: ang kadaliang mapakilos ng mga molekula ng oxyhemoglobin (ang kanilang pagsasabog sa ibabaw ng erythrocyte membrane), convection ng cytoplasm at interstitial fluid, pati na rin ang pagsasala at muling pagsipsip ng likido sa microcirculatory bed.
Pagpapalitan ng oxygen gas
Ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng arterial na dugo at mga tisyu ay nagsisimula na sa antas ng arterioles na may diameter na 30-40 microns at nangyayari sa buong microvasculature hanggang sa antas ng mga venule. Gayunpaman, ang mga capillary ay gumaganap ng pangunahing papel sa pagpapalitan ng gas. Upang pag-aralan ang palitan ng gas sa mga tisyu, kapaki-pakinabang na isipin ang tinatawag na "tissue cylinder (cone)", na kinabibilangan ng isang capillary at katabing mga istraktura ng tissue na ibinibigay ng oxygen (Larawan 5). Ang diameter ng naturang silindro ay maaaring hatulan ng intercapillary distance. Ito ay humigit-kumulang 25 microns sa kalamnan ng puso, sa cortex malaking utak— 40 µm, sa mga kalamnan ng kalansay palakol - 80 microns.
Ang puwersang nagtutulak para sa pagpapalitan ng gas sa isang silindro ng tisyu ay ang gradient ng pag-igting ng oxygen. May mga longitudinal at transverse gradients. Ang longitudinal gradient ay nakadirekta sa kahabaan ng capillary. Ang pag-igting ng oxygen sa paunang bahagi ng capillary ay maaaring humigit-kumulang 100 mmHg. Art. Habang lumilipat ang mga pulang selula ng dugo patungo sa venous na bahagi ng capillary at ang oxygen ay kumakalat sa tissue, ang pO2 ay bumaba sa average na 35-40 mm Hg. Art., ngunit sa ilang mga kondisyon maaari itong bumaba sa 10 mm Hg. Art. Ang transverse O2 voltage gradient sa isang tissue cylinder ay maaaring umabot sa 90 mmHg. Art. (sa mga lugar ng tissue na pinakamalayo mula sa capillary, sa tinatawag na "patay na anggulo", p0 2 ay maaaring 0-1 mm Hg).
kanin. 5. Schematic na representasyon ng "silindro ng tissue" at ang pamamahagi ng pag-igting ng oxygen sa arterial at venous na mga dulo ng capillary sa pamamahinga at sa panahon ng matinding trabaho
Kaya, sa mga istruktura ng tissue, ang paghahatid ng oxygen sa mga selula ay nakasalalay sa antas ng kanilang pag-alis mula sa mga capillary ng dugo. Ang mga cell na katabi ng venous section ng capillary ay nasa mas masamang kondisyon para sa paghahatid ng oxygen. Para sa normal na kurso ng mga proseso ng oxidative sa mga selula, sapat na ang pag-igting ng oxygen na 0.1 mm Hg. Art.
Ang mga kondisyon ng palitan ng gas sa mga tisyu ay apektado hindi lamang ng distansya ng intercapillary, kundi pati na rin ng direksyon ng paggalaw ng dugo sa mga katabing capillary. Kung ang direksyon ng daloy ng dugo sa capillary network na nakapalibot sa isang naibigay na tissue cell ay multidirectional, kung gayon ito ay nagpapataas ng pagiging maaasahan ng pagbibigay ng tissue na may oxygen.
Ang kahusayan ng pagkuha ng oxygen sa pamamagitan ng mga tisyu ay nailalarawan sa pamamagitan ng halaga rate ng paggamit ng oxygen(KUC) ay ang ratio, na ipinahayag bilang isang porsyento, ng dami ng oxygen na hinihigop ng tissue mula sa arterial blood bawat yunit ng oras hanggang sa kabuuang dami ng oxygen na inihatid ng dugo sa mga tissue vessel sa parehong oras. Ang CUC ng isang tissue ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagkakaiba sa nilalaman ng oxygen sa dugo ng mga arterial vessel at sa venous na dugo na dumadaloy mula sa tissue. Sa isang estado ng pisikal na pahinga sa isang tao, ang average na halaga ng AUC ay 25-35%. Kahit sa paggapas, ang halaga ng CUC ay iba't ibang organo iba. Sa pamamahinga, ang myocardial CV ay halos 70%.
Sa panahon ng pisikal na aktibidad, ang antas ng paggamit ng oxygen ay tumataas sa 50-60%, at sa ilan sa mga pinaka-aktibong gumaganang kalamnan at puso maaari itong umabot sa 90%. Ang pagtaas ng CUC sa mga kalamnan ay dahil, una sa lahat, sa pagtaas ng daloy ng dugo sa kanila. Kasabay nito, ang mga capillary na hindi gumagana sa pahinga ay bukas, ang diffusion surface area ay tumataas at ang diffusion distance para sa oxygen ay bumababa. Ang pagtaas sa daloy ng dugo ay maaaring sanhi ng parehong reflexively at sa ilalim ng impluwensya ng mga lokal na salik na nagpapalawak ng mga vessel ng kalamnan. Ang ganitong mga kadahilanan ay isang pagtaas sa temperatura ng gumaganang kalamnan, isang pagtaas sa pCO 2 at isang pagbawas sa pH ng dugo, na hindi lamang nag-aambag sa pagtaas ng daloy ng dugo, ngunit nagdudulot din ng pagbawas sa pagkakaugnay ng hemoglobin para sa oxygen at isang acceleration ng diffusion ng oxygen mula sa dugo papunta sa tissues.
Ang pagbaba ng tensyon ng oxygen sa mga tisyu o kahirapan sa paggamit nito para sa paghinga ng tissue ay tinatawag hypoxia. Ang hypoxia ay maaaring resulta ng kapansanan sa bentilasyon ng mga baga o pagkabigo sa sirkulasyon, kapansanan sa pagsasabog ng mga gas sa mga tisyu, pati na rin ang hindi sapat na aktibidad ng mga cellular enzymes.
Ang pag-unlad ng tissue hypoxia sa mga kalamnan ng kalansay at ang puso ay sa isang tiyak na lawak ay pinipigilan ng chromoprotein na taglay nito, myoglobin, na gumaganap bilang isang oxygen depot. Ang prosthetic na grupo ng myoglobin ay katulad ng heme ng hemoglobin, at ang bahagi ng protina ng molekula ay kinakatawan ng isang polypeptide chain. Ang isang molekula ng myoglobin ay may kakayahang magbigkis lamang ng isang molekula ng oxygen, at 1 g ng myoglobin - 1.34 ml ng oxygen. Ang myoglobin ay lalong sagana sa myocardium—isang average na 4 mg/g ng tissue. Sa kumpletong oxygenation ng myoglobin, ang supply ng oxygen na nilikha nito sa 1 g ng tissue ay magiging 0.05 ml. Ang oxygen na ito ay maaaring sapat para sa 3-4 na pag-urong ng puso. Ang affinity ng myoglobin para sa oxygen ay mas mataas kaysa sa hemoglobin. Ang half-saturation pressure na P50 para sa myoglobin ay nasa pagitan ng 3 at 4 mm Hg. Art. Samakatuwid, sa ilalim ng mga kondisyon ng sapat na perfusion ng kalamnan na may dugo, nag-iimbak ito ng oxygen at inilalabas lamang ito kapag lumitaw ang mga kondisyon na malapit sa hypoxia. Ang myoglobin sa mga tao ay nagbubuklod ng hanggang 14% ng kabuuang dami ng oxygen sa katawan.
Sa nakalipas na mga taon, natuklasan ang iba pang mga protina na maaaring magbigkis ng oxygen sa mga tisyu at mga selula. Kabilang sa mga ito ang protina na neuroglobin, na matatagpuan sa tisyu ng utak at retina ng mata, at cytoglobin, na matatagpuan sa mga neuron at iba pang uri ng mga selula.
Hyperoxia - nadagdagan ang pag-igting ng oxygen sa dugo at mga tisyu na may kaugnayan sa normal. Ang kundisyong ito ay maaaring umunlad kapag ang isang tao ay humihinga ng purong oxygen (para sa isang may sapat na gulang, ang gayong paghinga ay pinahihintulutan nang hindi hihigit sa 4 na oras) o kapag siya ay inilagay sa mga silid na may altapresyon hangin. Sa hyperoxia, ang mga sintomas ng toxicity ng oxygen ay maaaring unti-unting umunlad. Samakatuwid, kapag gumagamit ng paghinga na may pinaghalong gas na may mataas na nilalaman ng oxygen sa loob ng mahabang panahon, ang nilalaman nito ay hindi dapat lumampas sa 50%. Lalo na mapanganib tumaas na nilalaman oxygen sa inspiradong hangin para sa mga bagong silang. Ang matagal na paglanghap ng purong oxygen ay lumilikha ng panganib na magkaroon ng pinsala sa retina, pulmonary epithelium at ilang mga istruktura ng utak.
Pagpapalitan ng gas ng carbon dioxide
Karaniwan, ang tensyon ng carbon dioxide sa arterial blood ay nagbabago sa pagitan ng 35-45 mm Hg. Art. Maaaring umabot sa 40 mmHg ang carbon dioxide tension gradient sa pagitan ng umaagos na arterial blood at ng mga cell na nakapalibot sa tissue capillary. Art. (40 mm Hg sa arterial blood at hanggang 60-80 mm sa malalim na layer ng mga cell). Sa ilalim ng impluwensya ng gradient na ito, ang carbon dioxide ay kumakalat mula sa mga tisyu patungo sa capillary blood, na nagiging sanhi ng pagtaas ng boltahe nito sa 46 mmHg. Art. at isang pagtaas sa nilalaman ng carbon dioxide sa 56-58 vol%. Humigit-kumulang isang-kapat ng lahat ng carbon dioxide na inilabas mula sa tissue papunta sa dugo ay nagbubuklod sa hemoglobin, ang natitira, salamat sa enzyme carbonic anhydrase, pinagsasama sa tubig at bumubuo ng carbonic acid, na mabilis na na-neutralize sa pamamagitan ng pagdaragdag ng Na" at K" ions at dinadala sa baga sa anyo ng mga bikarbonate na ito.
Ang halaga ng dissolved carbon dioxide sa katawan ng tao ay 100-120 liters. Ito ay humigit-kumulang 70 beses na mas maraming reserbang oxygen sa dugo at mga tisyu. Kapag ang pag-igting ng carbon dioxide sa dugo ay nagbabago, ang masinsinang muling pamimigay nito ay nangyayari sa pagitan nito at ng mga tisyu. Samakatuwid, kapag ang bentilasyon ay hindi sapat, ang antas ng carbon dioxide sa dugo ay nagbabago nang mas mabagal kaysa sa antas ng oxygen. Dahil mataba at tissue ng buto naglalaman lalo na malaking bilang ng natunaw at nakagapos ng carbon dioxide, pagkatapos ay maaari silang kumilos bilang isang buffer, kumukuha ng carbon dioxide sa panahon ng hypercapnia at ilalabas ito sa panahon ng hypocapnia.
Upang mabigyan ng oxygen ang mga selula, tisyu at organo sa katawan ng tao, mayroon sistema ng paghinga. Binubuo ito ng mga sumusunod na organo: ang lukab ng ilong, nasopharynx, larynx, trachea, bronchi at baga. Sa artikulong ito pag-aaralan natin ang kanilang istraktura. Isasaalang-alang din natin ang palitan ng gas sa mga tisyu at baga. Tukuyin natin ang mga tampok ng panlabas na paghinga, na nangyayari sa pagitan ng katawan at atmospera, at panloob, na direktang nangyayari sa antas ng cellular.
Bakit tayo humihinga?
Karamihan sa mga tao ay sasagot nang hindi iniisip: upang makakuha ng oxygen. Ngunit hindi nila alam kung bakit kailangan natin ito. Simple lang ang sagot ng marami: kailangan ng oxygen para makahinga. Ito ay lumalabas na isang uri ng mabisyo na bilog. Ang biochemistry, na nag-aaral ng cellular metabolism, ay tutulong sa atin na masira ito.
Ang mga maliliwanag na isipan ng sangkatauhan na nag-aaral sa agham na ito ay matagal nang napagpasyahan na ang oxygen na pumapasok sa mga tisyu at organo ay nag-oxidize ng mga carbohydrate, taba at protina. Sa kasong ito, ang mga compound na mahina ang enerhiya ay nabuo: tubig, ammonia. Ngunit ang pangunahing bagay ay bilang isang resulta ng mga reaksyong ito, ang ATP ay na-synthesize - isang unibersal na sangkap ng enerhiya na ginagamit ng cell para sa mga mahahalagang pag-andar nito. Masasabi nating ang palitan ng gas sa mga tisyu at baga ay magbibigay sa katawan at sa mga istruktura nito ng oxygen na kailangan para sa oksihenasyon.
Mekanismo ng pagpapalitan ng gas
Ito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng hindi bababa sa dalawang sangkap na ang sirkulasyon sa katawan ay nagsisiguro ng mga metabolic na proseso. Bilang karagdagan sa nabanggit na oxygen, ang pagpapalitan ng gas sa mga baga, dugo at mga tisyu ay nangyayari kasama ng isa pang tambalan - carbon dioxide. Ito ay nabuo sa mga reaksyon ng dissimilation. Bilang isang nakakalason na metabolic substance, dapat itong alisin mula sa cytoplasm ng mga cell. Tingnan natin ang prosesong ito nang mas malapitan.
Ang carbon dioxide ay tumagos sa pamamagitan ng pagsasabog lamad ng cell sa interstitial fluid. Mula doon ay pumapasok ito sa mga capillary ng dugo - venule. Ang mga sisidlang ito ay nagsasama-sama upang mabuo ang inferior at superior vena cava. Kinokolekta nila ang dugo na puspos ng CO 2. At ipinadala ito sa kanang atrium. Kapag ang mga pader nito ay nagkontrata, isang bahagi ng venous blood ang pumapasok sa kanang ventricle. Dito nagsisimula ang pulmonary (mas mababang) sirkulasyon. Ang gawain nito ay upang mababad ang dugo ng oxygen. Ang venous sa baga ay nagiging arterial. At ang CO 2, sa turn, ay umaalis sa dugo at inaalis sa labas sa pamamagitan ng Upang maunawaan kung paano ito nangyayari, kailangan mo munang pag-aralan ang istraktura ng mga baga. Nagaganap ang pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu sa mga espesyal na istruktura- alveoli at ang kanilang mga capillary.
Istraktura ng baga
Ito ay mga magkapares na organo na matatagpuan sa lukab ng dibdib. Ang kaliwang baga ay binubuo ng dalawang lobe. Ang kanan ay mas malaki ang sukat. Mayroon itong tatlong lobe. Sa pamamagitan ng mga pintuan ng mga baga, dalawang bronchi ang pumapasok sa kanila, na, na sumasanga, ay bumubuo ng tinatawag na puno. Ang hangin ay gumagalaw sa mga sanga nito sa panahon ng paglanghap at pagbuga. Sa maliit na respiratory bronchioles mayroong mga vesicle - alveoli. Ang mga ito ay nakolekta sa acini. Ang mga ito naman ay bumubuo ng pulmonary parenchyma. Ang mahalagang bagay ay ang bawat respiratory vesicle ay makapal na nakakabit sa capillary network ng maliit at systemic na sirkulasyon. Nagdadala ng mga sanga pulmonary arteries, na nagbibigay ng venous blood mula sa kanang ventricle, nagdadala ng carbon dioxide sa lumen ng alveoli. At ang efferent pulmonary venule ay kumukuha ng oxygen mula sa alveolar air.
Ito ay pumapasok sa kaliwang atrium sa pamamagitan ng mga pulmonary veins, at mula dito sa aorta. Ang mga sanga nito sa anyo ng mga arterya ay nagbibigay sa mga selula ng katawan ng oxygen na kailangan para sa panloob na paghinga. Nasa alveoli ang pagbabago ng dugo mula sa venous hanggang arterial. Kaya, ang palitan ng gas sa mga tisyu at baga ay direktang isinasagawa sa pamamagitan ng sirkulasyon ng dugo sa pamamagitan ng maliit at malalaking bilog sirkulasyon ng dugo Nangyayari ito dahil sa patuloy na pag-urong ng mga muscular wall ng mga silid ng puso.
Panlabas na paghinga
Tinatawag din itong bentilasyon. Ito ay kumakatawan sa pagpapalitan ng hangin sa pagitan ng panlabas na kapaligiran at ng alveoli. Ang physiologically correct inhalation sa pamamagitan ng ilong ay nagbibigay sa katawan ng isang bahagi ng hangin ng sumusunod na komposisyon: mga 21% O 2, 0.03% CO 2 at 79% nitrogen. Pagkatapos ay pumapasok ito sa alveoli. Mayroon silang sariling bahagi ng hangin. Ang komposisyon nito ay ang mga sumusunod: 14.2% O 2, 5.2% CO 2, 80% N 2. Ang paglanghap, tulad ng pagbuga, ay kinokontrol sa dalawang paraan: kinakabahan at humoral (konsentrasyon ng carbon dioxide). Dahil sa pagpapasigla ng respiratory center ng medulla oblongata, ang mga nerve impulses ay ipinapadala sa respiratory intercostal muscles at sa diaphragm. Tumataas ang volume ng dibdib. Ang mga baga, na gumagalaw nang pasibo kasunod ng mga contraction ng cavity ng dibdib, ay lumalawak. Ang presyon ng hangin sa kanila ay nagiging mas mababa sa atmospera. Samakatuwid, ang isang bahagi ng hangin mula sa itaas na respiratory tract ay pumapasok sa alveoli.
Ang pagbuga ay sumusunod sa paglanghap. Ito ay sinamahan ng pagpapahinga ng mga intercostal na kalamnan at pagtaas ng arko ng diaphragm. Ito ay humahantong sa pagbaba sa dami ng baga. Ang presyon ng hangin sa kanila ay nagiging mas mataas kaysa sa presyon ng atmospera. At ang hangin na may labis na carbon dioxide ay tumataas sa bronchioles. Dagdag pa, sa kahabaan ng upper respiratory tract, ito ay sumusunod lukab ng ilong. Ang komposisyon ng exhaled air ay ang mga sumusunod: 16.3% O 2, 4% CO 2, 79 N 2. Sa yugtong ito, nangyayari ang panlabas na palitan ng gas. Ang pagpapalitan ng pulmonary gas, na isinasagawa ng alveoli, ay nagbibigay ng mga selula ng oxygen na kinakailangan para sa panloob na paghinga.
Paghinga ng cellular
Kasama sa sistema ng catabolic reaksyon ng metabolismo at enerhiya. Ang mga prosesong ito ay pinag-aaralan ng parehong biochemistry at anatomy, at ang palitan ng gas sa mga baga at tisyu ay magkakaugnay at imposible nang wala ang isa't isa. Kaya, nagbibigay ito ng oxygen sa interstitial fluid at nag-aalis ng carbon dioxide mula dito. At ang panloob, na isinasagawa nang direkta sa cell sa pamamagitan ng mga organelles nito - mitochondria, na nagbibigay ng oxidative phospholation at synthesis ng mga molekula ng ATP, ay gumagamit ng oxygen para sa mga prosesong ito.
Ikot ng Krebs
Ang tricarboxylic acid cycle ang nangunguna. Pinagsasama at pinag-uugnay nito ang mga reaksyon ng oxygen-free stage at mga prosesong kinasasangkutan ng mga transmembrane protein. Nagsisilbi rin itong tagapagtustos ng mga cellular building materials (amino acids, simple sugars, higher carboxylic acids) na nabuo sa mga intermediate reactions nito at ginagamit ng cell para sa paglaki at paghahati. Tulad ng makikita mo, sa artikulong ito, pinag-aralan ang pagpapalitan ng gas sa mga tisyu at baga, at ang mga ito biyolohikal na papel sa buhay ng katawan ng tao.
Pagpapalitan ng gas sa baga ay nangyayari dahil sa diffusion ng mga gas sa pamamagitan ng manipis na epithelial wall ng alveoli at capillaries. Ang nilalaman ng oxygen sa hangin sa alveolar ay mas mataas kaysa sa venous na dugo ng mga capillary, at ang nilalaman ng carbon dioxide ay mas mababa. Bilang resulta, ang bahagyang presyon ng oxygen sa alveolar air ay 100-110 mm Hg. Art., at sa pulmonary capillaries - 40 mm Hg. Art. Ang bahagyang presyon ng carbon dioxide, sa kabaligtaran, ay mas mataas sa venous blood (46 mm Hg) kaysa sa alveolar air (40 mm Hg). Dahil sa mga pagkakaiba sa bahagyang presyon ng mga gas, ang oxygen mula sa alveolar air ay magkakalat sa mabagal na pag-agos ng dugo ng mga capillary ng alveoli, at ang carbon dioxide ay magkakalat sa kabilang direksyon. Ang mga molekula ng oxygen na pumapasok sa dugo ay nakikipag-ugnayan sa hemoglobin ng mga pulang selula ng dugo at sa anyo nabuo ang oxyhemoglobin inilipat sa tissues.
Pagpapalitan ng gas sa mga tisyu ay isinasagawa ayon sa isang katulad na prinsipyo. Bilang resulta ng mga proseso ng oxidative sa mga selula ng mga tisyu at organo, ang konsentrasyon ng oxygen ay mas mababa at ang konsentrasyon ng carbon dioxide ay mas mataas kaysa sa arterial blood. Samakatuwid, ang oxygen mula sa arterial na dugo ay nagkakalat sa likido ng tisyu, at mula dito sa mga selula. Ang paggalaw ng carbon dioxide ay nangyayari sa kabaligtaran ng direksyon. Bilang resulta, ang dugo mula sa arterial, na mayaman sa oxygen, ay nagiging venous, na pinayaman ng carbon dioxide.
Kaya, ang puwersang nagtutulak sa likod ng palitan ng gas ay ang pagkakaiba sa nilalaman at, bilang kinahinatnan, ang bahagyang presyon ng mga gas sa mga selula ng tisyu at mga capillary.
Kinakabahan at humoral na regulasyon ng paghinga.
Ang paghinga ay kinokontrol sentro ng paghinga, matatagpuan sa medulla oblongata. Ito ay kinakatawan ng inhalation center at ang exhalation center. Ang mga impulses ng nerbiyos na nagmumula sa mga sentrong ito nang halili, kasama ang mga pababang daanan, ay umaabot sa motor phrenic at intercostal nerves, na kumokontrol sa mga paggalaw ng kaukulang mga kalamnan sa paghinga. Ang mga nerve center ay tumatanggap ng impormasyon tungkol sa estado ng mga respiratory organ mula sa maraming mechano- at chemoreceptors na matatagpuan sa mga baga, daanan ng hangin, at mga kalamnan sa paghinga.
Ang pagbabago sa paghinga ay nangyayari nang reflexively. Nagbabago ito sa pagpapasigla ng sakit, na may pangangati ng mga organo ng tiyan, mga receptor ng daluyan ng dugo, balat, at mga receptor ng respiratory tract. Kapag ang paglanghap ng singaw ng ammonia, halimbawa, ang mga receptor ng mauhog lamad ng nasopharynx ay inis, na humahantong sa isang reflexive na pagpigil sa paghinga. Ito ay isang mahalagang aparato na pumipigil sa mga nakakalason at nanggagalit na mga sangkap mula sa pagpasok sa mga baga.
Ang partikular na kahalagahan sa regulasyon ng paghinga ay ang mga impulses na nagmumula sa mga receptor ng mga kalamnan sa paghinga at mula sa mga receptor mismo ng mga baga. Ang lalim ng paglanghap at pagbuga ay higit na nakasalalay sa kanila. Ito ay nangyayari tulad nito: kapag huminga ka, kapag ang mga baga ay lumalawak, ang mga receptor sa kanilang mga dingding ay inis. Ang mga impulses mula sa mga receptor ng baga kasama ang mga hibla ng sentripetal ay umaabot sa sentro ng paghinga, pinipigilan ang sentro ng paglanghap at pinasisigla ang sentro ng pagbuga. Bilang isang resulta, ang mga kalamnan sa paghinga ay nakakarelaks, ang dibdib ay bumababa, ang diaphragm ay tumatagal ng anyo ng isang simboryo, ang dami ng dibdib ay bumababa at ang pagbuga ay nangyayari. Samakatuwid, sinasabi nila na ang paglanghap ay reflexively nagiging sanhi ng pagbuga. Ang pagbuga, sa turn, ay reflexively stimulates inhalation.
Ang cerebral cortex ay nakikibahagi sa regulasyon ng paghinga, na nagbibigay ng pinakamahusay na pagbagay ng paghinga sa mga pangangailangan ng katawan na may kaugnayan sa mga pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran at ang mahahalagang tungkulin ng katawan.
Narito ang mga halimbawa ng impluwensya ng cortex cerebral hemispheres para sa paghinga. Ang isang tao ay maaaring huminga ng ilang sandali at baguhin ang ritmo at lalim sa kalooban. mga paggalaw ng paghinga. Ang mga impluwensya ng cerebral cortex ay nagpapaliwanag sa mga pagbabago bago magsimula sa paghinga sa mga atleta - isang makabuluhang pagpapalalim at pagtaas ng paghinga bago magsimula ang kumpetisyon. Posibleng bumuo ng mga nakakondisyon na reflexes sa paghinga. Kung nagdagdag ka ng humigit-kumulang 5-7% carbon dioxide sa inhaled air, na sa ganoong konsentrasyon ay nagpapabilis ng paghinga, at sinasamahan ang paglanghap na may tunog ng metronom o isang kampanilya, pagkatapos pagkatapos ng ilang mga kumbinasyon ang kampanilya o tunog ng metronome lamang. magdudulot ng pagtaas ng paghinga.
Mga proteksiyon na reflexes sa paghinga - pagbahin at pag-ubo - tumutulong sa pag-alis ng mga dayuhang particle, labis na uhog, atbp. na nakapasok sa respiratory tract.
Regulasyon ng humoral Ang paghinga ay ang pagtaas ng carbon dioxide sa dugo ay nagpapataas ng excitability ng inhalation center dahil sa paggawa ng mga impulses ng nerve mula sa chemoreceptors na matatagpuan sa malaki mga daluyan ng arterya, brain stem.
Napagtibay na ngayon na ang carbon dioxide ay hindi lamang isang direktang nakapagpapasigla na epekto sa sentro ng paghinga. Ang akumulasyon ng carbon dioxide sa dugo ay nagiging sanhi ng pangangati ng mga receptor sa mga daluyan ng dugo, nagdadala ng dugo sa ulo (carotid arteries), at reflexively excites ang respiratory center. Ang iba pang mga acidic na produkto na pumapasok sa dugo ay kumikilos sa katulad na paraan, halimbawa lactic acid, ang nilalaman nito sa dugo ay tumataas sa panahon ng kalamnan. Ang mga acid ay nagpapataas ng konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa dugo, na nagiging sanhi ng pagpapasigla ng respiratory center.
Kalinisan sa paghinga.
Ang mga organ ng paghinga ay ang gateway para sa pagtagos ng mga pathogens, alikabok at iba pang mga sangkap sa katawan ng tao. Ang isang makabuluhang bahagi ng maliliit na particle at bakterya ay naninirahan sa mauhog na lamad ng upper respiratory tract at inalis mula sa katawan gamit ang ciliated epithelium. Ang ilang microorganism ay pumapasok pa rin sa respiratory tract at baga at maaaring magdulot ng iba't ibang sakit (sre throat, flu, tuberculosis, atbp.). Upang maiwasan ang mga sakit sa paghinga, kinakailangan na regular na mag-ventilate sa mga tirahan, panatilihing malinis ang mga ito, maglakad nang mahabang panahon. sariwang hangin, iwasang bumisita sa matataong lugar, lalo na sa panahon ng epidemya ng mga sakit sa paghinga.
Ang paninigarilyo ay nagdudulot ng malaking pinsala sa sistema ng paghinga mga produktong tabako- kapwa para sa naninigarilyo mismo at para sa mga nakapaligid sa kanya (passive smoking).Mga nakakalason na sangkap usok ng tabako lason ang katawan at sanhi iba't ibang sakit(bronchitis, tuberculosis, hika, kanser sa baga, atbp.).
Tuberkulosis - isang impeksiyon na kilala mula noong sinaunang panahon at tinatawag na "pagkonsumo", dahil ang mga nagkasakit ay nalanta sa harap ng ating mga mata at nalalanta. Ang sakit na ito ay talamak na impeksiyon isang tiyak na uri ng bacterium (Mycobacterium tuberculosis) na kadalasang nakakaapekto sa mga baga. Ang impeksyon sa tuberkulosis ay hindi naililipat nang kasingdali ng iba Nakakahawang sakit respiratory tract, dahil para magkaroon ng sapat na bilang ng bacteria na makapasok sa baga, kailangan ang paulit-ulit at matagal na pagkakalantad sa mga particle na inilabas kapag ang pasyente ay umubo o bumahin. Ang isang makabuluhang kadahilanan ng panganib ay nasa mga masikip na silid na may hindi magandang kondisyon sa kalusugan at madalas na pakikipag-ugnay sa mga pasyente ng tuberculosis.
Ang Mycobacterium tuberculosis ay lubos na lumalaban sa panlabas na kapaligiran. Sa isang madilim na lugar sa plema, maaari silang manatiling mabubuhay sa loob ng maraming buwan. Sa ilalim ng impluwensya ng direktang sinag ng araw ang mycobacteria ay namamatay sa loob ng ilang oras. Sila ay sensitibo sa mataas na temperatura, activated solutions ng chloramine, bleach. Paano gamutin katutubong remedyong tingnan ang sakit na ito dito.
Ang impeksyon ay may dalawang yugto. Ang bakterya ay unang naglalakbay sa mga baga, kung saan karamihan sa kanila ay sinisira ng immune system. Ang mga bakterya na hindi napatay ay nakukuha ng immune system sa mga matitigas na kapsula na tinatawag na tubercle, na binubuo ng maraming iba't ibang mga selula. Bakterya tuberkulosis hindi maaaring magdulot ng pinsala o sintomas habang nasa tubercle, at maraming tao ang hindi nagkakaroon ng sakit. Maliit na bahagi lamang (mga 10 porsiyento) ng mga nahawaang tao ang umuunlad sa pangalawang, aktibong yugto ng sakit.
Ang aktibong yugto ng sakit ay nagsisimula kapag ang bakterya ay umalis sa mga tubercle at nahawahan ang iba pang bahagi ng baga. Ang bakterya ay maaari ring pumasok sa daluyan ng dugo at lymphatic system at kumalat sa buong katawan. Sa ilang mga tao, ang aktibong yugto ay nangyayari ilang linggo pagkatapos ng unang impeksyon, ngunit sa karamihan ng mga kaso ang pangalawang yugto ay hindi magsisimula hanggang sa ilang taon o dekada mamaya. Mga salik tulad ng pagtanda, mahinang immune system at mahinang nutrisyon, dagdagan ang panganib na kumakalat ang bakterya sa kabila ng mga tubercle. Kadalasan sa aktibong TB, ang bakterya ay sumisira sa tissue ng baga at nagpapahirap sa paghinga, ngunit ang sakit ay maaari ring makaapekto sa ibang bahagi ng katawan, kabilang ang utak. Ang mga lymph node, bato at gastrointestinal tract. Kung ang tuberculosis ay hindi ginagamot, ito ay maaaring nakamamatay.
Kung minsan ang sakit ay tinatawag na puting salot dahil sa mapupulang kutis ng mga biktima nito. Ang tuberculosis ay ang nangungunang sanhi ng kamatayan sa buong mundo, sa kabila ng pagbuo ng mabisang paggamot
Droga.
Ang pinagmulan ng impeksyon ay isang taong may sakit, mga alagang hayop na may sakit at mga ibon. Ang pinaka-mapanganib na mga pasyente bukas na anyo pulmonary tuberculosis, naglalabas ng mga pathogen na may plema, mga patak ng uhog kapag umuubo, nagsasalita, atbp. Ang mga pasyente na may tuberculous lesyon ng mga bituka, genitourinary at iba pang mga panloob na organo ay hindi gaanong mapanganib sa epidemiologically.
Sa mga alagang hayop, ang malalaking hayop ang pinakamahalaga bilang pinagmumulan ng impeksiyon. baka, na naglalabas ng mga pathogen sa gatas, at mga baboy.
Ang mga ruta ng paghahatid ng impeksyon ay iba. Mas madalas, nangyayari ang impeksiyon sa pamamagitan ng pagtulo sa pamamagitan ng plema at laway na itinago ng pasyente kapag umuubo, nagsasalita, bumabahing, gayundin sa pamamagitan ng alikabok sa hangin.
Ang isang mahalagang papel ay ginagampanan ng pakikipag-ugnay at pagkalat ng impeksyon sa sambahayan, parehong direkta mula sa pasyente (mga kamay na nabahiran ng plema) at sa pamamagitan ng iba't ibang mga gamit sa bahay na kontaminado ng plema. Produktong pagkain maaaring makahawa sa isang pasyente na may tuberculosis; Bilang karagdagan, ang impeksyon ay maaaring maipasa mula sa mga hayop na may tuberculosis sa pamamagitan ng kanilang gatas, mga produkto ng pagawaan ng gatas at karne.
Ang pagkamaramdamin sa tuberculosis ay ganap. Daloy nakakahawang proseso depende sa estado ng katawan at sa paglaban nito, nutrisyon, kapaligiran sa pamumuhay, mga kondisyon sa pagtatrabaho, atbp.
