Ang pagpapalitan ng mga gas sa baga ay nangyayari sa alveoli.
Malapad na tubo ng bronchi na may cartilaginous at base ng kalamnan sanga sa bronchioles, na unti-unting nawawala ang kartilago, ngunit nagpapanatili ng mga elemento ng kalamnan. Dumadaan sila sa mga alveolar duct, na bumubuo ng ilang pagkakahawig ng isang sphincter bago ang pasukan sa alveoli. Ito tampok na anatomikal ay nagpapahiwatig ng posibilidad ng pag-regulate ng daloy ng hangin sa alveoli. Alveolar ducts na may maraming mga protrusions ng kanilang mga pader, na kumakatawan sa pulmonary alveoli, ay ang mga huling kanal. Ang bilang ng alveoli sa baga ay umaabot sa daan-daang milyon.
Ang mga dingding ng alveoli ay napakanipis (0.004 mm) at binubuo ng isang pangunahing lamad at isang manipis na layer ng epithelium. SA sa labas katabi ng mga ito ay isang mayamang network ng mga capillary ng dugo (Larawan 74). Dapat pansinin na ang vascular network ng mga capillary sa alveoli ay nagpapakita ng kakayahang sumailalim sa mga independiyenteng contraction, na nangyayari sa pana-panahon sa ilalim ng ilang hindi kilalang mga impluwensya, na lumilikha ng mga pagbabago sa daloy ng dugo sa alveoli. Ang kondisyon ng epithelium ng mga pader ng alveolar ay maaaring makaapekto sa pagkamatagusin ng mga lamad ng cell sa oxygen at carbon dioxide.
Komposisyon ng hangin
Komposisyon ng inhaled air
Ang hangin sa atmospera ay naglalaman ng 20.94% oxygen, 0.03% carbon dioxide, 79.3% nitrogen. Ang nilalaman ng iba pang mga gas ay napakaliit.
Komposisyon ng exhaled air
Sa exhaled air ang nilalaman ng oxygen ay 16.3%, carbon dioxide 4%, nitrogen 79.7%. Ang hangin na inilabas ay naglalaman ng 16.3% oxygen, 4% carbon dioxide at 79.7% nitrogen.
Komposisyon ng hangin sa alveolar
Ang pagpapalitan ng mga gas sa baga ay posible lamang na may pagkakaiba sa pag-igting ng gas (Larawan 75). Kapag huminga ka, ang hangin ay hindi hihigit sa maliit na bronchi, dahil ang karagdagang espasyo ay inookupahan ng reserba (alveolar) na hangin. Ang komposisyon ng hangin ng alveolar ay tiyak na napaliwanagan. Noong nakaraan, nakuha ito gamit ang mga kumplikadong pamamaraan sa pagpapakilala ng isang espesyal na catheter sa mga baga. Ngayon ito ay ginagawa nang mas madali, dahil natagpuan na ang mga huling bahagi ng hangin sa panahon ng matinding pagbuga ay may komposisyon ng alveolar.
Ang pagkakaiba sa pag-igting ng gas sa alveolar at inhaled air ay humahantong sa paglitaw ng isang daloy ng oxygen sa kailaliman ng mga baga at carbon acid patungo dito. Samakatuwid, ang exhaled air ay may ganap na magkakaibang komposisyon:
Pagsasabog ng gas
Sa panahon ng paglanghap, ang hangin sa atmospera ay pumapasok sa alveoli sa pamamagitan ng respiratory tract. Ang mga gas ay ipinagpapalit sa pagitan ng alveoli at ng mga dingding ng pinakamaliit na daluyan ng dugo sa kanilang paligid sa pamamagitan ng pagsasabog. Ito ay itinatag na palaging may pagkakaiba sa pagitan ng pag-igting ng oxygen at carbon dioxide sa alveolar air, kung ihahambing sa kanilang pag-igting sa dugo, na nagiging sanhi ng oxygen na dumaan sa dugo at carbon dioxide pabalik, i.e. ang pagpapalitan ng mga gas dito. nangyayari sa pamamagitan lamang ng pagsasabog sa isang napakanipis na pader (mga 1p.) (Larawan 76). Sa alveolar air, ang oxygen ay nasa ilalim altapresyon, at sa dugo - carbon dioxide. Sa isang kalmadong estado, ang isang tao ay sumisipsip ng 250-300 ML ng oxygen kada minuto mula sa hangin sa atmospera (Larawan 37).
Gayunpaman, mali na ipagpalagay na ang buhay na epithelium ay ganap na pasibo patungo sa pagtagos ng mga gas. Gaano man ka manipis ang mga epithelial cells, mayroon pa rin silang isang gilid na nakaharap sa air space ng alveoli, at ang kabilang panig ay katabi ng lymph, na naghihiwalay dito sa mga daluyan ng dugo. Malinaw na ang magkabilang panig na ito ay hindi maaaring magkaroon ng parehong koepisyent ng pagkamatagusin ng gas. Ang estado ng mga epithelial cells ay tiyak na nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang kanilang pagkamatagusin ay patuloy na nagbabago. Bilang karagdagan, dapat tandaan na sa matataas na lugar ang bahagyang presyon ng mga gas ay bumababa nang labis na nagiging mahirap na ipaliwanag ang pagtagos ng oxygen mula sa mga baga papunta sa dugo, maliban kung ipinapalagay ng isa na ang cellular na komposisyon ng alveoli ay aktibo. kasangkot sa pagdadala ng mga gas sa pamamagitan nito. Kasabay nito, dapat nating tandaan na ang napaka manipis na epithelium ng alveoli ay matagumpay na lumalaban sa pagpasa ng likido (dugo, lymph) sa pamamagitan nito.
Ang mga gas ay ipinagpapalit sa mga selula at tisyu - ang oxygen ay hinihigop at ang carbon dioxide ay inilabas. Materyal mula sa site
Ang oxygen ay dumaan sa diffusion mula sa pulmonary alveoli papunta sa dugo, na pinagsama sa pulang hemoglobin mga selula ng dugo- mga pulang selula ng dugo, na inihatid sa lahat ng mga tisyu sa katawan ng tao.
Ang pagbuo ng carbon dioxide sa mga tisyu ay tinutukoy ng pagtaas ng dami nito sa venous blood kumpara sa arterial blood.
Ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng dugo at mga tisyu (mga selula) gayundin ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng pulmonary alveoli at mga daluyan ng dugo, nangyayari sa pamamagitan ng pagsasabog. Dahil ang oxygen sa dugo ay nasa ilalim ng mataas na presyon, pumasa ito sa mga tisyu, at sa mga tisyu, ang carbon dioxide, na nasa ilalim ng mataas na presyon, ay pumapasok sa dugo. Ang mga selula ay pinaghihiwalay mula sa dugo sa pamamagitan ng lymph, kaya ang mga gas ay pumasa muna sa lymph, at mula doon sila ay inililipat sa dugo.
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. Ang puno ng bronchial ay 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 pectoral at 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. Aktibo ang exception mag-ehersisyo ng stress kapag ang isang tao ay nagpapahusay sa trabaho na maayos 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 sentro ng paghinga hinihikayat ang paglanghap, kung saan, kapag nakaunat sa mga baga, ang aktibong pagpapalitan ng mga gas ay nangyayari 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.
Ang mga function ng 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 status, excretion. Nakakalason na sangkap, rheological properties ng dugo.
Pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu.
Sa mga baga, nangyayari ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng hangin na pumapasok sa alveoli at ng dugo na dumadaloy sa mga capillary. Ang matinding palitan ng gas sa pagitan ng hangin ng alveoli at ng dugo ay pinadali ng maliit na kapal ng tinatawag na air-hematic barrier. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng mga dingding ng alveoli at mga capillary ng dugo. Ang kapal ng hadlang ay humigit-kumulang 2.5 microns. Ang mga dingding ng alveoli ay binuo ng single-layer squamous epithelium, na natatakpan sa loob ng isang manipis na pelikula ng phospholipid - isang surfactant, na pumipigil sa alveoli na magkadikit sa panahon ng pagbuga at binabawasan ang pag-igting sa ibabaw.
Ang alveoli ay magkakaugnay sa isang siksik na network ng mga capillary ng dugo, na lubos na nagpapataas sa lugar kung saan nangyayari ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng hangin at dugo.
Kapag humihinga, ang konsentrasyon (partial pressure) ng oxygen sa alveoli ay mas mataas (100 mm Hg) kaysa sa venous blood (40 mm Hg) na dumadaloy sa mga pulmonary capillaries. Samakatuwid, ang oxygen ay madaling tumakas
mula sa alveoli papunta sa dugo, kung saan mabilis itong pinagsama sa hemoglobin ng mga erythrocytes. Kasabay nito, ang carbon dioxide, ang konsentrasyon kung saan sa venous blood ng mga capillary ay mataas (47 mm Hg), ay kumakalat sa alveoli, kung saan ang bahagyang presyon nito ay mas mababa (40 mm Hg). Ang carbon dioxide ay inalis mula sa alveoli ng baga na may humihinga na hangin.
Kaya, ang pagkakaiba sa presyon (tension) ng oxygen at carbon dioxide sa alveolar air, sa arterial at venous blood, ay nagpapahintulot sa oxygen na kumalat mula sa alveoli papunta sa dugo, at carbon.
acid gas mula sa dugo papunta sa alveoli.
Dahil sa espesyal na pag-aari ng hemoglobin upang pagsamahin sa oxygen at carbon dioxide, ang dugo ay nakakakuha ng mga gas na ito sa makabuluhang dami. Sa 1000 ml arterial na dugo nakapaloob hanggang sa
20 ml ng oxygen at hanggang 52 ml ng carbon dioxide. Ang isang molekula ng hemoglobin ay may kakayahang mag-attach ng 4 na molekula ng oxygen sa sarili nito, na bumubuo ng isang hindi matatag na tambalan - oxyhemoglobin.
Sa mga tisyu ng katawan, bilang isang resulta ng tuluy-tuloy na metabolismo at matinding proseso ng oxidative, ang oxygen ay natupok at nabuo ang carbon dioxide. Kapag ang dugo ay pumasok sa mga tisyu ng katawan, ang hemoglobin ay nagbibigay ng oxygen sa mga selula at tisyu. Ang carbon dioxide na nabuo sa panahon ng metabolismo ay pumasa mula sa mga tisyu patungo sa dugo at sumasali sa hemoglobin. Sa kasong ito, nabuo ang isang marupok na tambalan - carbohemoglobin. Ang mabilis na kumbinasyon ng hemoglobin na may carbon dioxide ay pinadali ng enzyme carbonic anhydrase na matatagpuan sa mga pulang selula ng dugo.
Ang hemoglobin sa mga pulang selula ng dugo ay maaari ding pagsamahin sa iba pang mga gas, halimbawa, carbon monoxide, upang bumuo ng isang medyo malakas na tambalan, carboxyhemoglobin.
Ang hindi sapat na supply ng oxygen sa mga tisyu (hypoxia) ay maaaring mangyari kapag may kakulangan ng oxygen sa inhaled na hangin. Anemia - isang pagbaba sa dami ng hemoglobin sa dugo - ay nangyayari kapag ang dugo ay hindi makapagdala ng oxygen.
Kapag huminto o huminto ang paghinga, nabubuo ang pagka-suffocation (asphyxia). Maaaring mangyari ang kundisyong ito dahil sa pagkalunod o iba pang hindi inaasahang pangyayari. Kapag huminto ang paghinga, kapag tumitibok pa rin ang puso
dapat gumana, ang artipisyal na paghinga ay isinasagawa gamit ang mga espesyal na aparato, at kung wala sila, gamit ang "bibig sa bibig", "bibig sa ilong" na paraan, o sa pamamagitan ng pagpisil at pagpapalawak ng dibdib.
23. KONSEPTO NG HYPOXIA. MATALINO AT TALALANG ANYO. MGA URI NG HYPOXIA.
Ang isa sa mga kinakailangang kondisyon para sa buhay ng isang organismo ay patuloy na edukasyon at pagkonsumo ng enerhiya nito. Ito ay ginugugol upang matiyak ang metabolismo, upang mapanatili at i-renew ang mga elemento ng istruktura ng mga organo at tisyu, gayundin upang maisakatuparan ang kanilang mga tungkulin. Ang kakulangan ng enerhiya sa katawan ay humahantong sa mga makabuluhang metabolic disorder, morphological pagbabago at dysfunctions, at madalas sa pagkamatay ng organ at maging ang organismo. Ang batayan ng kakulangan sa enerhiya ay hypoxia.
Hypoxia- isang tipikal na proseso ng pathological, kadalasang nailalarawan sa pamamagitan ng pagbawas sa nilalaman ng oxygen sa mga selula at tisyu. Nabubuo ito bilang isang resulta ng kakulangan ng biological oxidation at ang batayan para sa mga kaguluhan sa supply ng enerhiya ng mga function at sintetikong proseso ng katawan.
mga uri ng hypoxia
Depende sa mga sanhi at katangian ng mga mekanismo ng pag-unlad, ang mga sumusunod na uri ay nakikilala:
1. Exogenous:
hypobaric;
normobaric.
Paghinga (paghinga).
Circulatory (cardiovascular).
Hemic (dugo).
Tissue (pangunahing tissue).
Overload (stress hypoxia).
Substrate.
Magkakahalo.
Depende sa pagkalat sa katawan, ang hypoxia ay maaaring pangkalahatan o lokal (na may ischemia, stasis o venous hyperemia ng mga indibidwal na organo at tisyu).
Depende sa kalubhaan ng kurso, ang banayad, katamtaman, malubha at kritikal na hypoxia ay nakikilala, na puno ng pagkamatay ng katawan.
Depende sa bilis ng paglitaw at tagal ng kurso, ang hypoxia ay maaaring:
kidlat - nangyayari sa loob ng ilang sampung segundo at kadalasang nauuwi sa kamatayan;
talamak - nangyayari sa loob ng ilang minuto at maaaring tumagal ng ilang araw:
talamak - nangyayari nang mabagal, tumatagal ng ilang linggo, buwan, taon.
Mga katangian ng mga indibidwal na uri ng hypoxia
Exogenous na uri
Dahilan : isang pagbawas sa bahagyang presyon ng oxygen P 0 2 sa inhaled air, na sinusunod sa panahon ng matataas na pag-akyat sa mga bundok ("sakit sa bundok") o kapag ang sasakyang panghimpapawid ay depressurized ("high altitude" na sakit), gayundin kapag ang mga tao ay sa mga nakakulong na espasyo ng maliit na dami, kapag nagtatrabaho sa mga minahan, mga balon, mga submarino.
Pangunahing mga kadahilanan ng pathogen:
hypoxemia (nabawasan ang nilalaman ng oxygen sa dugo);
hypocapnia (pagbaba ng nilalaman ng CO2), na bubuo bilang isang resulta ng pagtaas sa dalas at lalim ng paghinga at humahantong sa pagbawas sa excitability ng respiratory at cardiovascular centers ng utak, na nagpapalubha ng hypoxia.
Uri ng paghinga (paghinga).
Dahilan: kakulangan ng palitan ng gas sa baga sa panahon ng paghinga, na maaaring dahil sa pagbaba ng alveolar ventilation
tion o kahirapan sa diffusion ng oxygen sa baga at maaaring maobserbahan sa emphysema, pneumonia. Pangunahing mga kadahilanan ng pathogen:
arterial hypoxemia. halimbawa, may pulmonya, hypertension ng sirkulasyon ng baga, atbp.;
hypercapnia, ibig sabihin, isang pagtaas sa nilalaman ng CO 2;
Ang hypoxemia at hypercapnia ay katangian din ng asphyxia - inis (paghinto ng paghinga).
Uri ng sirkulasyon (cardiovascular).
Dahilan: mga karamdaman sa sirkulasyon, na humahantong sa hindi sapat na suplay ng dugo sa mga organo at tisyu, na sinusunod na may napakalaking pagkawala ng dugo, pag-aalis ng tubig, dysfunction ng puso at mga daluyan ng dugo, mga reaksiyong alerdyi, kawalan ng timbang sa electrolyte, atbp.
Ang pangunahing pathogenetic factor ay hypoxemia ng venous blood, dahil dahil sa mabagal na daloy nito sa mga capillary, ang matinding pagsipsip ng oxygen ay nangyayari, na sinamahan ng pagtaas ng arteriovenous na pagkakaiba sa oxygen. .
Hemic (dugo) na uri
Dahilan: pagbaba sa epektibong kapasidad ng oxygen ng dugo. Ito ay sinusunod sa anemia, isang paglabag sa kakayahan ng hemoglobin na magbigkis, magdala at maglabas ng oxygen sa mga tisyu (halimbawa, sa pagkalason sa carbon monoxide o may hyperbaric oxygenation).
Ang pangunahing pathogenetic na kadahilanan ay isang pagbawas sa volumetric na nilalaman ng oxygen sa arterial na dugo, pati na rin ang isang pagbaba sa boltahe at nilalaman ng oxygen sa venous blood. .
Uri ng tela
May kapansanan sa kakayahan ng mga selula na sumipsip ng oxygen;
Nabawasan ang kahusayan ng biological oxidation bilang resulta ng uncoupling ng oxidation at phosphorylation. Nabubuo ito kapag ang mga biological oxidation enzymes ay inhibited, halimbawa, dahil sa cyanide poisoning, exposure sa ionizing radiation, atbp.
Ang pangunahing link ng pathogenetic ay kakulangan ng biological oxidation at, bilang isang resulta, kakulangan ng enerhiya sa mga cell. Sa kasong ito, mayroong isang normal na nilalaman at pag-igting ng oxygen sa arterial blood, isang pagtaas sa kanila sa venous blood, at isang pagbawas sa arteriovenous na pagkakaiba sa oxygen.
Uri ng sobrang karga
Dahilan : labis o matagal na hyperfunction ng anumang organ o tissue. Ito ay madalas na sinusunod sa panahon ng mabigat na pisikal na gawain. .
Pangunahing pathogenetic link: makabuluhang venous hypoxemia; hypercapnia .
Uri ng substrate
Dahilan: pangunahing kakulangan ng mga substrate ng oksihenasyon, kadalasang glucose. Kaya. Ang pagtigil ng supply ng glucose sa utak sa loob ng 5-8 minuto ay humahantong sa mga dystrophic na pagbabago at pagkamatay ng neuronal.
Pangunahing pathogenetic na kadahilanan - kakulangan ng enerhiya sa anyo ng ATP at hindi sapat na supply ng enerhiya sa mga selula.
Mixed type
Dahilan: ang pagkilos ng mga kadahilanan na tumutukoy sa pagsasama ng iba't ibang uri ng hypoxia. Mahalaga, ang anumang malubhang hypoxia, lalo na ang pangmatagalang hypoxia, ay halo-halong.
Morpolohiya ng hypoxia
Ang hypoxia ay ang pinakamahalagang link sa maraming mga pathological na proseso at sakit, at ang pagbuo sa dulo ng anumang sakit, nag-iiwan ito ng marka sa larawan ng sakit. Gayunpaman, ang kurso ng hypoxia ay maaaring magkakaiba, at samakatuwid ang parehong talamak at talamak na hypoxia ay may sariling mga morphological na katangian.
Talamak na hypoxia, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na pagkagambala ng mga proseso ng redox sa mga tisyu, isang pagtaas sa glycolysis, acidification ng cytoplasm ng mga cell at ang extracellular matrix, na humahantong sa isang pagtaas sa pagkamatagusin ng lysosome membranes at ang pagpapalabas ng mga hydrolases na sumisira sa mga istruktura ng intracellular. Bilang karagdagan, pinapagana ng hypoxia ang lipid peroxidation. lumilitaw ang mga compound ng free radical peroxide na sumisira sa mga lamad ng cell. Sa ilalim ng mga kondisyon ng physiological, sa proseso ng metabolismo, patuloy na bumangon
banayad na antas ng hypoxia ng mga cell, stroma, mga pader ng capillary at arterioles. Ito ay isang senyas upang mapataas ang pagkamatagusin ng mga vascular wall at ang pagpasok ng mga produktong metabolic at oxygen sa mga selula. Samakatuwid, ang talamak na hypoxia na nangyayari sa ilalim ng mga kondisyon ng pathological ay palaging nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagtaas sa pagkamatagusin ng mga pader ng arterioles, venules at capillaries, na sinamahan ng plasmorrhagia at ang pagbuo ng perivascular edema. Ang matinding at medyo pangmatagalang hypoxia ay humahantong sa pagbuo ng fibrinoid necrosis ng mga vascular wall. Sa gayong mga daluyan, humihinto ang daloy ng dugo, na nagpapataas ng ischemia ng dingding at ang erythrocyte diapedesis ay nangyayari sa pag-unlad ng perivascular hemorrhages. Samakatuwid, halimbawa, sa talamak na pagkabigo sa puso, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na pag-unlad ng hypoxia, ang plasma ng dugo mula sa mga pulmonary capillaries ay pumapasok sa alveoli at nangyayari. talamak na edema baga. Ang talamak na hypoxia ng utak ay humahantong sa perivascular edema at pamamaga ng tisyu ng utak na may herniation ng bahagi ng stem nito sa foramen magnum at ang pagbuo ng coma, na humahantong sa kamatayan.
Talamak na hypoxia ay sinamahan ng pangmatagalang restructuring ng metabolismo, ang pagsasama ng isang complex ng compensatory at adaptive reaksyon, halimbawa, bone marrow hyperplasia upang madagdagan ang pagbuo ng mga pulang selula ng dugo. Ang mataba na pagkabulok at pagkasayang ay bubuo at umuunlad sa mga organo ng parenchymal. Bilang karagdagan, pinasisigla ng hypoxia ang reaksyon ng fibroblastic sa katawan, ang mga fibroblast ay isinaaktibo, bilang isang resulta kung saan, kahanay sa pagkasayang ng functional tissue, ang mga pagbabago sa sclerotic sa mga organo ay tumaas. Sa isang tiyak na yugto sa pag-unlad ng sakit, ang mga pagbabago na dulot ng hypoxia ay nag-aambag sa isang pagbawas sa pag-andar ng mga organo at tisyu sa pag-unlad ng kanilang decompensation.
Isa sa mahahalagang tungkulin humihinga ang katawan. Sa panahon nito, nangyayari ang palitan ng gas sa mga tisyu at baga, kung saan pinananatili ang balanse ng redox. Ang paghinga ay mahirap na proseso, pagbibigay ng oxygen sa mga tisyu, paggamit nito ng mga selula sa panahon ng metabolismo, pati na rin ang pag-alis ng mga negatibong gas.
Mga yugto ng paghinga
Upang maunawaan kung paano nangyayari ang pagpapalitan ng gas sa mga tisyu at baga, kailangan mong malaman ang mga yugto ng paghinga. Mayroong tatlo sa kabuuan:
- Panlabas na paghinga, kung saan nangyayari ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng mga selula ng katawan at ng panlabas na kapaligiran. Ang panlabas na bersyon ay nahahati sa pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng panlabas at panloob na hangin, pati na rin ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng dugo ng mga baga at ng hangin sa alveolar.
- Transportasyon ng mga gas. Ang gas sa katawan ay nasa isang libreng estado, at ang natitira ay inililipat sa estadong nakatali hemoglobin. Ang pagpapalitan ng gas sa mga tisyu at baga ay nangyayari nang eksakto sa pamamagitan ng hemoglobin, na naglalaman ng hanggang dalawampung porsyento ng carbon dioxide.
- Paghinga ng tissue (panloob). Ganitong klase ay maaaring nahahati sa pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng dugo at mga tisyu, at ang pagsipsip ng oxygen ng mga selula at ang pagpapalabas ng iba't ibang mga produktong basura (methane, carbon dioxide, atbp.).
Hindi lamang ang mga baga at daanan ng hangin ang nakikibahagi sa proseso ng paghinga, kundi pati na rin ang mga kalamnan ng dibdib, pati na rin ang utak at spinal cord.
Proseso ng pagpapalit ng gas
Sa panahon ng saturation ng mga baga sa hangin at sa panahon ng pagbuga, nagbabago ito sa antas ng kemikal.
Sa exhaled air sa isang temperatura ng zero degrees at sa isang presyon ng 765 mm Hg. Art., Naglalaman ng humigit-kumulang labing anim na porsiyentong oxygen, apat na porsiyentong carbon dioxide, at ang natitira ay nitrogen. Sa temperatura na 37 o C, ang hangin sa alveoli ay puspos ng singaw, sa prosesong ito ay nagbabago ang presyon, bumababa sa limampung milimetro ng mercury. Kasabay nito, ang presyon ng gas sa alveolar air ay bahagyang higit sa pitong daang mm Hg. Art. Ang hangin na ito ay naglalaman ng labinlimang porsyentong oxygen, anim na porsyentong carbon dioxide, at ang natitira ay nitrogen at iba pang mga impurities.
Para sa pisyolohiya ng pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu na mayroon ito pinakamahalaga ang pagkakaiba sa bahagyang presyon sa pagitan ng carbon dioxide at oxygen. Ang bahagyang presyon ng oxygen ay humigit-kumulang 105 mmHg. Art., at sa venous blood ito ay tatlong beses na mas mababa. Dahil sa pagkakaibang ito, ang oxygen ay gumagalaw mula sa alveolar air papunta sa venous blood. Kaya, ito ay nagiging puspos at nagiging arterial.
Ang bahagyang presyon ng CO 2 sa venous blood ay mas mababa sa limampung millimeters ng mercury, at sa alveolar air - apatnapu. Dahil sa kaunting pagkakaibang ito, ang carbon dioxide ay gumagalaw mula sa venous blood patungo sa alveolar blood at inaalis ng katawan kapag inilabas.
Ang pagpapalitan ng gas sa mga tisyu at baga ay isinasagawa gamit ang isang capillary network ng mga sisidlan. Sa pamamagitan ng kanilang mga dingding, ang mga selula ay puspos ng oxygen at ang carbon dioxide ay tinanggal. Ang prosesong ito ay sinusunod lamang na may pagkakaiba sa presyon: sa mga selula at tisyu, ang oxygen ay umabot sa zero, at ang presyon ng carbon dioxide ay halos animnapung mm Hg. Art. Ito ay nagpapahintulot sa CO 2 na dumaan mula sa mga selula patungo sa mga sisidlan, na nagiging venous ang dugo.
Transport ng mga gas
Sa panahon ng panlabas na paghinga Sa mga baga, ang proseso ng pag-convert ng venous blood sa arterial blood ay nangyayari sa pamamagitan ng pagsasama ng oxygen sa hemoglobin. Bilang resulta ng reaksyong ito, nabuo ang oxyhemoglobin. Kapag ito ay umabot sa mga selula ng katawan, ang elementong ito ay nawasak. Sa kumbinasyon ng mga bicarbonates, na nabuo sa dugo, ang carbon dioxide ay pumapasok sa dugo. Bilang isang resulta, ang mga asin ay nabuo, ngunit sa panahon ng prosesong ito ang reaksyon ay nananatiling hindi nagbabago.
Nang maabot ang mga baga, ang mga bicarbonate ay nasira, na nagbibigay ng isang alkaline radical sa oxyhemoglobin. Ang mga bikarbonate ay binago sa carbon dioxide at singaw ng tubig. Ang lahat ng mga nabubulok na sangkap na ito ay tinanggal mula sa katawan sa panahon ng pagbuga. Ang mekanismo ng palitan ng gas sa mga baga at tisyu ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-convert ng carbon dioxide at oxygen sa mga asing-gamot. Nasa ganitong estado na ang mga sangkap na ito ay dinadala ng dugo.
Papel ng mga baga
Ang pangunahing tungkulin ng mga baga ay upang matiyak ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng hangin at dugo. Ang prosesong ito ay posible dahil sa malaking lugar ng organ: sa isang may sapat na gulang ito ay 90 m2 at halos parehong lugar ng mga daluyan ng ICC, kung saan ang venous na dugo ay puspos ng oxygen at carbon dioxide ay pinakawalan.
Sa panahon ng pagbuga, higit sa dalawang daan ang pinalabas mula sa katawan iba't ibang sangkap. Ito ay hindi lamang carbon dioxide, kundi pati na rin ang acetone, methane, eter at alkohol, singaw ng tubig, atbp.
Bilang karagdagan sa air conditioning, ang tungkulin ng baga ay protektahan ang katawan mula sa impeksyon. Kapag huminga ka, ang lahat ng mga pathogenic na sangkap ay tumira sa mga dingding sistema ng paghinga, kabilang ang alveoli. Naglalaman ang mga ito ng mga macrophage na kumukuha ng mga mikrobyo at sinisira ang mga ito.
Ang mga macrophage ay gumagawa ng mga chemotactic na sangkap na umaakit sa mga granulocytes: iniiwan nila ang mga capillary at direktang bahagi sa phagocytosis. Pagkatapos lamunin ang mga mikroorganismo, maaaring pumasok ang mga macrophage lymphatic system kung saan maaaring mangyari ang pamamaga. Ang mga ahente ng pathological ay nagiging sanhi ng paggawa ng mga leukocyte antibodies.
Metabolic function
Ang mga tampok ng pag-andar ng baga ay kinabibilangan ng mga metabolic properties. Sa panahon ng metabolic proseso Ang mga phospholipid at protina ay nabuo at na-synthesize. Ang Heparin ay na-synthesize din sa mga baga. Ang respiratory organ ay kasangkot sa pagbuo at pagkasira ng biologically active substances.
Pangkalahatang pattern ng paghinga
Ang tampok na istruktura ng sistema ng paghinga ay nagpapahintulot sa mga masa ng hangin na madaling dumaan respiratory tract at pumasok sa mga baga, kung saan nangyayari ang mga metabolic process.
Ang hangin ay pumapasok sa sistema ng paghinga sa pamamagitan ng daanan ng ilong, pagkatapos ay dumadaan sa oropharynx sa trachea, mula sa kung saan ang masa ay umabot sa bronchi. Matapos dumaan puno ng bronchial pumapasok ang hangin sa mga baga, kung saan nangyayari ang palitan sa pagitan iba't ibang uri hangin. Sa panahon ng prosesong ito, ang oxygen ay nasisipsip ng mga selula ng dugo, na ginagawang venous blood sa arterial blood at inihahatid ito sa puso, at mula doon ay ipinamamahagi ito sa buong katawan.
Anatomy ng respiratory system
Ang istraktura ng sistema ng paghinga ay nakikilala ang mga daanan ng hangin at ang bahagi ng paghinga mismo. Ang huli ay kinakatawan ng mga baga, kung saan nangyayari ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng mga masa ng hangin at dugo.
Ang hangin ay pumapasok sa bahagi ng paghinga sa pamamagitan ng mga daanan ng hangin, na kinakatawan ng lukab ng ilong, larynx, trachea at bronchi.
Bahagi ng hangin
Ang sistema ng paghinga ay nagsisimula sa lukab ng ilong. Ito ay nahahati sa dalawang bahagi ng isang cartilaginous septum. Sa harap, ang mga kanal ng ilong ay nakikipag-usap sa kapaligiran, at sa likod kasama ang nasopharynx.
Mula sa ilong, ang hangin ay pumapasok sa bibig at pagkatapos ay ang laryngeal na bahagi ng pharynx. Dito ang pagtawid ng paghinga at mga sistema ng pagtunaw. Sa patolohiya ng mga sipi ng ilong, ang paghinga ay maaaring gawin sa pamamagitan ng bibig. Sa kasong ito, ang hangin ay papasok din sa pharynx at pagkatapos ay sa larynx. Ito ay matatagpuan sa antas ng ikaanim na cervical vertebra, na bumubuo ng isang elevation. Ang bahaging ito ng respiratory system ay maaaring matanggal sa panahon ng pag-uusap.
Sa pamamagitan ng itaas na pagbubukas ang larynx ay nakikipag-usap sa pharynx, at mula sa ibaba ang organ ay pumasa sa trachea. Ito ay isang pagpapatuloy ng larynx at binubuo ng dalawampung hindi kumpletong cartilaginous ring. Sa antas ng ikalimang thoracic vertebral segment, ang trachea ay nahahati sa isang pares ng bronchi. Pumunta sila sa baga. Ang bronchi ay nahahati sa mga bahagi, na bumubuo ng isang baligtad na puno, na tila sumibol ang mga sanga sa loob ng mga baga.
Ang sistema ng paghinga ay nakumpleto ng mga baga. Sila ay matatagpuan sa lukab ng dibdib sa magkabilang panig ng puso. Ang mga baga ay nahahati sa mga lobe, na ang bawat isa ay nahahati sa mga segment. Ang mga ito ay hugis tulad ng hindi regular na mga kono.
Ang mga segment ng baga ay nahahati sa maraming bahagi - bronchioles, sa mga dingding kung saan matatagpuan ang alveoli. Ang buong complex na ito ay tinatawag na alveolar. Dito nangyayari ang palitan ng gas.
Pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu
Huminga kami hangin sa atmospera. Naglalaman ito ng humigit-kumulang 21% oxygen, 0.03% carbon dioxide, halos 79% nitrogen, at singaw ng tubig. Ang hangin na ating inilalabas ay naiiba sa komposisyon mula sa hangin sa atmospera. Naglalaman na ito ng 16% na oxygen, mga 4% na carbon dioxide, at may mas maraming singaw ng tubig. Ang dami ng nitrogen ay hindi nagbabago.
Pagpapalitan ng gas sa bagaay ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng alveolar air at dugo mga capillary ng baga sa pamamagitan ng pagsasabog. Sa mga baga, ang dugo ay napalaya mula sa carbon dioxide at puspos ng oxygen.
Sa pamamagitan ng mga arterya ng sirkulasyon ng baga, ang mga baga ay tumatanggap deoxygenated na dugo. Ang hangin na nilalanghap ng isang tao ay naglalaman ng higit na oxygen kaysa sa venous blood. Samakatuwid, bilang isang resulta siya pagsasabog malayang dumadaan sa mga dingding ng alveoli at mga capillary patungo sa dugo. Dito pinagsama ang oxygen sa hemoglobin- pulang pigment ng erythrocytes. Ang dugo ay nagiging puspos ng oxygen at nagiging arterial. Kasabay nito, ang carbon dioxide ay pumapasok sa alveoli. Salamat sa paghinga ng baga, ang ratio ng oxygen at carbon dioxide sa hangin ng alveoli ay pinananatili sa isang pare-parehong antas, at ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng dugo at hangin sa alveolar nagpapatuloy, hindi alintana kung nalalanghap natin ang hangin sa sandaling ito o huminga sandali.
Ang palitan ng gas sa baga ay nangyayari dahil sa pagkakaroon ng pagkakaiba bahagyang presyon mga gas sa paghinga. Ang partial (i.e. partial) na presyon ay ang bahagi ng kabuuang presyur na tumutukoy sa bahagi ng bawat gas sa pinaghalong gas. Ang presyon na ito ay sinusukat sa mmHg. Art. Ang bahagyang presyon ay nakasalalay sa porsyento ng gas sa pinaghalong gas: mas mataas ang porsyento, mas mataas ang bahagyang presyon.
Maaaring kalkulahin ang bahagyang presyon gamit ang formula ng Dalton: p = (P x a)/100, kung saan ang p ay ang bahagyang presyon ng isang ibinigay na gas, ang P ay ang kabuuang presyon ng pinaghalong gas sa mm Hg. Art., a ay ang porsyento ng gas sa pinaghalong gas. Halimbawa, ang bahagyang presyon ng oxygen sa inspiradong hangin ay: (760 x 20.94)/100 = 159 mmHg. Art. Ang bahagyang presyon ng carbon dioxide sa inspiradong hangin ay 0.2 mmHg. Art. Sa pulmonary alveoli, ang bahagyang presyon ng oxygen ay 106 mmHg. Art., at carbon dioxide - 40 mm Hg. Art. Samakatuwid, ang oxygen at carbon dioxide ay lumipat mula sa isang lugar na may mas mataas na presyon patungo sa isang lugar na may mas mababang presyon.
Pagpapalitan ng gas sa mga tisyu- ito ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng umaagos na arterial na dugo, intercellular fluid, mga selula at pag-agos venous blood. Ang mekanismo ng palitan na ito ay kapareho ng sa baga. Ito ay pagsasabog na nauugnay sa pagkakaiba sa bahagyang presyon ng mga gas sa dugo, intercellular fluid at mga selula ng katawan. Sa mga tisyu, ang dugo ay nagbibigay ng oxygen at puspos ng carbon dioxide.
Dugo ng arterya sa pamamagitan ng mga sisidlan malaking bilog ang sirkulasyon ng dugo ay ipinapadala sa mga organo ng katawan. Ang nilalaman ng oxygen sa arterial blood ay mas malaki kaysa sa tissue cells. Samakatuwid, oxygen salamat sa pagsasabog malayang dumadaan sa manipis na mga dingding ng mga capillary patungo sa mga selula. Ang oxygen ay ginagamit para sa biological oxidation, at ang inilabas na enerhiya ay napupunta sa mahahalagang proseso ng cell. Gumagawa ito ng carbon dioxide, na pumapasok sa dugo mula sa mga selula ng tissue. Ang arterial blood ay nagiging kulang sa hangin. Bumabalik ito sa baga at dito muling nagiging arterial.
Ito ay kilala na ang mga gas ay hindi gaanong natutunaw maligamgam na tubig, mas masahol pa sa mainit at maalat na tubig. Paano natin maipapaliwanag na ang oxygen ay tumagos sa dugo, sa kabila ng katotohanan na ang dugo ay isang mainit at maalat na likido? Ang sagot sa tanong na ito ay nakasalalay sa mga katangian hemoglobin mga pulang selula ng dugo, na nagdadala ng oxygen mula sa mga organ ng paghinga patungo sa mga tisyu, at mula sa kanila - carbon dioxide hanggang mga organ sa paghinga. Ang molekula nito ay kemikal na nakikipag-ugnayan sa oxygen: kumukuha ito ng 8 atomo ng oxygen at inihahatid ang mga ito sa mga tisyu.
Mahalagang kapasidad ng mga baga
Mahalagang kapasidad ng mga baga- Ito pinakamalaking bilang hangin na maaaring ilabas pagkatapos ng maximum na paglanghap. Ang kapasidad na ito ay katumbas ng kabuuan ng tidal volume, ang inspiratory reserve volume at ang expiratory reserve volume. Ang tagapagpahiwatig na ito umaabot sa 3,500 hanggang 4,700 ml. Upang matukoy ang iba't ibang mga volume at kapasidad ng mga baga, ginagamit ang mga espesyal na aparato: mga spirometer , mga spirograph at iba pa.
Kung hihilingin mo sa isang tao na gawin ang lahat malalim na paghinga, at pagkatapos ay i-exhale ang lahat ng hangin, pagkatapos ay ang exhaled volume ng hangin ay magiging mahahalagang kapasidad(VEL). Ito ay malinaw na kahit na pagkatapos ng pagbuga na ito ay may natitira pa ring hangin sa mga baga - natitirang hangin- katumbas ng humigit-kumulang 1000-1200 cm 3.
Ang mahahalagang kapasidad ng mga baga ay nakasalalay sa edad, kasarian, taas, at panghuli sa antas ng pagsasanay ng isang tao. Upang makalkula kung ano dapat ang mahahalagang kapasidad ng hangin, maaari mong gamitin ang mga sumusunod na formula:
VC (l) lalaki = 2.5 x taas (m); VC (l) babae = 1.9 x taas (m).
Ang vital capacity ay ang vital capacity ng baga (sa litro), ang taas ay dapat ipahayag sa metro, at ang 2.5 at 1.9 ay mga coefficient na natagpuan sa eksperimento. Kung ang aktwal na vital capacity ng mga baga ay lumalabas na katumbas o mas malaki kaysa sa mga kinakalkula na halaga, ang mga resulta ay dapat ituring na mabuti; kung mas mababa, ang mga resulta ay dapat ituring na masama. Ang mahahalagang kapasidad ng mga baga ay sinusukat gamit ang isang espesyal na aparato - isang spirometer.
Ano ang mga pakinabang ng mga taong may mataas na vital capacity? Para grabe pisikal na trabaho, halimbawa, kapag tumatakbo, ang bentilasyon ng mga baga ay nakakamit dahil sa isang malaking lalim ng paghinga. Ang isang tao na maliit ang vital capacity ng baga, at mahina rin ang mga kalamnan sa paghinga, ay kailangang huminga nang madalas at mababaw. Ito ay humahantong sa Sariwang hangin nananatili sa mga daanan ng hangin at maliit na bahagi lamang nito ang nakakarating sa baga. Bilang resulta, ang mga tisyu ay tumatanggap ng isang hindi gaanong halaga ng oxygen, at ang tao ay hindi maaaring magpatuloy sa trabaho.
Ang sistema ng himnastiko na nagpapabuti sa kalusugan ay dapat kasama mga pagsasanay sa paghinga. Marami sa kanila ay naglalayong i-ventilate ang mga tuktok ng mga baga, na, bilang isang patakaran, ay hindi maganda ang bentilasyon sa karamihan ng mga tao. Kung itataas mo ang iyong mga braso, yumuko at huminga, ang mga kalamnan ay humihila pabalik itaas na bahagi dibdib pataas, at ang mga tuktok ng mga baga ay maaliwalas. Ang mahusay na nabuo na mga kalamnan ng tiyan ay nakakatulong upang maisagawa ang buong paghinga. Nangangahulugan ito na sa pamamagitan ng pagbuo ng mga kalamnan sa paghinga, maaari nating dagdagan ang dami ng lukab ng dibdib, at samakatuwid ang mahahalagang kapasidad.