Физиология. Вазифалари ва усуллари. Тиббиётдаги аҳамияти. ҚИСҚача тарихи. ҚЎЗҒалувчан тўҚималар физиологияси

Мавзу: Нафас тизими физиологияси

Нафас организмнинг кислородни истеъмол қилиши ва карбонат ангидридни чиқаришини таъминловчи жараёнлар йиғиндисидир. Нафас О₂ ни атмосфера ҳавосидан организм ҳужайраларига етказиб беради ва метаболизмнинг муҳим маҳсулоти бўлган СО₂ ни организмдан чиқаради.

Кислороднинг атмосферадан ҳужайраларга ўтиши органик моддаларнинг биологик оқсидланиши учун зарурдир. Оқсидланиш натижасида организм ҳаётий жараёнларига керак бўлган энергия ажралади. Биологик оқсидланиш жараёнида организмдан ажралиб чиқарилиши керак бўлган карбонат ангидриди ҳосил бўлади. Нафаснинг тўхтаб қолиши биринчи навбатда нерв, ундан кейин бошқа ҳужайраларнинг ўлимига олиб келади. Бундан ташкари нафас организм ички муҳитидаги тўқима ва суюқликлар фаол реакцияси доимийлигини ҳамда тана ҳарорати доимийлигини таъминлашда иштирок этади.
Сут эмизувчилар ва одамда газлар алмашинуви деярли тўла ўпкаларда содир бўлади, тери ва ҳазм аъзолари девори орқали фақат 1-2% газлар ўтади.
Нафас қуйидаги жараёнларни ўз ичига олади: 1) ташки нафас (ўпка вентиляцияси), 2) ўпкада газлар алмашинуви (альвеолалардаги ҳаво ва қон айланиши кичик доираси капиллярларидаги қон орасида), 3) газларнинг қон орқали ташилиши, 4) тўқималарда (қон айланиш катта доираси капиллярларидаги қон ва тўқималар ҳужайралари орасида) газлар алмашинуви, 5) ички нафас (ҳужайралар митохандрияларида биологик оқсидланиш). Физиология биринчи тўрт жараённи ўрганади, ички нафас биохимия курсида кўриб чиқилади.


Ташқи нафас
Ўпка вентиляцияси (ҳавонинг кириб чиқиши) кўкрак қафаси ҳажмининг даврий ўзгариши натижасида содир бўлади. Кўкрак қафаси ҳажмининг ошиши нафас олиш (инспирация) ни, камайиши эса-нафас чиқариш (экспирация) ни таъминлайди. Нафас олиш ва ундан кейин содир бўладиган нафас чиқариш фазалари нафас циклини ташкил этади ва ўпка вентиляциясини таъминлайди. Нафас олиш вақтида атмосфера ҳавоси ҳаво йўллари орқали ўпкага киради, нафас чиқаришда эса ҳавонинг бир қисми ўпкадан чиқарилади.
Нафас ҳаракатларида уч морфо-функционал тузилма иштирок этади:
1) ўз хоссалари бўйича бир мунча чўзилувчан ва қисилувчан бўлган нафас йўллари, бу йўлларда, айниқса уларнинг марказий қисмида ҳаво оқими ҳосил бўлади,
2) эластиклик ва чўзилувчанлик хоссасига эга бўлган ўпка тўқимаси,
3) нофаол суяк-тоғай асосдан ва уларни бирлаштирувчи бириктирувчи тўқимадан иборат боғламалар ва нафас мускулларидан ташкил топган кўкрак қафаси. Кўкрак қафасининг юқориги қисми нисбатан кам ҳаракат, пастки диафрагма баландлигидаги қисми ҳаракатчандир.
Кўкрак қафаси ҳажмини ўзгартирувчи икки биомеханизм мавжуд: қовурғалар кўтарилиши ва пастга туширилиши ҳамда диофрагма гумбазининг ҳаракатлари. Иккала биомеханизм ҳам нафас мушаклари томонидан амалга оширилади. Нафас мушаклари инспиратор ва экпиратор мушакларга бўлинади.
Кўкрак қафаси ҳажмининг ўзгариши нафас мушаклари қисқариши ҳисобига амалга ошади. Тинч нафасда нафас чиқариш нофаол, бундан олдинги нафас олиш вақтида йиғилган эластик энергия ҳисобига содир бўлади. Чуқур нафас чиқаришда экспиратор (нафас чиқариш) мушаклари қисқаради. Бундай нафас чиқариш фаол деб аталади. Нафас олиш доимо махсус инспиратор мушаклар қисқариши туфайли содир бўлади, бу мушаклар қисқарганда кўкрак қафасининг ҳажми ошади.
Асосий инспиратор мушак диафрагмадир, у ҳам бошқа скелет мускулларига ўхшаб кундаланг-таргил мушак толаларидан иборат бўлиб, қисқарганда унинг гумбази пастга тушади. Тинч нафас вақтида шу ҳисобдан кўкрак қафасининг вертикал ўлчами 1,5 см га, чуқур нафасда эса 10 см га ошади. Нафас вақтидаги диафрагма ҳаракатлари ўпка вентиляциясининг таҳминан 70-80% ни таъминлайди. Инспиратор мушакларга ташқи қовурғалараро ва тогайлараро мушаклар ҳам киради. Уларнинг қисқариши натижасида қовурғалар ўтарилиб, кўкрак қафасининг кундаланг ва олдинги –орқага йўналган ўлчам ошади. Жуда чуқур нафас олишда қовурғаларни кўтариши мумкин бўлган қатор ёрдамчи нафас мушаклари: норвонсимон катта ва кичик кўкрак мушаклари, туш-умров сўрғичсимон, олдинги тишсимон каби мушаклар ҳам иштирок этади. Нафас олишнинг ёрдамчи мушакларига трапециясимон ва кўкракни кўтарувчи мушаклар ҳам киради.
Фаол нафас чиқариш жараёнида қорин мушаклари (тўғри, ташқи ва ички кийик, кундаланг) қисқаради, бунинг натижасида қорин бўшлигининг ҳажми кичрайиб ундаги босим ошади. Бу вақтда диафрагма бўшашган бўлади ва пастдаги босим уни юқорига кўтаради. Ички қовурғааро мушаклар қисқариши туфайли қовурғалар пастга тушади. Ёрдамчи экспиратор мушакларга умуртқа поғонасини букувчи мушаклар тааллуқлидир.
Ўпка ва кўкрак қафасининг девори сероз парда – плевра билан қопланган. Плевра варақлари орасида тор бўшлик (5-10мкм) бўлиб, унда таркиби лимфага ўхшаган сероз суюқлик бор. Ўпкалар доимо кенгайган ҳолда бўлади. Плевра бушлигига манометрга уланган игнани киритиб, ундаги босим атмосфера босимидан паст эканлигини биламиз. Плевра бўшлигидаги манфий босим ўпкаларнинг эластиклиги, яъни уларнинг ўз ҳажмини камайтиришга узлуксиз интилишига боғлиқ. Тинч нафас чиқаришнинг охирида, деярли ҳамма нафас мушаклари бўшашган ва плевра бўшлигидаги босим таҳминан – 3 мм сим. уст. бўлади. Бу вақтда альвеолалардаги босим атмосфера босимига тенг. Альвеолалар босими ва плевра бўшлигидаги босим фарқи транспулмонал босим дейилади. Шундай қилиб, плевра бўшлигидаги босим альвеолалар босимидан ўпка эластик тортилиши яратган миқдорга кичик.
Нафас олиш вақтида инспиратор мушаклар қисқариши натижасида кўкрак қафасининг ҳажми ошади. Плевра бўшлигида босимнинг манфийлиги янада ошиб, нафас олишнинг охирида у – 6 мм сим.уст. етади ва ўпкалар кенгайиб, уларнинг ҳажми ошади. Чуқур нафас олганда плевра бўшлигидаги босим – 20 мм сим. уст гача пасаяди. Инспиратор мушаклар бўшашиши билан кенгайган ўпка ва қорин деворлари қайишқоқлик кучлари таъсирида транспулмонал босим ҳамда ўпкалар ҳажми кичраяди ва нафас чиқариш содир бўлади.
Ўпканинг эластиклик (қайишқоқлик) кучлари қуйидаги омиллар билан шартланган: 1) альвеолалар ички юзасини қоплаган суюқлик парданинг юза таранглиги, 2) альвеолалар девори тўқимасининг улардаги эластик толалар туфайли вужудга келган қайишқоқлиги, 3) бронхиал мускуллар тонуси. Альвеолалар ички юзаси сурфактант номли модда билан қопланган. Сурфактант липидлар ва оқсиллардан иборат ва 20-100 нм қалинликка эга. Суртфактант пардаси ажойиб хусусиятга эга: альвеолалар кичрайиши билан унинг юза таранглиги пасаяди, бу эса альвеолалар ҳолатининг стабил (бир хил) бўлиши учун зарурдир. Парасимпатик таъсиротлар сурфактант ҳосил бўлишини кучайтиради. Сурфактантни альвеолалар махсус ҳужайралари II типдаги пневмоцитлар ишлаб чиқаради. Сурфактант альвеолалар деворини ёпишиб қолишдан сақлайди.
Ҳаво йўллари очиқ ва уларда хаво оқими бўлмаганда альвеолалардаги босим атмосфера босимига тенг. Инспиратор мушаклар қисқариши билан альвеолалардаги босим пасаяди ва нафас олиш содир бўлади. Тинч нафас вақтида альвеолаларда босим атмосфера босимидан юқори бўлади. Ҳавонинг нафас йўлларидан ўтиши энергия сарфланишини талаб қилади, бу энергия ҳаво ва нафас йўллари девори орасидаги ишқаланиш кучини бартараф этиш учун керак.
Плевра бўшлигига ҳаво кириб қолишига пневмоторакс дейилади. Икки томонлама тўла пневмоторакс нафаснинг тўхтаб қолишига ва ўлимга олиб келади. Плевра қавағига озгина ҳаво қиганда, ўпка қисман қисилади, лекин унинг вентиляцияси давом этади. Бундай ҳолат епиқ пневмоторакс дейилади. Бир мунча вақт ўтиши билан плевра бўшлигидаги ҳаво сўрилади ва ўпка яна кенгаяди. Кўкрак қафаси очилганда (масалан, жароҳатланганда ёки кўкрак қафасидаги операцияларда ) ўпка атрофидаги босим атмосфера босимига тенг бўлиб қолади ва ўпка тўла қисилиб қолади. Нафас мушаклари қисқаришидан қатъий назар ўпка вентиляцияси амалга ошмайди. Бундай пневмоторакс очиқ деб аталади. Икки томонлама очиқ пневмоторакс, шошилинч ердамсиз, ўлимга олиб келиши мумкин.