गॅस एक्सचेंज म्हणजे काय? जवळजवळ कोणताही जिवंत प्राणी त्याशिवाय करू शकत नाही. फुफ्फुस आणि ऊतकांमध्ये तसेच रक्तामध्ये गॅस एक्सचेंजमुळे पेशींना पोषक तत्वांसह संतृप्त करण्यास मदत होते. त्याचे आभार, आपल्याला ऊर्जा आणि चैतन्य मिळते.

गॅस एक्सचेंज म्हणजे काय?

सजीवांना अस्तित्वात राहण्यासाठी हवेची आवश्यकता असते. हे अनेक वायूंचे मिश्रण आहे, ज्याचा मुख्य भाग ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन आहे. हे दोन्ही वायू जीवांच्या सामान्य कार्यासाठी आवश्यक घटक आहेत.

उत्क्रांतीच्या काळात, वेगवेगळ्या प्रजातींनी ते मिळविण्यासाठी स्वतःचे अनुकूलन विकसित केले आहे, काहींनी फुफ्फुस विकसित केले आहेत, इतरांना गिल आहेत आणि तरीही इतर फक्त त्वचेचा वापर करतात. हे अवयव गॅस एक्सचेंजसाठी वापरले जातात.

गॅस एक्सचेंज म्हणजे काय? ही बाह्य वातावरण आणि जिवंत पेशी यांच्यातील परस्परसंवादाची प्रक्रिया आहे, ज्या दरम्यान ऑक्सिजन आणि कार्बन डायऑक्साइडची देवाणघेवाण होते. श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान, हवेसह ऑक्सिजन शरीरात प्रवेश करतो. सर्व पेशी आणि ऊतींना संतृप्त करून, ते ऑक्सिडेटिव्ह प्रतिक्रियामध्ये भाग घेते, कार्बन डायऑक्साइडमध्ये बदलते, जे शरीरातून इतर चयापचय उत्पादनांसह उत्सर्जित होते.

फुफ्फुसात गॅस एक्सचेंज

दररोज आपण 12 किलोग्रॅमपेक्षा जास्त हवेचा श्वास घेतो. फुफ्फुसे आपल्याला यामध्ये मदत करतात. ते सर्वात मोठे अवयव आहेत, जे एका पूर्ण खोल श्वासात 3 लीटर हवा धारण करण्यास सक्षम आहेत. फुफ्फुसातील गॅस एक्सचेंज अल्व्होलीच्या मदतीने होते - रक्तवाहिन्यांसह गुंफलेले असंख्य फुगे.

श्वासनलिका आणि श्वासनलिका मधून हवा वरच्या श्वसनमार्गातून त्यांच्यामध्ये प्रवेश करते. अल्व्होलीला जोडलेल्या केशिका हवेत घेतात आणि रक्ताभिसरण प्रणालीद्वारे वाहून नेतात. त्याच वेळी, ते अल्व्होली कार्बन डायऑक्साइड देतात, जे श्वासोच्छवासासह शरीर सोडते.

अल्व्होली आणि रक्तवाहिन्यांमधील देवाणघेवाण प्रक्रियेला द्विपक्षीय प्रसार म्हणतात. हे फक्त काही सेकंदात उद्भवते आणि दबावातील फरकामुळे केले जाते. ऑक्सिजनसह संतृप्त वातावरणातील हवा जास्त असते, म्हणून ती केशिकाकडे धावते. कार्बन डाय ऑक्साईडचा दाब कमी असतो, म्हणूनच तो अल्व्होलीमध्ये ढकलला जातो.

अभिसरण

रक्ताभिसरण प्रणालीशिवाय, फुफ्फुस आणि ऊतींमध्ये गॅस एक्सचेंज अशक्य होईल. आपले शरीर विविध लांबीच्या आणि व्यासांच्या अनेक रक्तवाहिन्यांनी व्यापलेले आहे. ते धमन्या, शिरा, केशिका, वेन्युल्स इ. द्वारे दर्शविले जातात. रक्तवाहिन्यांमध्ये सतत फिरते, वायू आणि पदार्थांची देवाणघेवाण सुलभ करते.

रक्ताभिसरणाच्या दोन मंडळांच्या मदतीने रक्तातील गॅस एक्सचेंज केले जाते. श्वास घेताना, हवा मोठ्या वर्तुळात फिरू लागते. रक्तामध्ये, ते लाल रक्तपेशींमध्ये आढळणाऱ्या हिमोग्लोबिन नावाच्या विशेष प्रथिनाला जोडून वाहून नेले जाते.

अल्व्होलीमधून, हवा केशिकामध्ये प्रवेश करते आणि नंतर रक्तवाहिन्यांमध्ये थेट हृदयाकडे जाते. आपल्या शरीरात, ते ऊती आणि पेशींना ऑक्सिजनयुक्त रक्त पंप करून शक्तिशाली पंपची भूमिका बजावते. ते, यामधून, कार्बन डाय ऑक्साईडने भरलेले रक्त देतात, ते वेन्युल्स आणि शिरांद्वारे हृदयाकडे परत जातात.

उजव्या कर्णिकामधून जात असताना, शिरासंबंधीचे रक्त एक मोठे वर्तुळ पूर्ण करते. हे उजव्या वेंट्रिकलमध्ये सुरू होते. त्याद्वारे, रक्तामध्ये डिस्टिल केले जाते ते धमन्या, धमनी आणि केशिकांमधून फिरते, जेथे ते चक्र पुन्हा सुरू करण्यासाठी अल्व्होलीसह हवेची देवाणघेवाण करते.

ऊतींचे चयापचय

तर, फुफ्फुस आणि रक्ताचे गॅस एक्सचेंज काय आहे हे आपल्याला माहित आहे. दोन्ही प्रणाली वायू वाहून नेतात आणि त्यांची देवाणघेवाण करतात. परंतु मुख्य भूमिका ऊतकांची आहे. त्या मुख्य प्रक्रिया आहेत ज्या हवेची रासायनिक रचना बदलतात.

ते पेशींना ऑक्सिजनसह संतृप्त करते, ज्यामुळे त्यांच्यामध्ये अनेक रेडॉक्स प्रतिक्रिया सुरू होतात. जीवशास्त्रात त्यांना क्रेब्स सायकल म्हणतात. त्यांच्या अंमलबजावणीसाठी, एंजाइम आवश्यक आहेत, जे रक्तासह देखील येतात.

लिंबाच्या रसामध्ये सापडणारे आम्ल, ऍसिटिक आणि इतर ऍसिड तयार करताना, चरबी, अमीनो ऍसिड आणि ग्लुकोजच्या ऑक्सिडेशनसाठी उत्पादने. ऊतकांमधील गॅस एक्सचेंजसह हा सर्वात महत्वाचा टप्पा आहे. त्याच्या कोर्स दरम्यान, शरीराच्या सर्व अवयव आणि प्रणालींच्या कामासाठी आवश्यक ऊर्जा सोडली जाते.

प्रतिक्रिया पार पाडण्यासाठी ऑक्सिजन सक्रियपणे वापरला जातो. हळूहळू, ते ऑक्सिडाइझ होते, कार्बन डाय ऑक्साईडमध्ये बदलते - CO 2, जे पेशी आणि ऊतकांमधून रक्तामध्ये, नंतर फुफ्फुसात आणि वातावरणात सोडले जाते.

प्राण्यांमध्ये गॅस एक्सचेंज

अनेक प्राण्यांच्या शरीराची आणि अवयव प्रणालीची रचना लक्षणीयरीत्या बदलते. सस्तन प्राणी हे माणसांसारखेच असतात. लहान प्राण्यांमध्ये, जसे की प्लॅनेरियन, जटिल चयापचय प्रणाली नसतात. ते श्वासोच्छवासासाठी त्यांचे बाह्य आवरण वापरतात.

उभयचर श्वास घेण्यासाठी त्यांची त्वचा, तोंड आणि फुफ्फुस वापरतात. पाण्यात राहणार्‍या बहुतेक प्राण्यांमध्ये, गिलच्या मदतीने गॅस एक्सचेंज केले जाते. ते केशिकाशी जोडलेल्या पातळ प्लेट्स आहेत आणि पाण्यातून ऑक्सिजन त्यांच्यात वाहून नेतात.

सेंटीपीड्स, लाकूड उवा, कोळी, कीटक यासारख्या आर्थ्रोपॉड्सना फुफ्फुसे नसतात. त्यांच्या संपूर्ण शरीरात श्वासनलिका असते जी हवा थेट पेशींकडे जाते. अशी प्रणाली त्यांना श्वासोच्छवासाचा त्रास आणि थकवा अनुभवल्याशिवाय त्वरीत हालचाल करण्यास अनुमती देते, कारण ऊर्जा निर्मितीची प्रक्रिया जलद होते.

वनस्पती गॅस एक्सचेंज

प्राण्यांच्या विपरीत, वनस्पतींमध्ये ऊतींमधील गॅस एक्सचेंजमध्ये ऑक्सिजन आणि कार्बन डाय ऑक्साईड दोन्हीचा वापर होतो. ते श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेत ऑक्सिजन घेतात. वनस्पतींमध्ये यासाठी विशेष अवयव नसतात, म्हणून शरीराच्या सर्व भागांमधून हवा त्यांच्यामध्ये प्रवेश करते.

नियमानुसार, पानांचे क्षेत्रफळ सर्वात मोठे असते आणि हवेची मुख्य मात्रा त्यांच्यावर पडते. ऑक्सिजन पेशींमधील लहान छिद्रांद्वारे त्यांच्यामध्ये प्रवेश करतो, ज्याला स्टोमाटा म्हणतात, प्राण्यांप्रमाणेच कार्बन डाय ऑक्साईडच्या स्वरूपात आधीच प्रक्रिया केली जाते आणि उत्सर्जित केली जाते.

वनस्पतींचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे प्रकाशसंश्लेषण करण्याची क्षमता. तर, ते प्रकाश आणि एन्झाईम्सच्या मदतीने अजैविक घटकांचे सेंद्रिय घटकांमध्ये रूपांतर करू शकतात. प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान, कार्बन डाय ऑक्साईड शोषला जातो आणि ऑक्सिजन तयार होतो, म्हणून वनस्पती हवा समृद्ध करण्यासाठी वास्तविक "कारखाने" आहेत.

वैशिष्ठ्य

गॅस एक्सचेंज हे कोणत्याही सजीवांच्या सर्वात महत्वाच्या कार्यांपैकी एक आहे. हे श्वासोच्छ्वास आणि रक्त परिसंचरणांच्या मदतीने चालते, ऊर्जा आणि चयापचय सोडण्यात योगदान देते. गॅस एक्सचेंजची वैशिष्ट्ये अशी आहेत की ती नेहमी त्याच प्रकारे पुढे जात नाही.

सर्वप्रथम, श्वासोच्छवासाशिवाय हे अशक्य आहे; 4 मिनिटे ते थांबवल्याने मेंदूच्या पेशींमध्ये व्यत्यय येऊ शकतो. परिणामी, जीव मरतो. अनेक रोग आहेत ज्यामध्ये गॅस एक्सचेंजचे उल्लंघन आहे. ऊतींना पुरेसा ऑक्सिजन मिळत नाही, ज्यामुळे त्यांचा विकास आणि कार्य कमी होते.

निरोगी लोकांमध्ये गॅस एक्सचेंजची अनियमितता देखील दिसून येते. स्नायूंच्या वाढीव कामासह हे लक्षणीय वाढते. अवघ्या सहा मिनिटांत, तो कमाल शक्तीपर्यंत पोहोचतो आणि त्याला चिकटतो. तथापि, जेव्हा भार वाढतो तेव्हा ऑक्सिजनचे प्रमाण वाढू शकते, ज्यामुळे शरीराच्या आरोग्यावर देखील विपरित परिणाम होतो.

तथापि, मानवी श्वासोच्छवासात त्वचेचा वाटा फुफ्फुसांच्या तुलनेत नगण्य आहे, कारण शरीराची एकूण पृष्ठभाग 2 मीटर 2 पेक्षा कमी आहे आणि फुफ्फुसाच्या अल्व्होलीच्या एकूण पृष्ठभागाच्या 3% पेक्षा जास्त नाही.

श्वसनाच्या अवयवांचे मुख्य घटक म्हणजे श्वसनमार्ग, फुफ्फुस, श्वसन स्नायू, डायाफ्रामसह. मानवी फुफ्फुसात प्रवेश करणारी वायुमंडलीय हवा वायूंचे मिश्रण आहे - नायट्रोजन, ऑक्सिजन, कार्बन डायऑक्साइड आणि काही इतर (चित्र 2).

तांदूळ. 2. कोरड्यामध्ये वायूंच्या आंशिक दाबाची सरासरी मूल्ये (मिमी एचजी).

इनहेल्ड हवेमध्ये, अल्व्होली, श्वास सोडलेल्या हवेत आणि स्नायूंच्या विश्रांती दरम्यान रक्तामध्ये (आकृतीचा मधला भाग). मूत्रपिंड आणि स्नायूंमधून वाहणाऱ्या शिरासंबंधी रक्तातील वायूंचा आंशिक दाब (आकृतीचा खालचा भाग)

वायूंच्या मिश्रणातील वायूचा आंशिक दाब म्हणजे मिश्रणाच्या इतर घटकांच्या अनुपस्थितीत हा वायू तयार होणारा दबाव. हे मिश्रणातील वायूच्या टक्केवारीवर अवलंबून असते: ते जितके मोठे असेल तितके या वायूचे आंशिक दाब जास्त असेल. अल्व्होलर हवेमध्ये ऑक्सिजन* चा आंशिक दाब 105 मिमी एचजी आहे. कला., आणि शिरासंबंधी रक्तात - 40 मिमी एचजी. कला., म्हणून ऑक्सिजन अल्व्होलीमधून रक्तामध्ये पसरतो. रक्तातील जवळजवळ सर्व ऑक्सिजन रासायनिकदृष्ट्या हिमोग्लोबिनशी बांधील आहे. ऊतींमधील ऑक्सिजनचा आंशिक दाब तुलनेने कमी असतो, त्यामुळे ते रक्ताच्या केशिकांमधून ऊतींमध्ये पसरते, ज्यामुळे ऊतींचे श्वसन आणि ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया होते.

चयापचयातील अंतिम उत्पादनांपैकी एक असलेल्या कार्बन डाय ऑक्साईडचे वाहतूक विरुद्ध दिशेने त्याच प्रकारे पुढे जाते. कार्बन डाय ऑक्साईड शरीरातून फुफ्फुसातून बाहेर टाकला जातो. नायट्रोजन शरीरात वापरले जात नाही. वातावरणातील हवेतील ऑक्सिजन, कार्बन डाय ऑक्साईड, नायट्रोजनचा आंशिक दाब आणि ऑक्सिजन वाहतूक योजनेच्या विविध स्तरांवर अंजीरमध्ये दर्शविले आहे. 2.

a- बाह्य सिलेंडर b- वाचनासाठी काचेची खिडकी, मध्ये- आतील सिलेंडर जी- आतील सिलेंडर संतुलित करण्यासाठी हवेचा सिलेंडर, d- पाणी

प्रसारामुळे, अल्व्होलर हवेची रचना सतत बदलत असते: त्यातील ऑक्सिजनची एकाग्रता कमी होते आणि कार्बन डाय ऑक्साईडची एकाग्रता वाढते. श्वासोच्छवासाची प्रक्रिया टिकवून ठेवण्यासाठी, फुफ्फुसातील वायूंची रचना सतत अद्यतनित करणे आवश्यक आहे. हे फुफ्फुसांच्या वायुवीजन दरम्यान घडते, म्हणजे. शब्दाच्या सामान्य अर्थाने श्वास घेणे. जेव्हा आपण श्वास घेतो तेव्हा फुफ्फुसांचे प्रमाण वाढते आणि वातावरणातून हवा आत प्रवेश करते. त्याच वेळी, alveoli विस्तृत. विश्रांतीमध्ये, प्रत्येक श्वासाने सुमारे 500 मिली हवा फुफ्फुसात प्रवेश करते. हवेच्या या व्हॉल्यूमला म्हणतात भरतीची मात्रा. मानवी फुफ्फुसांची क्षमता एक विशिष्ट राखीव आहे, जी वाढत्या श्वासोच्छवासासह वापरली जाऊ शकते. शांत श्वास घेतल्यानंतर, एखादी व्यक्ती सुमारे 1500 मिली हवा श्वास घेऊ शकते. या खंड म्हणतात प्रेरणा राखीव खंड. शांत श्वासोच्छवासानंतर, आपण प्रयत्न करून, सुमारे 1500 मिली हवा सोडू शकता. ते एक्सपायरेटरी रिझर्व्ह व्हॉल्यूम. भरतीची मात्रा आणि श्वासोच्छ्वास आणि एक्स्पायरेटरी रिझर्व्ह व्हॉल्यूम पर्यंत वाढ होते फुफ्फुसाची क्षमता(इच्छा). या प्रकरणात, ते 3500 मिली (500 + 1500 + 1500) च्या बरोबरीचे आहे. व्हीसी मोजण्यासाठी, विशेषत: दीर्घ श्वास घ्या आणि त्यानंतर, विशेष उपकरणाच्या ट्यूबमध्ये जास्तीत जास्त श्वास बाहेर टाका - एक स्पायरोमीटर. मोजमाप विश्रांतीच्या स्थितीत उभ्या स्थितीत घेतले जातात (चित्र 3). VC चे मूल्य लिंग, वय, शरीराचा आकार आणि फिटनेस यावर अवलंबून असते. हा आकडा मोठ्या प्रमाणावर बदलतो, स्त्रियांसाठी सरासरी 2.5-4 लिटर आणि पुरुषांसाठी 3.5-5 लिटर. काही प्रकरणांमध्ये, खूप उंच उंचीच्या लोकांमध्ये, उदाहरणार्थ, बास्केटबॉल खेळाडू, व्हीसी 9 लिटरपर्यंत पोहोचू शकतात. प्रशिक्षणाच्या प्रभावाखाली, उदाहरणार्थ, विशेष श्वासोच्छवासाचे व्यायाम करताना, व्हीसी वाढते (कधीकधी 30% देखील).

तांदूळ. 4. फुफ्फुसाची योग्य क्षमता निश्चित करण्यासाठी मिलरचा नॉमोग्राम

मिलर नॉमोग्राम (चित्र 4) द्वारे व्हीसी निर्धारित केले जाऊ शकते. हे करण्यासाठी, आपल्याला स्केलवर आपली उंची शोधण्याची आणि वयानुसार (स्त्रिया आणि पुरुषांसाठी स्वतंत्रपणे) एका सरळ रेषेशी कनेक्ट करण्याची आवश्यकता आहे. ही ओळ अत्यावश्यक क्षमता स्केल ओलांडेल. शारीरिक कार्यक्षमतेच्या अभ्यासात एक महत्त्वपूर्ण सूचक आहे श्वासोच्छवासाचे मिनिट प्रमाण, किंवा फुफ्फुसाचे वायुवीजन. फुफ्फुसांचे वायुवीजन हे हवेचे वास्तविक प्रमाण आहे जे वेगवेगळ्या परिस्थितीत फुफ्फुसातून 1 मिनिटासाठी जाते. विश्रांतीमध्ये, फुफ्फुसीय वायुवीजन 5-8 l/min आहे.

एक व्यक्ती त्याच्या श्वासावर नियंत्रण ठेवण्यास सक्षम आहे. आपण थोडक्यात विलंब करू शकता किंवा ते मजबूत करू शकता. श्वासोच्छवास वाढविण्याची क्षमता मूल्याद्वारे मोजली जाते जास्तीत जास्त फुफ्फुसीय वायुवीजन(MLV). हे मूल्य, व्हीसीसारखे, श्वसन स्नायूंच्या विकासाच्या डिग्रीवर अवलंबून असते. शारीरिक कार्यादरम्यान, फुफ्फुसीय वायुवीजन वाढते आणि 150-180 l/min पर्यंत पोहोचते. काम जितके कठीण तितके फुफ्फुसीय वायुवीजन जास्त.

फुफ्फुसाची लवचिकता मुख्यत्वे अल्व्होलीच्या आतील पृष्ठभागाला ओले करणार्‍या द्रवाच्या पृष्ठभागाच्या तणावाच्या शक्तींवर अवलंबून असते (s = 5 x 10-2 N/m). श्वासोच्छ्वास सुलभ करण्यासाठी निसर्गानेच काळजी घेतली आणि पृष्ठभागावरील ताण कमी करणारे पदार्थ तयार केले. ते अल्व्होलीच्या भिंतींमध्ये स्थित विशेष पेशींद्वारे संश्लेषित केले जातात. या पृष्ठभाग-सक्रिय पदार्थांचे (सर्फॅक्टंट्स) संश्लेषण एखाद्या व्यक्तीच्या आयुष्यभर चालू असते.

अशा दुर्मिळ प्रकरणांमध्ये जेथे नवजात मुलाच्या फुफ्फुसांमध्ये सर्फॅक्टंट-उत्पादक पेशी नसतात, मुल स्वतःचा पहिला श्वास घेऊ शकत नाही आणि मरतो. अल्व्होलीमध्ये सर्फॅक्टंट्सच्या कमतरतेमुळे किंवा त्याच्या अनुपस्थितीमुळे, जगभरात दरवर्षी सुमारे अर्धा दशलक्ष नवजात मुले त्यांचा पहिला श्वास न घेता मरतात.

तथापि, काही प्राणी जे त्यांच्या फुफ्फुसाने श्वास घेतात ते सर्फॅक्टंटशिवाय करतात. सर्व प्रथम, हे थंड रक्ताच्या - बेडूक, साप, मगरींना लागू होते. या प्राण्यांना गरम करण्यासाठी ऊर्जा खर्च करण्याची आवश्यकता नसल्यामुळे, त्यांची ऑक्सिजनची आवश्यकता उबदार रक्ताच्या प्राण्यांइतकी जास्त नसते आणि म्हणून त्यांच्या फुफ्फुसाच्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ लहान असते. जर मानवी फुफ्फुसांमध्ये रक्तवाहिन्यांसह हवेच्या 1 सेमी 3 च्या संपर्काचे क्षेत्रफळ सुमारे 300 सेमी 2 असेल तर बेडूकमध्ये ते फक्त 20 सेमी 2 आहे.

थंड रक्ताच्या प्राण्यांमध्ये फुफ्फुसाच्या क्षेत्रफळात प्रति युनिट व्हॉल्यूमची सापेक्ष घट या वस्तुस्थितीमुळे होते की त्यांच्या अल्व्होलीचा व्यास उबदार रक्ताच्या प्राण्यांपेक्षा सुमारे 10 पट जास्त असतो. आणि लाप्लेसच्या कायद्यातून ( p= 4a/R) हे खालीलप्रमाणे आहे की प्रेरणा दरम्यान मात करणे आवश्यक असलेला अतिरिक्त दबाव अल्व्होलीच्या त्रिज्याशी व्यस्त प्रमाणात असतो. थंड रक्ताच्या प्राण्यांमध्ये अल्व्होलीची मोठी त्रिज्या त्यांना आकार कमी न करताही सहजपणे श्वास घेण्यास अनुमती देते. p PAV मुळे.

पक्ष्यांच्या फुफ्फुसात कोणतेही सर्फॅक्टंट नसतात. पक्षी उबदार रक्ताचे प्राणी आहेत आणि सक्रिय जीवनशैली जगतात. विश्रांतीच्या वेळी, पक्ष्यांची ऑक्सिजनची मागणी सस्तन प्राण्यांसह इतर पृष्ठवंशीय प्राण्यांपेक्षा जास्त असते आणि उड्डाणाच्या वेळी ती अनेक पटींनी वाढते. पक्ष्यांची श्वसन प्रणाली उच्च उंचीवर उडत असतानाही रक्त ऑक्सिजनसह संतृप्त करण्यास सक्षम असते, जेथे त्याची एकाग्रता समुद्रसपाटीपेक्षा खूपच कमी असते. कोणतेही सस्तन प्राणी (मानवांसह), इतक्या उंचीवर असल्याने, ऑक्सिजन उपासमार अनुभवण्यास सुरवात करतात, त्यांची मोटर क्रियाकलाप झपाट्याने कमी करतात आणि कधीकधी अर्ध-चेतन अवस्थेत देखील पडतात. सर्फॅक्टंट्सच्या अनुपस्थितीत पक्ष्यांची फुफ्फुसे या कठीण कामाचा सामना कसा करतात?

सामान्य फुफ्फुसांव्यतिरिक्त, पक्ष्यांमध्ये फुफ्फुसाशी संबंधित पातळ-भिंतींच्या हवेच्या पिशव्याच्या पाच किंवा अधिक जोड्या असतात. या पिशव्यांच्या पोकळ्या शरीरात मोठ्या प्रमाणात शाखा करतात आणि काही हाडांमध्ये जातात, कधीकधी बोटांच्या फॅलेंजच्या लहान हाडांमध्ये देखील जातात. परिणामी, श्वसन प्रणाली, उदाहरणार्थ बदके, शरीराच्या सुमारे 20% भाग व्यापतात (2% फुफ्फुसे आणि 18% हवेच्या पिशव्या), तर मानवांमध्ये ते फक्त 5% आहे. हवेच्या पिशव्याच्या भिंती रक्तवाहिन्यांमध्ये खराब आहेत आणि गॅस एक्सचेंजमध्ये भाग घेत नाहीत. हवेच्या पिशव्या फुफ्फुसातून हवा एकाच दिशेने वाहण्यास मदत करतात, परंतु शरीराची घनता कमी करतात, त्याच्या वैयक्तिक भागांमधील घर्षण कमी करतात आणि शरीराला प्रभावीपणे थंड करण्यास हातभार लावतात.

पक्ष्याचे फुफ्फुस रक्तवाहिन्यांशी समांतर जोडलेल्या दोन्ही बाजूंनी उघडलेल्या पातळ नळ्यांपासून तयार केले जाते - पॅराब्रोन्चीपासून विस्तारित वायु केशिका. प्रेरणा दरम्यान, आधीच्या आणि नंतरच्या हवेच्या पिशव्यांचे प्रमाण वाढते. श्वासनलिकेतून हवा थेट मागच्या पिशव्यामध्ये प्रवेश करते. आधीच्या पिशव्या मुख्य ब्रॉन्कसशी संवाद साधत नाहीत आणि फुफ्फुसातून बाहेर पडलेल्या हवेने भरलेल्या असतात (चित्र 5, a).

तांदूळ. ५ . पक्ष्याच्या श्वसन प्रणालीमध्ये हवेची हालचाल: a- श्वास, b- श्वास सोडणे
(K1 आणि K2 - वाल्व्ह जे हवेची हालचाल बदलतात)

श्वास सोडताना, मुख्य ब्रॉन्कससह पूर्ववर्ती पिशव्यांचा संप्रेषण पुनर्संचयित केला जातो आणि नंतरच्या पिशव्यामध्ये व्यत्यय येतो. परिणामी, श्वासोच्छवासाच्या वेळी, पक्ष्याच्या फुफ्फुसातून हवा श्वासोच्छवासाच्या वेळी त्याच दिशेने वाहते (चित्र 5, b). श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान, फक्त हवेच्या पिशव्याचे प्रमाण बदलते, तर फुफ्फुसाचे प्रमाण जवळजवळ स्थिर राहते. पक्ष्यांच्या फुफ्फुसात सर्फॅक्टंट का नसतात हे स्पष्ट होते: ते तेथे निरुपयोगी आहेत, कारण. फुफ्फुस फुगवण्याची गरज नाही.

काही जीव फक्त श्वास घेण्यापेक्षा जास्त हवेचा वापर करतात. हिंद महासागर आणि भूमध्य समुद्रात राहणार्‍या पफर माशाचे शरीर असंख्य सुया - सुधारित तराजूने बिंबवलेले आहे. शांत स्थितीत, सुया शरीराला कमी-अधिक प्रमाणात घट्ट चिकटलेल्या असतात. धोक्याच्या बाबतीत, पफरफिश पाण्याच्या पृष्ठभागावर धावतो आणि आतड्यांमध्ये हवा घेऊन सुजलेल्या बॉलमध्ये बदलतो. या प्रकरणात, सुया वाढतात आणि सर्व दिशांना चिकटतात. मासा पाण्याच्या अगदी पृष्ठभागावर राहतो, पोट वरच्या बाजूने टिपतो आणि त्याच्या शरीराचा काही भाग पाण्याच्या वर पसरतो. या स्थितीत, पफरफिश खालून आणि वरून दोन्ही शिकारीपासून संरक्षित आहे. धोका टळल्यावर, ब्लोफिश हवा सोडते आणि त्याचे शरीर नेहमीच्या आकारात येते.

पृथ्वीचे हवेचे कवच (वातावरण) आकर्षणाच्या शक्तींमुळे पृथ्वीजवळ धरले जाते आणि ज्या शरीराच्या संपर्कात येते त्या सर्व शरीरांवर दबाव आणतो. मानवी शरीर वातावरणाच्या दाबाशी जुळवून घेते आणि त्याची घट सहन करत नाही. पर्वत चढताना (4 हजार मीटर आणि कधीकधी अगदी कमी), बर्याच लोकांना वाईट वाटते, "उंची आजार" चे हल्ले दिसतात: श्वास घेणे कठीण होते, कान आणि नाकातून रक्त येते, चेतना नष्ट होणे शक्य आहे. सांध्यासंबंधी पृष्ठभाग एकमेकांना घट्ट चिकटलेले असल्यामुळे (सांध्याला झाकणाऱ्या सांध्यासंबंधी पिशवीत, दाब कमी होतो) वातावरणाच्या दाबामुळे, नंतर पर्वतांमध्ये उंच, जेथे वातावरणाचा दाब खूप कमी होतो, सांध्याची क्रिया अस्वस्थ होते, हात आणि पाय चांगल्या प्रकारे "आज्ञापालन" करत नाहीत, विस्थापन सहजपणे होते. . गिर्यारोहक आणि पायलट, मोठ्या उंचीवर चढतात, त्यांच्यासोबत ऑक्सिजन उपकरणे घेतात आणि चढण्यापूर्वी विशेष प्रशिक्षण देतात.

अंतराळवीरांसाठीच्या विशेष प्रशिक्षण कार्यक्रमात प्रेशर चेंबरमध्ये अनिवार्य प्रशिक्षण समाविष्ट आहे, जो हर्मेटिकली सीलबंद स्टील चेंबर आहे जो एका शक्तिशाली पंपला जोडलेला असतो ज्यामुळे दबाव वाढतो किंवा कमी होतो. आधुनिक वैद्यकशास्त्रात, प्रेशर चेंबरचा उपयोग अनेक रोगांवर उपचार करण्यासाठी केला जातो. शुद्ध ऑक्सिजन चेंबरला पुरविला जातो आणि उच्च दाब तयार केला जातो. त्वचा आणि फुफ्फुसातून ऑक्सिजनच्या प्रसारामुळे, ऊतींमध्ये त्याचा ताण लक्षणीय वाढतो. उपचाराची ही पद्धत खूप प्रभावी आहे, उदाहरणार्थ, अॅनारोबिक सूक्ष्मजीवांमुळे झालेल्या जखमेच्या संसर्गामध्ये (गॅंग्रीन), ज्यासाठी ऑक्सिजन एक मजबूत विष आहे.

ज्या उंचीवर आधुनिक अंतराळयान उड्डाण करतात तेथे व्यावहारिकरित्या हवा नसते, त्यामुळे जहाजांच्या केबिन हवाबंद केल्या जातात आणि त्यांच्यामध्ये सामान्य दाब आणि हवेची रचना, आर्द्रता आणि तापमान तयार केले जाते आणि राखले जाते. केबिनच्या घट्टपणाचे उल्लंघन केल्याने दुःखद परिणाम होतात.

6 जून 1971 रोजी तीन अंतराळवीरांसह सोयुझ-11 अंतराळयान (G. Dobrovolsky, V. Volkov, V. Patsaev) पृथ्वीच्या खालच्या कक्षेत प्रक्षेपित करण्यात आले आणि 30 जून रोजी पृथ्वीवर परतत असताना चालक दलाचा मृत्यू झाला. 150 किमी उंचीवर कंपार्टमेंट वेगळे केल्यानंतर उतरत्या वाहनाच्या उदासीनतेचा परिणाम.

श्वासाविषयी काही तथ्ये

व्यक्ती लयबद्धपणे श्वास घेते. नवजात मूल 1 मिनिटाला 60 वेळा श्वसनाच्या हालचाली करते, पाच वर्षांचे मूल - 1 मिनिटाला 25 वेळा, 15-16 वर्षात श्वसनाचा दर 1 मिनिटाला 16-18 पर्यंत कमी होतो आणि वृद्धापकाळापर्यंत तसाच राहतो. पुन्हा वारंवार होते.

काही प्राण्यांमध्ये, श्वासोच्छवासाचा दर खूपच कमी असतो: कंडर 10 सेकंदात एक श्वसन हालचाल करतो आणि गिरगिट - 30 मिनिटांत. गिरगिटाचे फुफ्फुस विशेष पिशव्यांद्वारे जोडलेले असतात ज्यामध्ये तो हवा काढतो आणि त्याच वेळी जोरदार फुगतो. कमी श्वासोच्छवासाचा दर गिरगिटाला त्याची उपस्थिती बराच काळ ओळखू शकत नाही.

विश्रांतीमध्ये आणि सामान्य तापमानात, एक व्यक्ती प्रति मिनिट सुमारे 250 मिली ऑक्सिजन, 15 लिटर प्रति तास आणि 360 लिटर प्रतिदिन वापरते. विश्रांतीमध्ये घेतलेल्या ऑक्सिजनचे प्रमाण स्थिर नसते - दिवसा ते रात्रीपेक्षा जास्त असते, जरी एखादी व्यक्ती दिवसा झोपत असली तरीही. कदाचित, हे जीवाच्या जीवनातील दैनंदिन तालांचे प्रकटीकरण आहे. खोटे बोलणारी व्यक्ती ताशी सुमारे 15 लिटर ऑक्सिजन घेते, उभे असताना - 20 लिटर, शांतपणे चालताना - 50 लिटर, 5 किमी / ताशी वेगाने चालताना - 150 लिटर.

वातावरणाच्या दाबावर, एखादी व्यक्ती सुमारे एक दिवस शुद्ध ऑक्सिजन श्वास घेऊ शकते, त्यानंतर निमोनिया होतो, मृत्यू होतो. 2-3 एटीएमच्या दाबाने, एखादी व्यक्ती 2 तासांपेक्षा जास्त काळ शुद्ध ऑक्सिजन श्वास घेऊ शकते, त्यानंतर हालचाली, लक्ष, स्मरणशक्तीचे समन्वयाचे उल्लंघन होते.
साधारणपणे, 1 मिनिटात 7-9 लिटर हवा फुफ्फुसातून जाते आणि प्रशिक्षित धावपटूसाठी सुमारे 200 लिटर.

गहन काम करताना अंतर्गत अवयवांना ऑक्सिजनचा वाढीव पुरवठा आवश्यक असतो. कठोर क्रियाकलापांसह, हृदयाद्वारे ऑक्सिजनचा वापर 2 पटीने, यकृताद्वारे - 4 पटीने, मूत्रपिंडांद्वारे - 10 पटीने वाढतो.

प्रत्येक श्वासाने, एक व्यक्ती 1 किलो वजनाचा भार 8 सेंटीमीटर उंचीपर्यंत उचलण्यासाठी पुरेसे काम करते. 1 तासाच्या आत केलेल्या कामाचा वापर करून, हा भार 86 मीटर उंचीवर उचलणे शक्य होईल आणि रात्रभर - ६९० मी.

हे ज्ञात आहे की रक्तातील कार्बन डाय ऑक्साईडच्या एकाग्रतेत वाढ झाल्याने श्वसन केंद्र उत्साहित आहे. रक्तातील कार्बन डायऑक्साइडचे प्रमाण कमी झाल्यास, एखादी व्यक्ती नेहमीपेक्षा जास्त वेळ श्वास घेऊ शकत नाही. जलद श्वासोच्छ्वास करून हे साध्य करता येते. असेच तंत्र गोताखोरांद्वारे वापरले जाते आणि अनुभवी पर्ल डायव्हर्स 5-7 मिनिटे पाण्याखाली राहू शकतात.

सर्वत्र धूळ आहे. आल्प्सच्या शिखरावरही, 1 मिली हवेमध्ये सुमारे 200 धूळ कण असतात. शहरी हवेच्या समान खंडात 500,000 पेक्षा जास्त धूळ कण असतात. वारा खूप लांब अंतरावर धूळ वाहून नेतो: उदाहरणार्थ, सहाराची धूळ नॉर्वेमध्ये सापडली आहे आणि इंडोनेशियाच्या बेटांवरून ज्वालामुखीची धूळ युरोपमध्ये सापडली आहे. धुळीचे कण श्वसनसंस्थेत अडकतात आणि त्यामुळे विविध आजार होऊ शकतात.

टोकियोमध्ये, जिथे प्रत्येक रहिवाशासाठी 40 सेमी 2 रस्त्यावरील पृष्ठभाग आहे, पोलिस अधिकारी ऑक्सिजन मास्कमध्ये काम करतात. पॅरिसमध्ये ये-जा करणाऱ्यांसाठी क्लीन एअर बूथ उभारण्यात आले आहेत. पॅथॉलॉजिस्ट पॅरिसच्या लोकांना शवविच्छेदन करताना त्यांच्या काळ्या फुफ्फुसांनी ओळखतात. लॉस एंजेलिसमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वायूप्रदूषणामुळे सजीवांचा मृत्यू होत असल्याने रस्त्यावर प्लास्टिक पामची झाडे लावण्यात आली आहेत.

पुढे चालू

* हे हवेतील ऑक्सिजनच्या आंशिक दाबाचा संदर्भ देते, ज्यावर ते रक्त किंवा इतर माध्यमात विरघळलेल्या ऑक्सिजनसह समतोल असते, ज्याला या माध्यमातील ऑक्सिजन तणाव देखील म्हणतात.

व्याख्यान क्रमांक 15. श्वसनाचे शरीरविज्ञान.

1.

2. बाह्य श्वसन (फुफ्फुसीय वायुवीजन).

3.

4. रक्ताद्वारे वायूंचे (O2, CO2) वाहतूक.

5. रक्त आणि ऊतक द्रव यांच्यातील वायूंची देवाणघेवाण. ऊतक श्वसन.

6. श्वासोच्छवासाचे नियमन.

1. श्वासाचे सार. श्वसन संस्था.

श्वसन हे एक शारीरिक कार्य आहे जे शरीर आणि बाह्य वातावरणामध्ये गॅस एक्सचेंज प्रदान करते आणि गॅस एक्सचेंजमध्ये गुंतलेल्या अवयवांची संपूर्णता - श्वसन प्रणाली.

श्वसन प्रणालीची उत्क्रांती.

1.एककोशिकीय जीवांमध्येश्वासोच्छ्वास पेशीच्या पृष्ठभागाद्वारे (पडदा) चालते.

2.खालच्या बहुपेशीय प्राण्यांमध्येशरीराच्या बाह्य आणि आतील (आतड्या) पेशींच्या संपूर्ण पृष्ठभागाद्वारे गॅस एक्सचेंज होते.

3.कीटकांमध्येशरीर क्यूटिकलने झाकलेले असते आणि म्हणून विशेष श्वसन नलिका (श्वासनलिका) दिसतात, संपूर्ण शरीरात प्रवेश करतात.

4.मासे मध्येश्वासोच्छवासाचे अवयव गिल आहेत - केशिका असलेली असंख्य पत्रके.

5.उभयचरहवेच्या पिशव्या (फुफ्फुस) दिसतात, ज्यामध्ये श्वसन हालचालींच्या मदतीने हवेचे नूतनीकरण केले जाते. तथापि, वायूंची मुख्य देवाणघेवाण त्वचेच्या पृष्ठभागावरून जाते आणि एकूण व्हॉल्यूमच्या 2/3 बनते.

6.सरपटणारे प्राणी, पक्षी आणि सस्तन प्राण्यांमध्येफुफ्फुस आधीच चांगले विकसित झाले आहेत आणि त्वचा एक संरक्षणात्मक आवरण बनते आणि त्यातून गॅस एक्सचेंज 1% पेक्षा जास्त नाही. उच्च शारीरिक श्रम असलेल्या घोड्यांमध्ये, त्वचेद्वारे श्वासोच्छ्वास 8% पर्यंत वाढते.

श्वसन संस्था.

सस्तन प्राण्यांचे श्वसन यंत्र हा अवयवांचा संच आहे जो हवा वाहक आणि वायू विनिमय कार्ये करतो.

वरच्या वायुमार्ग: अनुनासिक पोकळी, तोंड, नासोफरीनक्स, स्वरयंत्र.

खालच्या वायुमार्ग: श्वासनलिका, श्वासनलिका, श्वासनलिका.

गॅस एक्सचेंज फंक्शनश्वसन सच्छिद्र ऊतक - फुफ्फुस पॅरेन्कायमा करते. या ऊतकांच्या संरचनेत फुफ्फुसीय वेसिकल्स समाविष्ट आहेत - alveoli

वायुमार्गाची भिंत आहे कार्टिलागिनस फ्रेमवर्कआणि त्यांचे लुमेन कधीही कमी होत नाही. श्वसन नलिकाची श्लेष्मल त्वचा रेषायुक्त असते सिलिया सह ciliated एपिथेलियम.फुफ्फुसात प्रवेश करण्यापूर्वी श्वासनलिका दोनोटोमोसलीदोन मुख्य श्वासनलिका (डावीकडे आणि उजवीकडे) मध्ये विभागली जाते, जी पुढे विभाजित आणि तयार होते ब्रोन्कियल झाड.विभागणी अंतिम सह समाप्त होते (टर्मिनल) ब्रॉन्किओल्स (0.5-0.7 मिमी पर्यंत व्यास).

फुफ्फुसेछातीच्या पोकळीमध्ये स्थित आहे आणि कापलेल्या शंकूचा आकार आहे. फुफ्फुसाचा पाया मागे वळलेला असतो आणि डायाफ्रामला लागून असतो. बाहेर, फुफ्फुसे सीरस झिल्लीने झाकलेले असतात - व्हिसरल फुफ्फुस. पॅरिएटल फुफ्फुस (हाड)छातीच्या पोकळीला रेषा लावा आणि महागड्या भिंतीसह घट्ट फ्यूज करा. फुफ्फुसाच्या या चादरींमध्ये एक स्लिट सारखी जागा असते (5-10 मायक्रॉन) - फुफ्फुस पोकळीसेरस द्रवाने भरलेले. उजव्या आणि डाव्या फुफ्फुसांमधील जागा म्हणतात मध्यस्थीयेथे हृदय, श्वासनलिका, रक्तवाहिन्या आणि नसा आहेत. फुफ्फुस लोब, सेगमेंट आणि लोब्यूल्समध्ये विभागलेले आहेत. वेगवेगळ्या प्राण्यांमध्ये या विभागणीची तीव्रता सारखी नसते.

फुफ्फुसाचे मॉर्फोलॉजिकल आणि फंक्शनल युनिट आहे acinus (lat. acinus - द्राक्ष बेरी).ऍसिनसचा समावेश आहे श्वसन (श्वसन) ब्रॉन्किओल आणि अल्व्होलर नलिका,तो शेवट alveolar sacs.एका ऍसिनसमध्ये 400-600 अल्व्होली असतात; 12-20 acini फुफ्फुसीय लोब्यूल बनवतात.

अल्व्होली -हे वेसिकल्स आहेत, ज्याची आतील पृष्ठभाग सिंगल-लेयर स्क्वॅमस एपिथेलियमने रेखाटलेली आहे. एपिथेलियल पेशींमध्ये, आहेत : पहिल्या क्रमाचे अल्व्होलोसाइट्स,जे, फुफ्फुसांच्या केशिकाच्या एंडोथेलियमसह, तयार होतात हवाई अडथळाआणि 2र्‍या क्रमाचे अल्व्होसाइट्सजैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ सर्फॅक्टन सोडवून स्रावीचे कार्य करा. सर्फॅक्टन (फॉस्फोलिपोप्रोटीन्स - सर्फॅक्टंट)अल्व्होलीच्या आतील पृष्ठभागावर रेषा लावते, पृष्ठभागावरील ताण वाढवते आणि अल्व्होलीला कोसळण्यापासून प्रतिबंधित करते.

वायुमार्गाची कार्ये.

वायुमार्ग(त्यांच्यामध्ये 30% पर्यंत इनहेल्ड हवा ठेवली जाते) गॅस एक्सचेंजमध्ये भाग घेऊ नका आणि त्यांना म्हणतात. "हानीकारक" जागा.तथापि, जीवाच्या जीवनात वरच्या आणि खालच्या वायुमार्गाची महत्त्वाची भूमिका असते.

हे इनहेल्ड हवा गरम करते, आर्द्रता देते आणि शुद्ध करते.हे श्वसनमार्गाच्या सु-विकसित श्लेष्मल झिल्लीमुळे शक्य आहे, जे मुबलक आहे. रक्तवहिन्यासंबंधीचागॉब्लेट पेशी, श्लेष्मल ग्रंथी आणि सिलीएटेड एपिथेलियमच्या मोठ्या संख्येने सिलिया असतात. याव्यतिरिक्त, घाणेंद्रियाच्या विश्लेषकासाठी रिसेप्टर्स, खोकला, शिंकणे, घोरणे आणि चिडचिड (चिडचिड) रिसेप्टर्सच्या संरक्षणात्मक प्रतिक्षेपांसाठी रिसेप्टर्स आहेत. ते ब्रॉन्किओल्समध्ये स्थित असतात आणि धूळ कण, श्लेष्मा, कॉस्टिक पदार्थाच्या वाफांवर प्रतिक्रिया देतात. जेव्हा चिडचिड करणारे रिसेप्टर्स चिडतात, जळजळ होते, घाम येतो, खोकला येतो आणि श्वासोच्छ्वास लवकर होतो.

जीव आणि बाह्य वातावरण यांच्यातील गॅस एक्सचेंज कठोरपणे समन्वित प्रक्रियांच्या संचाद्वारे प्रदान केले जाते जे उच्च प्राण्यांच्या श्वसन संरचनेचा भाग आहेत.

2. बाह्य श्वसन (फुफ्फुसीय वायुवीजन) वायुकोशाच्या वायुची वायू रचना अद्यतनित करण्याची सतत प्रक्रिया, जी केव्हा केली जाते श्वास घ्या आणि श्वास सोडा.

फुफ्फुसाच्या ऊतीमध्ये सक्रिय स्नायू घटक नसतात आणि त्यामुळे त्याचे प्रमाण वाढणे किंवा कमी होणे छातीच्या हालचालींसह (इनहेलेशन, उच्छवास) वेळेत निष्क्रीयपणे होते. हे देय आहे नकारात्मक इंट्राप्लेरल दाब(वातावरणाच्या खाली: श्वास घेताना 15-30 मिमी एचजी वर. कला.,श्वास सोडताना 4-6 मिमी एचजी वर. कला.)हर्मेटिकली सील केलेल्या वक्षस्थळाच्या पोकळीत.

बाह्य श्वासोच्छवासाची यंत्रणा.

प्रेरणा कृती (lat. inspiration - inspiration)छातीचा आवाज वाढवून चालते. श्वासोच्छवासाचे स्नायू (इनहेलर) यामध्ये भाग घेतात: बाह्य इंटरकोस्टल स्नायू आणि डायाफ्राम.सक्तीच्या श्वासोच्छवासासह, स्नायू जोडलेले आहेत: रिब लिफ्टर, स्केलीन सुप्राकोस्टालिस, डोर्सल डेंटेट इन्स्पिरेटर.एकाच वेळी छातीचे प्रमाण तीन दिशांनी वाढते - उभ्या, बाणू (एंटेरोपोस्टेरियर) आणि पुढचा.

श्वास सोडण्याची क्रिया (अक्षांश. कालबाह्यता - समाप्ती)शारीरिक विश्रांतीच्या स्थितीत प्रामुख्याने निष्क्रिय असते. श्वासोच्छवासाचे स्नायू शिथिल होताच, छाती, त्याच्या जडपणामुळे आणि कॉस्टल कूर्चाच्या लवचिकतेमुळे, त्याच्या मूळ स्थितीकडे परत येते. डायाफ्राम आराम करतो आणि त्याचा घुमट पुन्हा बहिर्वक्र होतो.

सक्तीच्या श्वासोच्छवासाच्या वेळी, श्वासोच्छवासाची क्रिया एक्स्पायरेटरी स्नायूंद्वारे सुलभ होते: अंतर्गत इंटरकोस्टल, बाह्य आणि अंतर्गत तिरकस, ओटीपोटाच्या भिंतीचे ट्रान्सव्हर्स आणि रेक्टस स्नायू, पृष्ठीय डेंटेट एक्सपायरेटर.

श्वासाचे प्रकार.

श्वसन हालचालींमध्ये गुंतलेल्या काही स्नायूंच्या परिवर्तनावर अवलंबून असतात तीन प्रकारचे श्वास:

1 - छातीचा (कोस्टल) प्रकारचा श्वासबाह्य आंतरकोस्टल स्नायू आणि पेक्टोरल कंबरेच्या स्नायूंच्या आकुंचनासह चालते;

2 - उदर (डायाफ्रामॅटिक) श्वासोच्छवासाचा प्रकार- डायाफ्राम आणि पोटाच्या स्नायूंचे आकुंचन प्रामुख्याने होते;

3 - मिश्रित (बरगडी-ओटीपोटाचा) श्वासोच्छवासाचा प्रकारशेतातील प्राण्यांमध्ये सर्वात सामान्य.

विविध रोगांसह, श्वासोच्छवासाचा प्रकार बदलू शकतो. छातीच्या पोकळीच्या अवयवांच्या रोगांच्या बाबतीत, डायाफ्रामॅटिक प्रकारचा श्वास प्रचलित असतो आणि ओटीपोटाच्या अवयवांच्या रोगांमध्ये, बरगडी प्रकारचा श्वास प्रचलित असतो.

श्वसन वारंवारता.

श्वासोच्छवासाचा दर म्हणजे 1 मिनिटात श्वसन चक्रांची (इनहेलेशन-उच्छवास) संख्या.

घोडा 8 - 12 कुत्रा 10 - 30

क्रुप. हॉर्न पशुधन 10 - 30 ससे 50 - 60

मेंढी 8 - 20 कोंबडी 20 - 40

डुक्कर 8 - 18 बदके 50 - 75

मानव 10 - 18 माउस 200

कृपया लक्षात घ्या की सारणी सरासरी दर्शवते. श्वासोच्छवासाच्या हालचालींची वारंवारता प्राण्यांचा प्रकार, जाती, उत्पादकता, कार्यशील स्थिती, दिवसाची वेळ, वय, सभोवतालचे तापमान इत्यादींवर अवलंबून असते.

फुफ्फुसाचे प्रमाण.

फुफ्फुसांच्या एकूण आणि महत्वाच्या क्षमतेमध्ये फरक करा. फुफ्फुसाची (VC) महत्वाची क्षमता तीन खंडांनी बनलेली असते:श्वासोच्छ्वास आणि एक्स्पायरेटरी राखीव खंड.

1.भरतीची मात्राहे हवेचे प्रमाण आहे जे प्रयत्न न करता श्वास घेता येते आणि शांतपणे सोडता येते.

2.इन्स्पिरेटरी रिझर्व्ह व्हॉल्यूमही अशी हवा आहे जी शांत श्वासोच्छवासानंतर श्वास घेता येते.

3.एक्सपायरेटरी रिझर्व्ह व्हॉल्यूमसामान्य श्वासोच्छवासानंतर शक्य तितक्या जास्त श्वास सोडता येणारी हवेची मात्रा आहे.

शक्य तितक्या खोल श्वासोच्छवासानंतर, काही हवा फुफ्फुसांमध्ये राहते. - अवशिष्ट खंड. YCL आणि अवशिष्ट हवेची बेरीज आहे एकूण फुफ्फुसाची क्षमता.

अवशिष्ट हवेचे प्रमाण आणि एक्स्पायरेटरी रिझर्व्ह व्हॉल्यूमची बेरीज म्हणतात alveolar हवा (कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता).

फुफ्फुसाचे प्रमाण (लिटरमध्ये).

घोडा माणूस

1. श्वसन व्ही 5-6 0.5

2. आरक्षित V इनहेलेशन 12 1.5

3. राखीव V उच्छवास 12 1.5

4. अवशिष्ट V 10 1

वायुवीजन- इनहेलेशन आणि उच्छवास दरम्यान वायुकोशाच्या वायुच्या रचनेचे हे अद्यतन आहे. फुफ्फुसांच्या वेंटिलेशनच्या तीव्रतेचे मूल्यांकन करताना, वापरा श्वासोच्छवासाचे मिनिट प्रमाण(1 मिनिटात फुफ्फुसातून जाणाऱ्या हवेचे प्रमाण), जे श्वासोच्छवासाच्या हालचालींची खोली आणि वारंवारता यावर अवलंबून असते.

विश्रांतीवर घोड्याचे भरतीचे प्रमाण 5-6 लिटर , श्वसन दर 12 श्वास प्रति मिनिट.

परिणामी: 5 लि.*12=60 लिटरमिनिट श्वास खंड. हलक्या कामासह, ते समान आहे 150-200 लिटर,कठोर परिश्रम दरम्यान 400-500 लिटर.

श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान, फुफ्फुसांचे स्वतंत्र विभाग सर्व आणि वेगवेगळ्या तीव्रतेसह हवेशीर नसतात. त्यामुळे त्यांची अपेक्षा आहे alveolar वायुवीजन गुणांक श्वासाद्वारे घेतलेल्या हवेचे अल्व्होलर व्हॉल्यूमचे गुणोत्तर आहे.हे लक्षात घेतले पाहिजे की जेव्हा घोडा 5 लिटर श्वास घेतो तेव्हा 30% हवा वायुमार्गात "हानीकारक जागेत" राहते.

अशा प्रकारे, इनहेल्ड हवा 3.5 लिटर (भरतीच्या 5 लीटरच्या 70%) अल्व्होलीवर पोहोचते. म्हणून, अल्व्होलर वेंटिलेशनचे गुणांक 3.5 लिटर आहे: 22 लिटर. किंवा 1:6. म्हणजेच, प्रत्येक शांत श्वासोच्छवासाने, अल्व्होलीचा 1/6 भाग हवेशीर असतो.

3. वायूंचा प्रसार (अल्व्होलर हवा आणि फुफ्फुसीय अभिसरणातील केशिका रक्त यांच्यातील वायूंची देवाणघेवाण).

फुफ्फुसातील गॅस एक्सचेंज प्रसाराच्या परिणामी चालतेकार्बन डायऑक्साइड (CO 2) रक्तातून फुफ्फुसाच्या अल्व्होलीमध्ये आणि ऑक्सिजन (O 2) अल्व्होलीमधून फुफ्फुसीय अभिसरणाच्या केशिकांमधील शिरासंबंधी रक्तात जातो. गणना करून, हे स्थापित केले गेले आहे की इनहेल्ड हवेच्या ऑक्सिजनपैकी सुमारे 5% शरीरात राहते आणि सुमारे 4% कार्बन डाय ऑक्साईड शरीरातून बाहेर टाकला जातो. नायट्रोजन गॅस एक्सचेंजमध्ये भाग घेत नाही.

वायूंची हालचाल पूर्णपणे निश्चित केली जाते भौतिक नियम (ऑस्मोसिस आणि प्रसार),अर्ध-पारगम्य झिल्लीने विभक्त केलेल्या गॅस-द्रव प्रणालीमध्ये कार्यरत. हे नियम आंशिक दाब फरक किंवा वायूंच्या आंशिक दाब ग्रेडियंटवर आधारित आहेत.

आंशिक दाब (लॅटिन पार्टियालिस - आंशिक)गॅस मिश्रणातील एका वायूचा दाब आहे.

वायूंचा प्रसार जास्त दाबाच्या क्षेत्रापासून कमी दाबाच्या क्षेत्रामध्ये होतो.

अल्व्होलर हवेतील ऑक्सिजनचा आंशिक दाब 102 मिमीrt कला., कार्बन डायऑक्साइड 40 मिमी एचजी. कला.फुफ्फुसांच्या केशिका शिरासंबंधी रक्तामध्ये, तणाव O2 \u003d 40 मिमी एचजी. कला., CO2=46 mm Hg. कला.

अशा प्रकारे, आंशिक दाब फरक आहे:

ऑक्सिजन (O2) 102 - 40 \u003d 62 मिमी Hg. कला.;

कार्बन डाय ऑक्साइड (CO2) 46 - 40 \u003d 6 मिमी Hg. कला.

ऑक्सिजन फुफ्फुसाच्या पडद्यातून त्वरीत प्रवेश करतो आणि हिमोग्लोबिनसह पूर्णपणे एकत्र होतो आणि रक्त धमनी बनते. कार्बन डाय ऑक्साईड, आंशिक दाब मध्ये लहान फरक असूनही, आहे उच्च प्रसार दर (25 वेळा)शिरासंबंधी रक्तापासून फुफ्फुसाच्या अल्व्होलीपर्यंत.

4. रक्ताद्वारे वायूंचे वाहतूक (O 2, CO 2).

ऑक्सिजन, अल्व्होलीमधून रक्तात जातो, दोन प्रकारांमध्ये असतो - सुमारे 3% प्लाझ्मा मध्ये विरघळलीआणि बद्दल 97% एरिथ्रोसाइट्स हिमोग्लोबिन (ऑक्सिहेमोग्लोबिन) ला बांधलेले असतात.ऑक्सिजनसह रक्ताच्या संपृक्ततेला म्हणतात ऑक्सिजन.

एका हिमोग्लोबिन रेणूमध्ये 4 लोह अणू असतात, म्हणून, 1 हिमोग्लोबिन रेणू 4 ऑक्सिजन रेणू जोडू शकतो.

प.पूb+ 4O 2 ↔ HHb(O 2) 4

ऑक्सिहेमोग्लोबिन (ННb (О 2) 4) - गुणधर्म प्रदर्शित करते कमकुवत, सहजपणे वेगळे करणारे आम्ल.

हिमोग्लोबिनचे ऑक्सिहेमोग्लोबिनमध्ये संपूर्ण संक्रमणादरम्यान 100 मिमी रक्तातील ऑक्सिजनचे प्रमाण म्हणतात. रक्ताची ऑक्सिजन क्षमता.हे स्थापित केले गेले आहे की 1 ग्रॅम हिमोग्लोबिन, सरासरी, बांधू शकते 1.34 मिमीऑक्सिजन.रक्तातील हिमोग्लोबिनची एकाग्रता जाणून घेणे, आणि त्याची सरासरी 15 ग्रॅम. / 100 मिली,तुम्ही रक्ताची ऑक्सिजन क्षमता मोजू शकता.

15 * 1.34 \u003d 20.4 व्हॉल्यूम% (व्हॉल्यूम टक्के).

रक्तातील कार्बन डाय ऑक्साईडची वाहतूक.

रक्तातील कार्बन डाय ऑक्साईडची वाहतूक ही एक जटिल प्रक्रिया आहे एरिथ्रोसाइट्स (हिमोग्लोबिन, कार्बोनिक एनहायड्रेस एंझाइम) आणि रक्त बफर प्रणाली.

कार्बन डाय ऑक्साईड रक्तामध्ये तीन स्वरूपात आढळतो: 5% - शारीरिकरित्या विरघळलेल्या स्वरूपात; 10% - कार्बोहेमोग्लोबिनच्या स्वरूपात; 85% - एरिथ्रोसाइट्समध्ये पोटॅशियम बायकार्बोनेट्स आणि प्लाझ्मामध्ये सोडियम बायकार्बोनेट्सच्या स्वरूपात.

सीओ 2, टिश्यूमधून रक्ताच्या प्लाझ्मामध्ये प्रवेश केल्यावर, ताबडतोब एरिथ्रोसाइट्समध्ये पसरतो, जिथे कार्बनिक ऍसिड (एच 2 सीओ 3) आणि त्याचे पृथक्करण यांच्या निर्मितीसह हायड्रेशन प्रतिक्रिया होते. दोन्ही प्रतिक्रिया एन्झाइमद्वारे उत्प्रेरित केल्या जातात कार्बनिक एनहायड्रेस,एरिथ्रोसाइट्समध्ये आढळतात.

H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3

कार्बनिक एनहायड्रेस

↓

H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -

बायकार्बोनेट आयनांची एकाग्रता वाढते (NSO 3 -)एरिथ्रोसाइट्समध्ये, एक भाग रक्ताच्या प्लाझ्मामध्ये पसरतो आणि बफर सिस्टमसह एकत्रित होतो, सोडियम बायकार्बोनेट तयार करतो (NaHCO3).एचसीओ 3 चा आणखी एक भाग - एरिथ्रोसाइट्स आणि कॉम्बिनमध्ये राहते हिमोग्लोबिन (कार्बोहिमोग्लोबिन) सह आणि पोटॅशियम केशनसह - पोटॅशियम बायकार्बोनेट (KHCO 3).

अल्व्होलीच्या केशिकामध्ये, हिमोग्लोबिन ऑक्सिजन (ऑक्सिहेमोग्लोबिन) सह एकत्रित होते - हे एक मजबूत ऍसिड आहे जे सर्व संयुगांमधून कार्बोनिक ऍसिड विस्थापित करते. कार्बोनिक एनहायड्रेसच्या कृती अंतर्गत, त्याचे निर्जलीकरण होते.

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

अशा प्रकारे, कार्बोहेमोग्लोबिनच्या विघटनादरम्यान कार्बन डाय ऑक्साईड विरघळतो आणि सोडला जातो आणि वायुकोशाच्या हवेत पसरतो.

5. रक्त आणि ऊतक द्रव यांच्यातील वायूंची देवाणघेवाण. ऊतक श्वसन.

रक्त आणि ऊतकांमधील वायूंची देवाणघेवाण त्याच प्रकारे होते वायूंच्या आंशिक दाबातील फरकामुळे (ऑस्मोसिस आणि प्रसाराच्या नियमांनुसार).येथे प्रवेश केलेले धमनी रक्त ऑक्सिजनसह संतृप्त आहे, त्याचा ताण आहे 100 मिमीrt कला.ऊतक द्रव मध्ये, ऑक्सिजन ताण आहे 20 - 40 mmHg कला.,आणि पेशींमध्ये त्याची पातळी कमी होते ते 0.

अनुक्रमे: सुमारे 2 100 - 40 \u003d 60 मिमी एचजी. कला.

60 - 0 = 60 mmHg कला.

म्हणून, ऑक्सिहेमोग्लोबिन ऑक्सिजन बंद करतो, जो त्वरीत ऊतक द्रवपदार्थात जातो आणि नंतर ऊतक पेशींमध्ये जातो.

ऊतक श्वसन पेशी आणि ऊतींमधील जैविक ऑक्सिडेशनची प्रक्रिया आहे.ऊतींमध्ये प्रवेश करणा-या ऑक्सिजनवर चरबी, कर्बोदके आणि प्रथिने यांच्या ऑक्सिडेशनचा परिणाम होतो. सोडलेली ऊर्जा फॉर्ममध्ये साठवली जाते मॅक्रोर्जिक बॉण्ड्स - एटीपी.ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशन व्यतिरिक्त, ऑक्सिजन देखील वापरला जातो मायक्रोसोमल ऑक्सिडेशनसह - पेशींच्या एंडोप्लाज्मिक रेटिक्युलमच्या मायक्रोसोममध्ये. या प्रकरणात, पाणी आणि कार्बन डायऑक्साइड ऑक्सिडेटिव्ह प्रतिक्रियांचे अंतिम उत्पादन बनतात.

कार्बन डायऑक्साइड, ऊतक द्रवपदार्थात विरघळल्याने तेथे तणाव निर्माण होतो 60-70 mmHg कला.,जे रक्तापेक्षा जास्त आहे (40 मिमी एचजी).

CO 2 70 - 40 \u003d 30 मिमी Hg. कला.

अशाप्रकारे, उच्च ऑक्सिजन तणाव ग्रेडियंट आणि ऊतक द्रव आणि रक्तातील कार्बन डायऑक्साइडच्या आंशिक दाबातील फरक हे ऊतक द्रवपदार्थातून रक्तामध्ये पसरण्याचे कारण आहे.

6. श्वासोच्छवासाचे नियमन.

श्वसन केंद्र -हा मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या सर्व भागांमध्ये स्थित न्यूरॉन्सचा संग्रह आहे आणि श्वसनाच्या नियमनात भाग घेतो.

मिसलाव्स्की श्वसन केंद्राच्या "कोर" चा मुख्य भागचौथ्या सेरेब्रल वेंट्रिकलच्या तळाशी जाळीदार निर्मितीच्या प्रदेशात, मेडुला ओब्लोंगाटामध्ये स्थित आहे. या केंद्राच्या न्यूरॉन्समध्ये एक कठोर विशेषीकरण (कार्यांचे वितरण) आहे. काही न्यूरॉन्स इनहेलेशनच्या क्रियेचे नियमन करतात, तर काही उच्छवासाच्या क्रियेचे नियमन करतात.

श्वासोच्छवासाच्या किंमतींचा बल्बर विभाग tra मध्ये एक अद्वितीय वैशिष्ट्य आहे - ऑटोमेशन,जे पूर्ण बहिरेपणासह (विविध रिसेप्टर्स आणि मज्जातंतूंच्या संपर्कात आल्यानंतर) टिकून राहते.

च्या परिसरात पोन्सस्थित "न्यूमोटॅक्सिक सेंटर".त्यात स्वयंचलितपणा नाही, परंतु ते मिसलाव्स्की श्वसन केंद्राच्या न्यूरॉन्सच्या क्रियाकलापांवर प्रभाव पाडते, वैकल्पिकरित्या इनहेलेशन आणि श्वासोच्छवासाच्या क्रियेच्या न्यूरॉन्सच्या क्रियाकलापांना उत्तेजित करते.

श्वसन केंद्रातून मज्जातंतू प्रेरणा मोटर न्यूरॉन्सकडे जातात थोरॅसिक मज्जातंतू केंद्रक(3-4 मानेच्या मणक्याचे - डायाफ्रामॅटिक स्नायूंचे केंद्र) आणि मोटर न्यूरॉन्समध्ये स्थित वक्षस्थळाच्या पाठीच्या कण्यातील बाजूकडील शिंगे(बाह्य आणि अंतर्गत इंटरकोस्टल स्नायूंना अंतर्भूत करते).

फुफ्फुसांमध्ये (वातनमार्गाच्या गुळगुळीत स्नायूंच्या दरम्यान आणि फुफ्फुसीय अभिसरणाच्या केशिकाभोवती) रिसेप्टर्सचे तीन गट आहेत: विस्तार आणि मागे घेणे, चिडचिड, जक्सटाकॅपिलरी.या रिसेप्टर्सकडून फुफ्फुसांच्या स्थितीबद्दलची माहिती (ताणणे, कोसळणे), ते हवेने भरणे, श्वसनमार्गामध्ये त्रासदायक पदार्थांचे प्रवेश (वायू, धूळ), फुफ्फुसीय वाहिन्यांमधील रक्तदाबातील बदल, श्वसन केंद्रामध्ये प्रवेश करतात. अभिवाही नसा. हे श्वसन हालचालींच्या वारंवारता आणि खोलीवर परिणाम करते, खोकला आणि शिंकणे यांच्या संरक्षणात्मक प्रतिक्षेपांचे प्रकटीकरण.

श्वासोच्छवासाच्या नियमनात महत्त्वाची भूमिका बजावते. विनोदी घटक.रक्तवहिन्यासंबंधी पेशी रक्त वायूच्या रचनेतील बदलांना प्रतिसाद देतात. कॅरोटीड सायनस, महाधमनी आणि मेडुला ओब्लोंगाटा चे रिफ्लेक्सोजेनिक झोन.

रक्तातील कार्बन डाय ऑक्साईडच्या एकाग्रतेत वाढ झाल्याने श्वसन केंद्राची उत्तेजना होते.परिणामी, श्वास वेगवान होतो - श्वास लागणे (श्वास लागणे).रक्तातील कार्बन डाय ऑक्साईडच्या पातळीत घट झाल्यामुळे श्वसन हालचालींची लय कमी होते. - श्वसनक्रिया बंद होणे.

श्वासोच्छवासाचे शरीरविज्ञान 1.

1. श्वास सार. इनहेलेशन आणि उच्छवासाची यंत्रणा.

2. पेरीपल्मोनरी स्पेसमध्ये नकारात्मक दाबाची घटना. न्यूमोथोरॅक्स, ऍटेलेक्टेसिस.

3. श्वासोच्छवासाचे प्रकार.

4. फुफ्फुसांची महत्वाची क्षमता आणि त्यांचे वायुवीजन.

n 1. श्वास सार. इनहेलेशन आणि उच्छवासाची यंत्रणा.

n बाह्य वातावरण आणि शरीराच्या ऊतींमधील ऑक्सिजन आणि कार्बन डाय ऑक्साईडची देवाणघेवाण सुनिश्चित करणाऱ्या प्रक्रियांचा संच म्हणतात. श्वास , आणि श्वसन पुरवणाऱ्या अवयवांची संपूर्णता - श्वसन संस्था.

n श्वासोच्छवासाचे प्रकार:

n सेल्युलर - सेलच्या संपूर्ण पृष्ठभागाद्वारे एककोशिकीय जीवांमध्ये.

n त्वचा - शरीराच्या संपूर्ण पृष्ठभागाद्वारे बहुपेशीय जीवांमध्ये (कृमी).

n श्वासनलिका - शरीराच्या बाजूच्या पृष्ठभागावर चालणाऱ्या विशेष श्वासनलिकांद्वारे कीटकांमध्ये.

n गिल - गिलमधून माशांमध्ये.

n पल्मोनरी - फुफ्फुसातून उभयचरांमध्ये.

n सस्तन प्राण्यांमध्ये, विशेष श्वसन अवयवांद्वारे: नासोफरीनक्स, स्वरयंत्र, श्वासनलिका, श्वासनलिका, फुफ्फुस, तसेच छाती, डायाफ्राम आणि स्नायूंचा समूह: प्रेरणा देणारे आणि एक्स्पायरेटर्स.

n फुफ्फुसे (शरीराच्या वजनाच्या 0.6-1.4%) - जोडलेले अवयव, लोब (उजवीकडे - 3, डावीकडे - 2), लोब्यूल्समध्ये विभागलेले (प्रत्येक 12-20 एसिनीसह), ब्रॉन्चीची शाखा ब्रॉन्किओल्समध्ये, अल्व्होलीसह समाप्त होते.

n फुफ्फुसाचे मॉर्फोलॉजिकल आणि फंक्शनल युनिट - acinus (lat. acinus - द्राक्ष बेरी)- श्वसन श्वासनलिका अल्व्होलर पॅसेजेसमध्ये शाखा करणे, 400-600 अल्व्होलर सॅकमध्ये समाप्त होते.

n अल्व्होली हवेने भरलेली असते आणि त्यांच्या भिंतींवर सर्फॅक्टंट्स असल्यामुळे ते कोसळत नाहीत - surfactants (फॉस्फोलिपोप्रोटीन्स किंवा लिपोपॉलिसॅकेराइड्स).

n श्वास घेण्याचे टप्पे:

n a) फुफ्फुसीय वायुवीजन - फुफ्फुस आणि वातावरण यांच्यातील गॅस एक्सचेंज;

n b) फुफ्फुसातील वायु आणि फुफ्फुसीय अभिसरणातील केशिका यांच्यातील वायूंची देवाणघेवाण;

n c) रक्ताद्वारे O2 आणि CO2 ची वाहतूक;

n d) प्रणालीगत अभिसरण आणि ऊतक द्रवपदार्थाच्या केशिकांमधील रक्तामधील वायूंची देवाणघेवाण;

n e) इंट्रासेल्युलर श्वसन ही पेशींमध्ये सब्सट्रेट्सच्या ऑक्सिडेशनची मल्टीस्टेज एन्झाईमॅटिक प्रक्रिया आहे.

n मुख्य भौतिक प्रक्रिया जी बाह्य वातावरणातून पेशींमध्ये O2 ची हालचाल सुनिश्चित करते आणि CO2 विरुद्ध दिशेने आहे. प्रसार , म्हणजे, एकाग्रता ग्रेडियंटसह द्रावणाच्या स्वरूपात वायूची हालचाल.

n इनहेल - प्रेरणा .

n फुफ्फुसांच्या आत आणि बाहेरील हवेची हालचाल फुफ्फुसातील दाबातील बदलांमुळे होते. जेव्हा फुफ्फुसांचा विस्तार होतो तेव्हा त्यातील दाब वातावरणाच्या दाबापेक्षा कमी होतो (5-8 मिमी एचजी) आणि हवा फुफ्फुसात शोषली जाते. फुफ्फुसांना स्वतःच स्नायू ऊतक नसतात. फुफ्फुसाच्या व्हॉल्यूममधील बदल छातीच्या व्हॉल्यूममधील बदलावर अवलंबून असतो, म्हणजे. फुफ्फुसे निष्क्रीयपणे छातीतील बदलांचे अनुसरण करतात. श्वास घेताना, छाती उभ्या, बाण आणि पुढच्या दिशेने विस्तारते. श्वासोच्छवासाच्या स्नायूंच्या (इनहेलर्स) आकुंचनासह - बाह्य इंटरकोस्टल आणि डायाफ्राम, फासळे वर येतात, तर छातीचा विस्तार होतो. डायाफ्राम शंकूच्या आकाराचा आकार घेतो. हे सर्व फुफ्फुसातील दाब आणि हवेचे सेवन कमी करण्यास योगदान देते. अल्व्होलीची जाडी लहान असते, त्यामुळे वायू अल्व्होलीच्या भिंतीतून सहजपणे पसरतात.

n उच्छवास - कालबाह्य होणे .

n श्वास सोडताना, श्वासोच्छवासाचे स्नायू शिथिल होतात आणि छाती, त्याच्या जडपणामुळे आणि कॉस्टल कूर्चाच्या लवचिकतेमुळे, त्याच्या मूळ स्थितीकडे परत येते. डायाफ्राम आराम करतो, घुमटाच्या आकाराचा. अशा प्रकारे, विश्रांतीच्या वेळी, प्रेरणा संपुष्टात आल्याने कालबाह्यता निष्क्रीयपणे होते.

n सक्तीच्या श्वासोच्छवासासह, श्वासोच्छवास सक्रिय होतो - ते एक्सपायरेटरी स्नायू (उच्छ्वास करणारे) च्या आकुंचनने वाढविले जाते - अंतर्गत इंटरकोस्टल स्नायू, ओटीपोटाचे स्नायू - बाह्य आणि अंतर्गत तिरकस, आडवा आणि सरळ उदर, पृष्ठीय डेंटेट एक्सपायरेटरी. उदर पोकळीतील दाब वाढतो, ज्यामुळे डायाफ्राम छातीच्या पोकळीत ढकलतो, बरगड्या खाली येतात, एकमेकांच्या जवळ येतात, ज्यामुळे छातीचे प्रमाण कमी होते.

n जेव्हा फुफ्फुसे कोलमडतात तेव्हा हवा बाहेर काढली जाते, त्यातील दाब वातावरणाच्या दाबापेक्षा जास्त होतो (3-4 mm Hg ने).

n 2. पेरीपल्मोनरी स्पेसमध्ये नकारात्मक दाबाची घटना. न्यूमोथोरॅक्स, ऍटेलेक्टेसिस

n छातीतील फुफ्फुस फुफ्फुसाच्या शीटने विभक्त केले जातात: व्हिसेरल - फुफ्फुसाला लागून, पॅरिएटल - छातीला आतून रेषा. पत्रके दरम्यान फुफ्फुस पोकळी आहे. हे फुफ्फुस द्रवाने भरलेले आहे. फुफ्फुस पोकळीतील दाब नेहमी वातावरणापेक्षा 4-10 मिमी एचजीने कमी असतो. कला. (फुफ्फुसात 760 मिमी एचजी). याचे कारण असे आहे: 1) प्रसवोत्तर ऑन्टोजेनेसिसमध्ये फुफ्फुसांच्या तुलनेत छातीची जलद वाढ; २) लवचिक कर्षणफुफ्फुसांचा (लवचिक ताण), म्हणजे, हवेद्वारे त्यांच्या विस्ताराला विरोध करणारी शक्ती. फुफ्फुसाची पोकळी वातावरणातून सील केली जाते.

n जेव्हा हवा फुफ्फुस पोकळीत प्रवेश करते (उदा. दुखापत झाल्यास), फुफ्फुस पोकळीतील दाब वातावरणाच्या दाबाप्रमाणे होतो - न्यूमोथोरॅक्स , फुफ्फुस कोसळताना - atelectasis आणि श्वास थांबू शकतो.

n जन्माच्या वेळी नकारात्मक फुफ्फुसाचा दाब तयार होतो. पहिल्या श्वासात, छातीचा विस्तार होतो, फुफ्फुस सरळ होतात, कारण ते हर्मेटिकली विभक्त होतात - फुफ्फुस पोकळीमध्ये नकारात्मक दबाव तयार होतो. गर्भामध्ये, फुफ्फुस कोलमडलेल्या अवस्थेत असतात, छाती सपाट असते, फासळ्यांचे डोके ग्लेनोइड फॉसाच्या बाहेर असते. जन्माच्या वेळी, कार्बन डायऑक्साइड गर्भाच्या रक्तात जमा होतो, ते श्वसन केंद्राला उत्तेजित करते. येथून, आवेग स्नायूंकडे जातात - प्रेरणा देणारे, जे आकुंचन पावतात, बरगड्यांचे डोके आर्टिक्युलर फॉसीमध्ये प्रवेश करतात. छातीचे प्रमाण वाढते, फुफ्फुसे सरळ होतात.

n श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान छातीचे प्रमाण आणि फुफ्फुसाचे प्रमाण यांच्यातील संबंध सामान्यतः भौतिक वापरून स्पष्ट केले जातात डोंडर्स मॉडेल:

n 1. काचेचा घुमट,

n 2. शीर्ष - छिद्रासह प्लग,

n 3. तळ - अंगठी असलेली लवचिक फिल्म,

n 4. टोपीच्या आत सशाची फुफ्फुसे असतात.

n लवचिक फिल्म स्ट्रेचिंगमुळे टोपीच्या आतील आवाजात वाढ झाल्यामुळे, टोपीच्या पोकळीतील दाब कमी होतो, कॉर्कच्या छिद्रातून हवा फुफ्फुसात प्रवेश करते, ते विस्तृत होते आणि उलट.

n 3. श्वासोच्छवासाचे प्रकार.

n 1. थोरॅसिक किंवा कॉस्टल - छातीच्या व्हॉल्यूममध्ये बदल प्रामुख्याने इंटरकोस्टल स्नायू (एक्सपिरेटर्स आणि इन्स्पिरेटर्स) मुळे होतो. कुत्रे आणि महिलांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण.

n 2. उदर किंवा डायाफ्रामॅटिक - छातीच्या आवाजातील बदल प्रामुख्याने डायाफ्राम आणि पोटाच्या स्नायूंमुळे होतो. पुरुषांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण.

n 3. मिश्रित किंवा थोरॅसिक - छातीच्या आकारमानात बदल इंटरकोस्टल स्नायू, डायाफ्राम आणि ओटीपोटाच्या स्नायूंच्या आकुंचनासह समान रीतीने होतो. शेतातील प्राण्यांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण.

n श्वासोच्छवासाचे प्रकार निदानात्मक मूल्याचे आहेत: जर उदर किंवा छातीच्या पोकळीतील अवयवांना नुकसान झाले असेल तर ते बदलतात.

n 4. फुफ्फुसांची महत्वाची क्षमता आणि त्यांचे वायुवीजन.

n महत्वाची क्षमता (VC) श्वासोच्छवासाच्या वेळी फुफ्फुसात प्रवेश करणारी आणि बाहेर पडणारी हवा 3 खंडांमध्ये असते:

n 1. श्वसन - शांत इनहेलेशन आणि उच्छवास दरम्यान हवेचे प्रमाण. लहान प्राण्यांमध्ये (कुत्रे, लहान प्राणी) - 0.3-0.5 लिटर, मोठ्या प्राण्यांमध्ये (गुरे, घोडे) - 5-6 लिटर.

n 2. अतिरिक्त किंवा राखीव श्वसन खंड– सामान्य प्रेरणेनंतर जास्तीत जास्त प्रेरणा दरम्यान फुफ्फुसात प्रवेश करणारी हवेची मात्रा. 0.5-1 आणि 5-15 लिटर.

n 3. एक्सपायरेटरी रिझर्व्ह व्हॉल्यूम– शांत उच्छवासानंतर जास्तीत जास्त श्वास सोडताना हवेचे प्रमाण. 0.5-1 आणि 5-15 लिटर.

n VC हे स्पिरोमेट्रीद्वारे मागील कमाल प्रेरणा नंतर कमाल एक्सपायरेटरी व्हॉल्यूम मोजून निर्धारित केले जाते. प्राण्यांमध्ये, कार्बन डाय ऑक्साईडच्या उच्च सामग्रीसह गॅस मिश्रण इनहेल करून हे निर्धारित केले जाते.

n अवशिष्ट खंड जास्तीत जास्त श्वास सोडल्यानंतरही फुफ्फुसांमध्ये हवेचे प्रमाण.

n "हानिकारक" किंवा "मृत" जागेची हवा - हवेचे प्रमाण जे गॅस एक्सचेंजमध्ये भाग घेत नाही आणि श्वसन यंत्राच्या वरच्या भागात स्थित आहे - अनुनासिक पोकळी, घशाची पोकळी, श्वासनलिका (20-30%).

n "हानिकारक" जागेचा अर्थ:

n 1) हवा गरम होते (रक्तवाहिन्यांचा मुबलक पुरवठा), ज्यामुळे फुफ्फुसांच्या हायपोथर्मियाला प्रतिबंध होतो;

n 2) हवा स्वच्छ केली जाते, ओलसर होते (अल्व्होलर मॅक्रोफेजेस, अनेक श्लेष्मल ग्रंथी);

n 3) जेव्हा सिलिएटेड एपिथेलियमची सिलिया चिडली जाते तेव्हा शिंका येते - हानिकारक पदार्थांचे प्रतिक्षेप काढून टाकणे;

n 4) घाणेंद्रियाचा विश्लेषक रिसेप्टर्स (“घ्राणेंद्रियाचा चक्रव्यूह”);

n 5) इनहेल्ड हवेच्या आवाजाचे नियमन.

n इनहेलेशन आणि श्वासोच्छवास दरम्यान वायुकोशाच्या वायुची रचना अद्यतनित करण्याची प्रक्रिया - फुफ्फुसाचे वायुवीजन .

n वायुवीजनाची तीव्रता प्रेरणेची खोली आणि श्वसन हालचालींच्या वारंवारतेद्वारे निर्धारित केली जाते.

n प्रेरणेची खोली छातीच्या हालचालींच्या मोठेपणाद्वारे तसेच फुफ्फुसांचे प्रमाण मोजून निर्धारित केले जाते.

n श्वसन वारंवारता ठराविक कालावधीसाठी छातीच्या सहलीच्या संख्येनुसार गणना केली जाते (हृदय गती पेक्षा 4-5 पट कमी).

n घोडा (प्रति मिनिट) - 8-16; गुरेढोरे - 12-25; MRS - 12-16; डुक्कर - 10-18; कुत्रा - 14-24; ससा - 15-30; फर - 18-40.

n मिनिट श्वास खंड हवेच्या भरतीचे प्रमाण आणि प्रति मिनिट श्वसन हालचालींची वारंवारता यांचे उत्पादन आहे.

n उदा: घोडा: 5 l x 8 = 40 l

n श्वासोच्छवासाचा अभ्यास करण्याच्या पद्धती:

n 1. न्यूमोग्राफी- न्यूमोग्राफ वापरून श्वसन हालचालींची नोंदणी.

n 2. स्पायरोमेट्री- स्पायरोमीटर वापरून श्वसनाच्या मात्रा मोजणे.

व्याख्यान 25

श्वासोच्छवासाचे शरीरविज्ञान 2.

1. अल्व्होली आणि रक्त दरम्यान गॅस एक्सचेंज. रक्त वायूंची अवस्था.

2. वायूंचे वाहतूक आणि ते निर्धारित करणारे घटक. ऊतक श्वसन.

3. फुफ्फुसाची कार्ये गॅस एक्सचेंजशी संबंधित नाहीत.

4. श्वसनाचे नियमन, श्वसन केंद्र आणि त्याचे गुणधर्म.

5. पक्ष्यांमध्ये श्वास घेण्याची वैशिष्ट्ये.

अल्व्होली आणि रक्त दरम्यान गॅस एक्सचेंज. रक्त वायूंची अवस्था.

फुफ्फुसांच्या अल्व्होलीमध्ये, फुफ्फुसीय अभिसरणाच्या केशिकांमधील हवा आणि रक्त यांच्यामध्ये O2 आणि CO2 ची देवाणघेवाण होते.

श्वास सोडलेल्या हवेमध्ये अल्व्होलर हवेपेक्षा जास्त O2 आणि कमी CO2 असते, कारण हानिकारक जागेची हवा त्यात मिसळली जाते (7:1).

अल्व्होली आणि रक्त यांच्यातील वायूंच्या प्रसाराचे प्रमाण अर्ध-पारगम्य पडद्याद्वारे विभक्त केलेल्या गॅस-द्रव प्रणालीमध्ये कार्यरत असलेल्या पूर्णपणे भौतिक नियमांद्वारे निर्धारित केले जाते.

हवेतील अल्व्होलीपासून रक्तामध्ये आणि रक्तातून अल्व्होलीमध्ये वायूंचा प्रसार निश्चित करणारा मुख्य घटक म्हणजे आंशिक दाबातील फरक किंवा आंशिक दबाव ग्रेडियंट. उच्च आंशिक दाबाच्या क्षेत्रापासून कमी दाबाच्या क्षेत्रापर्यंत प्रसार होतो.

हवेची वायू रचना

आंशिक दबाव(अक्षांश. आंशिक – आंशिक) - वायूंच्या मिश्रणातील वायूचा दाब आहे, जो तो एकाच तापमानात, एक संपूर्ण खंड व्यापेल

P \u003d RA x a / 100,

जेथे P हा वायूचा आंशिक दाब आहे, PA हा वातावरणाचा दाब आहे आणि %, 100 -% मध्ये मिश्रणात प्रवेश करणार्‍या वायूचे प्रमाण आहे.

P O2 इनहेलेशन = 760 x 21 / 100 = 159.5 मिमी एचजी. कला.

पी CO2 इनहेलेशन. \u003d 760 x 0.03 / 100 \u003d 0.23 मिमी Hg. कला.

P N2 इनहेलेशन. \u003d 760 x 79 / 100 \u003d 600.7 मिमी Hg. कला.

समानता P O2 किंवा P CO2 कधीही संवाद साधणाऱ्या माध्यमांमध्ये आढळत नाही. फुफ्फुसांमध्ये, छातीच्या श्वासोच्छवासाच्या हालचालींमुळे ताजी हवेचा सतत प्रवाह असतो, तर ऊतींमध्ये, ऑक्सिडेशन प्रक्रियेद्वारे वायूच्या तणावातील फरक राखला जातो.

अल्व्होलर हवेतील O2 चे आंशिक दाब आणि फुफ्फुसातील शिरासंबंधी रक्त यांच्यातील फरक आहे: 100 - 40 = 60 mm Hg, ज्यामुळे O2 रक्तामध्ये पसरते. 1 मिमी एचजी च्या O2 च्या व्होल्टेज फरकासह. कला. एका गाईमध्ये, 1 मिनिटात 100-200 मिली O2 रक्तात जाते. विश्रांतीच्या वेळी O2 साठी प्राण्याची सरासरी गरज 2000 मिली प्रति 1 मिनिट आहे. पाराच्या 60 मिली मध्ये दाब फरक. कला. विश्रांतीच्या वेळी आणि व्यायामादरम्यान रक्त O2 सह संतृप्त करण्यासाठी पुरेसे आहे.

60 mmHg x 100-200 ml = 6000-12000 ml O2 प्रति मिनिट

चाचण्या

७०६-०१. तीन खोल्यांचे हृदय असलेले पृष्ठवंशी प्राणी, ज्यांचे पुनरुत्पादन पाण्याशी जवळून संबंधित आहे, त्यांना एका वर्गात एकत्र केले जाते.
अ) हाडाचा मासा
ब) सस्तन प्राणी
ब) सरपटणारे प्राणी
ड) उभयचर

उत्तर द्या

७०६-०२. प्राणी कोणत्या वर्गाशी संबंधित आहेत, ज्याच्या हृदयाच्या संरचनेचा आकृती आकृतीमध्ये दर्शविला आहे?

अ) कीटक
ब) कार्टिलागिनस मासे
ब) उभयचर
ड) पक्षी

उत्तर द्या

७०६-०३. उभयचरांना माशांपासून वेगळे करणारे वैशिष्ट्य आहे
अ) शीतलता
ब) हृदयाची रचना
ब) पाण्यात विकास
ड) बंद रक्ताभिसरण प्रणाली

उत्तर द्या

७०६-०४. उभयचर माशांपेक्षा वेगळे असतात
अ) मेंदू
ब) एक बंद रक्ताभिसरण प्रणाली
क) प्रौढांमध्ये जोडलेले फुफ्फुसे
ड) ज्ञानेंद्रिये

उत्तर द्या

७०६-०५. यादीतील कोणते वैशिष्ट्य उभयचर वर्गातील बहुतेक प्राण्यांना सस्तन प्राण्यांपासून वेगळे करते?

ब) बाह्य गर्भाधान
ब) लैंगिक पुनरुत्पादन
ड) जलीय वातावरणाच्या निवासासाठी वापर

उत्तर द्या

७०६-०६. उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेत सरपटणारे प्राणी, उभयचरांसारखे नाही,
अ) एक बंद रक्ताभिसरण प्रणाली
ब) उच्च प्रजनन क्षमता
ब) भ्रूण झिल्ली असलेले मोठे अंडे
ड) तीन-कक्षांचे हृदय

उत्तर द्या

७०६-०७. जर, उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेत, एखाद्या प्राण्याने आकृतीमध्ये दर्शविलेले हृदय तयार केले असेल, तर प्राण्याचे श्वसन अवयव असणे आवश्यक आहे.

अ) फुफ्फुस
ब) त्वचा
ब) फुफ्फुसाच्या पिशव्या
ड) गिल्स

उत्तर द्या

७०६-०८. प्राण्यांच्या कोणत्या गटातील प्रजनन पाण्यावर अवलंबून नाही?
अ) नॉन-क्रॅनियल (लान्सलेट)
ब) हाडाचा मासा
ब) उभयचर
ड) सरपटणारे प्राणी

उत्तर द्या

७०६-०९. कोणत्या प्राण्यांमध्ये गर्भाचा विकास अंड्याच्या आत पूर्ण होतो?
अ) हाडाचा मासा
ब) शेपटी उभयचर
ब) शेपटीविरहित उभयचर
ड) सरपटणारे प्राणी

उत्तर द्या

७०६-१०. तीन खोल्यांचे हृदय असलेले कशेरुक प्राणी, ज्यांचे पुनरुत्पादन पाण्याशी संबंधित नाही, त्यांना एका वर्गात एकत्र केले जाते.
अ) हाडाचा मासा
ब) सस्तन प्राणी
ब) सरपटणारे प्राणी
ड) उभयचर

उत्तर द्या

706-11. बदलत्या शरीराचे तापमान, फुफ्फुसीय श्वसन, वेंट्रिकलमध्ये अपूर्ण सेप्टम असलेले तीन-कक्षांचे हृदय असलेले कशेरुकांचे वर्गीकरण केले जाते.
अ) हाडाचा मासा
ब) उभयचर
ब) सरपटणारे प्राणी
ड) कार्टिलागिनस मासे

उत्तर द्या

706-12. सरपटणारे प्राणी, उभयचरांपेक्षा वेगळे असतात
अ) बाह्य गर्भाधान
ब) अंतर्गत गर्भाधान
क) अळ्याच्या निर्मितीसह विकास
ड) डोके, खोड आणि शेपटीमध्ये शरीराचे विभाजन

उत्तर द्या

७०६-१३. खालीलपैकी कोणता प्राणी थंड रक्ताचा आहे?
अ) सरडा
ब) अमूर वाघ
ब) स्टेप फॉक्स
ड) सामान्य लांडगा

उत्तर द्या

706-14. खडबडीत तराजू असलेली कोरडी त्वचा आणि अपूर्ण सेप्टम असलेले तीन-कक्षांचे हृदय असलेले प्राणी कोणत्या वर्गाशी संबंधित आहेत?
अ) सरपटणारे प्राणी
ब) सस्तन प्राणी
ब) उभयचर
ड) पक्षी

उत्तर द्या

७०६-१५. सरपटणाऱ्या प्राण्यांपेक्षा पक्ष्यांमध्ये फरक आहे
अ) अंतर्गत गर्भाधान
ब) मध्यवर्ती मज्जासंस्था
ब) रक्ताभिसरणाची दोन मंडळे
डी) सतत शरीराचे तापमान

उत्तर द्या

७०६-१५. आधुनिक सरपटणारे प्राणी आणि पक्ष्यांमध्ये कोणते संरचनात्मक वैशिष्ट्य समान आहे?
अ) हवेने भरलेली हाडे
ब) कोरडी त्वचा, ग्रंथी नसलेली
ब) मणक्यातील पुच्छ प्रदेश
ड) जबड्यात लहान दात

उत्तर द्या

७०६-१६. वातावरणातील हवा आणि रक्त यांच्यातील वायूची देवाणघेवाण कोणत्या प्राण्यात त्वचेद्वारे होते?
अ) किलर व्हेल
ब) ट्रायटन
ब) मगर
ड) गुलाबी सॅल्मन

उत्तर द्या

७०६-१७. प्राण्यांच्या कोणत्या गटाचे हृदय दोन कक्षांचे असते?
अ) मासे
ब) उभयचर
ब) सरपटणारे प्राणी
ड) सस्तन प्राणी

उत्तर द्या

706-18. गर्भाशयात बाळाचा विकास मध्ये होतो
अ) शिकारी पक्षी
ब) सरपटणारे प्राणी
ब) उभयचर
ड) सस्तन प्राणी

उत्तर द्या

७०६-१९. कॉर्डेट्सचा कोणता वर्ग त्वचेच्या श्वासोच्छवासाद्वारे दर्शविला जातो?
अ) उभयचर प्राणी
ब) सरपटणारे प्राणी
ब) पक्षी
ड) सस्तन प्राणी

उत्तर द्या

706-20. उभयचर वर्गाचे लक्षण आहे
अ) चिटिनस आवरण
ब) उघडी त्वचा
ब) जिवंत जन्म
ड) जोडलेले हातपाय

उत्तर द्या

७०६-२१. उभयचर वर्गातील सदस्य इतर पृष्ठवंशीय प्राण्यांपेक्षा कसे वेगळे आहेत?
अ) पाठीचा कणा आणि मुक्त अंग
ब) फुफ्फुसीय श्वसन आणि क्लोकाची उपस्थिती
क) बेअर श्लेष्मल त्वचा आणि बाह्य गर्भाधान
ड) एक बंद रक्ताभिसरण प्रणाली आणि दोन-कक्षांचे हृदय

उत्तर द्या

७०६-२२. सूचीतील कोणते वैशिष्ट्य सरीसृप वर्गातील प्राण्यांना सस्तन प्राणी वर्गातील प्राण्यांपासून वेगळे करते?
अ) एक बंद रक्ताभिसरण प्रणाली
ब) शरीराच्या तापमानात चढउतार
क) परिवर्तनाशिवाय विकास
ड) वस्तीसाठी भू-हवा वातावरणाचा वापर