O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA
MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
ALISHER NAVOIY NOMIDAGI SAMARQAND
DAVLAT UNIVERSITETI
TABIIY FANLAR FAKULTETI
EKOLOGIYA YO’NALISHI
FIZIOLOGIYA, GENETIKA VA BIOKIMYO KAFEDRASI
ODAM VA HAYVONLAR FIZIOLOGIYASI FANIDAN
Mavzu: Nafas olish fiziologiyasi
Bajaruvchi: Toshpo`latov E
Tekshiruvchi: ass. D.G`. Hayitov
Samarqand-2015
REJA
Nafas olish va chiqarish tizimi.
Qonda kislorod yetishmasligi va karbonat angidrid gazi ko’pligining nafas
olishni boshqarishdagi roli.
Nafas ximizmi
Nafas harakatlarining boshqarilishi.
Turli sharoitlarda nafas olish.
Nafas olish va chiqarish tizimi.
Nafasning ahamiyati. Nafas olish – bu organizm va uni o’rab turuvchi atrof-
muhit orasidagi gazlarning tinimsiz almashinuvidir.
Organizmda tinimsiz ravishda oksidlanish jarayoni bajariladi. Atrof-muhitdan
tushayotgan kislorod hujayralarga yetkazib beriladi va u yerda sitoplazma tarkibiga
kiruvchi yuqori molekulyar organik moddalardan ajraladigan uglerod va vodorod
bilan birikadi. Organizmdan chiqarilishi kerak bo’lgan o’zgarishlarning oxirgi
mahsulotlari – karbonat angidrid gazi, suv va boshqa birikmalar organizmga tushgan
kislorodning katta miqdorini o’zlarida saqlaydi. Kislorodning kam qismi esa hujayra
sitoplazmasi tarkibiga kiradi.
Kislorod organizmni faoliyati uchun zarur bo’lgan energiyani ajratuvchi
bioximiyaviy jarayonlarning asosi hisoblanuvchi oksidlanish jarayonini ta’min etadi.
Shu sababli uning to’qimalarini kislorod bilan yetarlicha ta’minlamasdan organizm
hayotini tasavvur qilish mumkin emas. Hayvon qanchalik murakkab darajada
tuzilishga ega bo’lsa, u kislorod taqchilligini shunchalik qiyin yengadi. Yuqori
darajada rivojlangan hayvonlar, ayniqsa odamlar oksidlanish jarayonlari to’xtashi
bilan bir necha daqiqa ichida o’ladi.
Nafas olish tiplarining evolyutsiyasi. Bir hujayrali organizmlarda – diffuzli nafas
olish mavjud – ya’ni gazlarning to’g’ridan-to’g’ri hujayra po’stlog’i orqali o’tishidir.
Quyi tabaqali ko’p hujayralilarda, masalan chuvalchanglarda, quyi hasharotlarda
gazlarning almashinuvi tana yuzasidagi hujayralar orqali bajariladi (teri orqali nafas
olish). Teri orqali nafas olish maxsus nafas organlari mavjud bo’lgan quyi tabaqali
umurtqalilarda (baliqlar, amfibiya, sudralib yuruvchilarda) katta rol o’ynaydi. Bu
organlar yashash sharoitiga qarab rivojlangan bo’ladi. Suvli nafas organlari bo’lib
turli tuzilishga ega jabralar hisoblanadi (jabralar bilan nafas olish), havoli nafas olish
organlari bo’lib – kekirdak va o’pka (kekirdakli, o’pkali nafas olish) hisoblanadi.
Barcha baliqlarda jabrali nafas olish mavjud, lekin ayrim baliqlar teri hamda ichaklar
orqali ham nafas oladilar. Ichak naychalaridan suzish pufakchalari rivojlanadi va
uning hujayralari kislorodni o’ziga faol singdirib oladi (gazlar sekresiyasi). Masalan,
cho’rtan baliqning suzish pufagida 35 %, dengiz okunida 88 % gacha kislorod
saqlanadi. Bundan tashqari, suzish pufagi harakatlarni koordinasiyalashda ham
ishtirok etadi.
Suv umurtqalilarida ham tashqi, ham ichki jabralar mavjud. Umurtqasiz
hayvonlarda havoni qayta ishlovchi nafas organlari bo’lib qayta o’zgargan jabralar
hisoblanadi. Ko’pchilik hasharotlarda kekirdakning nozik o’simtalarining murakkab
turidan tashkil topgan kekirdakli tizim bo’lib, u orqali to’qimalar kislorod bilan
ta’minlanadi. Repitiliy va amfibiyalarda gazlar almashinuvining 2/3 qismi teri orqali
va 1/3 qismi o’pka orqali (o’pkali nafas olish) bajariladi.
Parrandalarda nafas organlari o’ziga xos xususiyatlarga ega, ularda ham
reptiliylardagi singari diafragma yo’q. Kekirdak o’pka ichidan to’g’ri havo
xaltalariga o’tadigan 2-ta bronxga bo’linadi. O’pka unchalik katta emas va
qobirg’alar bilan aralashib ketgan. Havo o’pkadan undan o’tadigan bronxlar
shoxlariga, bronxiolalar va havo kapillyarlari hamda havo xaltalariga kelib tushadi.
Uncha katta bo’lmagan havo xaltalari – ko’krak va qorin bo’shlig’ida joylashgan.
Barcha havo xaltalari o’simtalarga ega va ularning ayrimlari oyoqlarning uzun
naysimon suyaklari bilan tutashgan bo’ladi. Nafas olinganda qobirg’alarning qismlari
orasidagi burchaklarning ortishi hisobiga vertikal yo’nalishdagi ko’krak
hujayralarining hajmi ortadi. Gazlar almashinuvi qon kapillyarlari bilan juda yaxsh i
ta’minlangan o’pka va havo kapillyarlarda bajariladi va ular orqali havo nafas olish
va chiqarish vaqtida ikki marta o’tadi (havo xaltalari va opkaga).
Havo xaltalari – ancha katta havo rezurvuari bo’lib o’chish paytida qushlarni
tanasini ushlab turish hamda tanani sovutish va uzoq muddat nafas olinmaganda
hayotini saqlab qolinishini ta’minlaydi. Suvda suzuvchi parrandalarga esa tana
zichligini kamaytiradi, natijada parrandalar suvga kam botadi.
O’pka orqali nafas olish. Sut emizuvchilarda va odamlarda gazlar almashinuvi
deyarlik to’lig’icha o’pkalar orqali bajariladi, teri va ovqat hazmi orqali atigi 1-2 %,
lekin ayrim hayvonlarda, masalan otlarda, ish bajarganida 8 % gacha nafas teri orqali
olinadi.
Nafas organlarining filogenetik rivojlanishi maxsus nafas olishga yordam
beruvchi muskullarni rivojlanishi bilan birgalikda kechadi, ular o’z navbatida nafas
olish yuzalari bilan to’g’ridan-to’g’ri tutatishi natijasida havo yoki suvni doimiy
almashinishini ta’min etilishini saqlab kelganlar.
1-rasm. Nafas yo’llari.
1-burun bo’shlig’i, 2-og’iz bo’shlig’i, 3-burun-xalqum, 4-hiqildoq, 5-traxeya, 6-
bronxlar, 7-o’pka, 8-diafragma.
Evolyusiyaning qadimgi bosqichlarida bu almashinuv butun gavdaning
harakatlanishi bilan bajarilgan.
Nafas olish tashqi va ichki turlarga farqlanadi.
Tashqi yoki o’pka orqali nafas olish – bu o’pka yuzasi orqali qon va o’pkada
mavjud bo’lgan havo orasida bajariladigan gazlar almashinuvidir.
Tashqi muhit bilan organizm, ya’ni qon o’rtasida gaz almashinuvi, yuqorida
aytilganidek, o’pka orqali amalga oshiriladi.
O’pka yaxshi taraqqiy etgan juft organ bo’lib, ko’krak qafasida, berk bo’shliqda
joylashgan. Har qaysi o’pka shaklan konusga o’xshagan bo’lib, ustki qismi uchi,
pastki qismi esa asosi deb ataladi. O’pka, burun va og’iz bo’shliqlari, tomoq,
hiqlidoq, kekirdak va bronxlar orqali tashqi muhitga tutashgandir. Bronxlar
diametriga qarab birinchi, ikkinchi, uchinchi tartibli bronxlarga bo’linadi. Uchinchi
tartibli bronxlar bo’linib, tarmoqlanib, juda ingichka naychalarni –bronxiollarni hosil
qiladi. Bronxiollar havo pufakchalari –alveolalar bilan tugaydi (16-rasmg qarang).
Binobarin, o’pka parenximasini alveolalar tashkil qiladi. Ularning devori bir qavat
hujayralardan tashkil topgan bo’lib, u yerda bir talay kapillyar qon tomirlari
chirmashib, to’r hosil qilgan. Bu kapillyarlarning devori ham bir qavat endoteliy
hujayralardan tashkil topgan. Shunday qilib, kapillyarlarda oqayotgan qon bilan
alveola ichidagi havo o’rtasida gaz almashinuvining amalga oshishi uchun juda
yaxshi sharoit vujudga keladi. Chunki alveolalardagi havo bilan kapillyarlardagi qon
bu yerda bor-yo’g’i qalinligi 0,004mm keladigan hujayra qatlami bilan bir-biridan
ajralgandir. Alveolalarning soni juda ko’p bo’lib, umumiy yuzasi haddan tashqari
keng. Masalan, qo’ylar alveolalarining umumiy yuzasi gavdasining yuzasidan bir
necha on baravar katta bo’lib, 50-80metr kvadratga teng keladi. O’pkada gaz
almashinuvining nihoyatda keng yuza bo’ylab sodir bo’lishi ana shu misoldan
ko’rinib turibdi. O’pka orqali gaz almashinib turishi uchun unga to’xtovsiz ravishda
havo kirishi va undan tashqariga to’xtovsiz havo chiqib turishi kerak. Buning uchun
esa u doimo to’xtovsiz ravishda kengayib va torayib turishi zarur. O’pkaning o’zida
uning kengayib torayib turishini ta’minlay oladigan xususiy muskulatura yo’q.
Ammo u ko’krak qafasining berk bo’shlig’ida joylashganligi sababli, ko’krak qafasi
kengayganda kengayadi, torayganda esa torayadi, qisiladi. Shu tariqa o’pka ko’krak
qafasining faol faoliyatiga ergashib, passiv harakat qiladi. O’pkaning ko’krak qafasi
faol harakati ketidan shu tariqa passiv harakat qilishiga sharoit, hayvon tug’ilishi
zahotiyoq paydo bo’ladi. Gap shundaki, ona qornida rivojlanish davrida bola o’pkasi
hali ishlamay turadi, qaburg’alarning boshchalari umurtqalarning tegishli
chuqurchalariga tushmagan, natijada ko’krak qafasi salgina yassilashib qisilgan
bo’ladi, shu sababli o’pka ko’krak qafasi bo’shlig’ini boshdan-oyoq to’lg’izib turadi.
Bola bilan ona organizmi o’rtasida moddalar almashinuvi, jumladan, gaz almashinuvi
platsenta orqali amalga oshadi.
Bola tug’ilganida kindigi uzilgan zahoti bola bilan ona o’rtasidagi aloqa uziladi.
Natijada bola qonida karbonat angidrid miqdori oshib ketadi (chunki odatda platsenta
orqali ona organizmiga o’tkaziladigan karbonat angidrid kindik uzilganligi sababli
endi ona organizmiga o’tmay, balki bola qonida to’planib qoladi) va nafas
markazining qo’zg’alishiga sabab bo’ladi. Oqibatda bola dastlabki marta nafas olib,
o’pkaga havoni suradi. Bu vaqtda ko’krak qafasi kengayganligi tufayli,
qaburg’alarning boshchalari umurtqalarning tegishli chuqurchalariga tushadi va
umrbod qaytib chiqmaydi. Ayni vaqtda o'pka hajmi bilan ko'krak qafasining ichki
hajmi o’rtasidagi mutanosiblik buzilib, ko'krak qafasining ichki hajmi o'pkaning
tashqi hajmiga qaraganda kattaroq bo’lib qoladi. Buning o’zi ko'krak bo'shlig'idagi
plevra pardalari oralig’idagi bosim alveolalardagi, atmosfera bosimidan bir muncha
kamroq bo’lib qolishiga sabab bo’ladi. Natijada, o'pkaning ko'krak qafasi faol
harakatiga ergashib, umrbod passiv harakat qilishiga sharoit tug’iladi, ya’ni ko’krak
qafasi kengayganida undagi bosim alveolalardagi bosimdan pastroq bo’lganligi
uchun oson yoziladi, o'pka ham tezda kengayadi, ko'krak qafasi torayganda esa, o'pka
ham torayib, qisiladi. Yosh hayvonlarning ko'krak qafasi o'pkasiga qaraganda tezroq
o’sadi, bu esa ularning hajmi o’rtasidagi mutanosiblikning yana ham ko’proq
buzilishiga sabab bo’ladi, ko'krak qafasining kengayib-torayib turishini
ta’minlaydigan muskullarning doimo qo’zg’algan holda qolishiga ko’proq yordam
beradi. O'pkaning ichki va sirtqi bosimlari o'rtasidagi tafovutning kelib chiqishiga
o'pkaning elastikligi va ko'krak qafasining kengaya olish xususiyati katta rol
o’ynaydi. O'pka parenximasi oralarida elastik muskul tolalar bor. Shu sababli odatda
o'pka ma’lum darajada torayishga intiladi. Ana shu elastik muskul tolachalari hosil
qilgan siqilish kuchiga o'pkaning elastiklik kuchi deyiladi. Buni kuzatish uchun
hayvonda quyidagicha tajriba o’tkazsa bo’ladi. Hayvonni kekirdagidan bug’ib
o’ldirib, shu zahoti ko'krak qafasini ochsak, o'pkasi ko'krak qafasini tuldirib yotganini
ko’ramiz. So’ngra kekirdakning bog’langan joyini ochib yuborsak, o'pka o’z
elastikligi tufayli siqilib, qisila boshlaydi. Natijada ichidagi havoning anchagina
qismi chiqib ketadi. O'pkaning kengayishi uchun alveolalar ichidagi bosim o'pkaning
ana shu elastiklik kuchini yenga oladigan bo’lishi kerak. Odatda uni yengish uchun
yetarli sharoit bo’ladi, chunki nafasga olinayotgan havo alveolalarning ichidan
tashqariga tomon ma’lum bosim bilan ta’sir qiladi. Ko'krak qafasi devorining
kengayishi plevra parietal varag’ini visseral varag’idan uzoqlashtirishga harakat
qiladi-yu, ammo uzoqlashtirolmaydi. Lekin bu kuch o'pka sirtidagi bosimning bir
muncha pasayishiga sabab bo’ladi. Mana shularning hammasi o'pkaning ko'krak
qafasi harakati ketidan ergashib kengayishi va torayishiga sharoit tug’diradi.
Ko'krak bo'shlig'idagi bosim manfiy bo’lib, atmosfera bosimidan simob ustuni
xisobida 6-15mm farq qiladi. Buni quyidagicha tasavvur qilish darkor. Hayvon nafas
olayotgan joyda atmosfera bosimi simob ustuni xisobida 760mm bo’lsa, ko'krak
bo'shlig'idagi bosim 745-754mm ga teng bo’ladi. Bu vaqtda qabul qilinayotgan
atmosfera havosi bosimning 6-15mm ni tashkil qiladigan shu ortiqcha qismi o'pka
parenximasini kengaytirish jarayonida uning elastikligini yengish uchun sarf bo’ladi.
Shunday qilib, kengaygan o'pkaning sirtiga yaqin alveolalardagi bosim ko'krak
bo'shlig'i (plevralar oralig’i)dagi bosimga tenglashib qoladi, ya’ni bosimlar
muvozanati vujudga keladi, ana shu paytda o'pka kengayishdan to’xtaydi va so’ngra
uning siqilishi nafas chiqarilishi boshlanadi.
Ko'krak qafasining devori teshilib, plevralar oralig’iga havo kiritilsa
(pnevmotoraks), ko'krak qafasi teshilgan tomondagi o'pka harakat qilmay qo’yadi.
Chunki bu vaqtda ko’krak bo'shlig'i (o'pkaning sirti)dagi bosim bilan alveolalardagi
bosim tenglashib qoladi.
Monometrni rezina naycha orqali igna bilan ulab, ignani ko'krak qafasining
devoridan ko'krak bo'shlig'iga kiritish yo’li bilan plevralar oraligidagi bosimni
o’lchasa bo’ladi. Shunday qilib, tashqi nafas olishni amalga oshirish uchun, o'pkaga
havo kirib va undan tashqariga chiqib turishi kerak. O'pkaga havo olishga, nafas olish
(inspiratsiya), undan tashqariga havo chiqarishga esa nafas chiqarish (ekspiratsiya)
deyiladi.
Nafas olish – inspiratsiya ko'krak qafasining eniga, bo’yiga va balandligiga
kengayishi xisobiga sodir bo’ladi. Jumladan, nafas olinayotgan paytda qaburg’alararo
tashqi tishsimon muskullar qisqarishi natijasida ko'krak qafasi eniga kengaysa,
diafragmaning qorin bo'shlig'i tomon tortilib, konus shakliga o’tishi natijasida
bo’yiga, tosh suyagining pastga tushishi xisobiga balandligiga tomon kengayadi.
Oqibatda ko'krak qafasining ketidan o'pka ham kengayib, uning ichidagi bosim
pasayadi, natijada unga havo so’rib olinadi. Havo so’rilishi o'pkaning batamom
kengayib, ichidagi bosim atmosfera bosimi bilan tenglashguncha davom etadi. Nafas
olinayotganda ko'krak qafasining eniga faol kengayishi tufayli ko'krak bo'shlig'idagi
bosim sezilarli darajada,masalan, yirik hayvonlarda (simob ustuni xisobida) 30-
50mm gacha pasayib ketadi. Natijada o'pkaning kengayishi uchun juda yaxshi imkon
tug’iladi. Ko'krak qafasining kengayishida ishtirok etadigan muskullarga (masalan,
qaburg’alararo tashqi tishsimon muskullar) inspirator muskullar deyiladi.
Nafas chiqarish –ekspiratsiya. Nafas olish, ya’ni havoni o'pkaga so’rish –
inspiratsiya tugashi bilanoq nafas chiqarish ekspitatsiya boshlanadi. Nafas tugashi
bilanoq qaburg’alar o’z og’irligi va to’g’aylarning elastikligi tufayli avvalgi,
holatini egallashga intilib siqila boshlaydi. Qaburg’alararo tishsimon muskullar ham
qisqarib, qaburg’alarning siqilishiga yordam beradi. Shuning natijasida ko'krak qafasi
va unga ergashib o'pka ham toraya boshlaydi. Bu vaqtda qorin bo'shlig'idagi
organlarning bosimi tufayli, diafragma ko'krak bo'shlig'i tomon egilib, qavariq
holatga o’tadi. To’sh suyagi esa, avvalgi vaziyatini egallaydi, mana shularning
hammasi ko'krak qafasining bo’yiga va balandligiga torayishini ta’minlaydi.
Shunday qilib, har tomondan ko'krak qafasining torayishi oqibatida, o'pka ham
torayib, nafas chiqariladi. Qaburg’alarning siqilishi va shu tariqa ko'krak qafasining
torayishida ishtirok etadigan muskullarga (masalan, qaburg’alararo ichki tishsimon
muskullar) ekspirator muskullar deyiladi.
2-rasm. O’pka va to’qimalarda gaz almashinuvi
O'pka alveolalarida alveola havosi bilan alveolalar devoriga tarmoqlanib, to’r
hosil qilgan kapillyarlardagi qon o’rtasida doimo uzluksiz ravishda gaz almashinuvi
jarayoni sodir bo’lib turadi. Ayni vaqtda gazlar diffuziya hodisasiga ko’ra parsial
bosim baland joydan parsial bosim past joyga tomon alveola va kapillyar devori
orqali sizib o’tadi. Shunday qilib, gazlarning alveola havosidan qonga va aksincha,
qondan alveola havosiga o’tishida ularning parsial bosimi hal qiluvchi omil bo’lib
xizmat qiladi. Gazlar aralashmasi umumiy bosimning aralashmadagi ma’lum gaz
ulushiga to’g’ri keladigan qismi o’sha gazning parsial bosimi deyiladi. Bu bosim
aralashmadagi gazning miqdoriga bog’liq bo’ladi. Masalan, barometrik bosim (simob
ustuni xisobida) 760mm ga teng bo’lgan joydagi atmosfera havosining tarkibidagi
kislorod 21% deb olinsa, kislorodning parsial bosimi 760mm ga teng bosimning 21%
ini, ya’ni (simob ustuni xisobida) 159 mm tashkil qiladi. Alveola havosi va qondagi
gazlarning miqdori va parsial bosimi kislorodni alveola havosidan qonga, karbonat
angidridni esa qondan alveola havosiga o’tishini ta’minlay oladigan darajada bo’ladi.
1-jadval.
Alveola havosi venoz va arterial qondagi gazlarning miqdori va partsial bosimi:
Qayerda
Miqdori % hisobida
Partsial bosim mm/
simob ustuni hisobida
O
2
CO
2
N
2
O
2
CO
2
N
2
Alveola
havosida
14,5-
16,0
4,5-6,0
78-
80,0
110-
115,0
38-45,0
570-
571,8
Arterial
qonda
20-21,0
35-40,0
0,95
95-110,0 40-50,0
_
Venoz
qonda
12,0
50-55,0
0,95
20-40,0
40-60,0
_
Jadvaldan ko’rinib turganidek, alveola havosidagi kislorod parsial bosimi
(100-115mm simob ustuni) venoz qondagi kislorod parsial bosimi (20 -40mm)
sezilarli darajada baland bo’lgan holda, alveola havosi va venoz qondagi
karbonat angidrid parsial bosimlari o’zaro kam farq qiladi. Shunga qaramay, bu
farq alveola havosidan qonga kislorod o’tayotgan paytda karbonat angidridning
muntazam ravishda alveola havosiga o’tishini ta’minlay oladi. Alveola havosi
bilan qon o’rtasida gazlar almashinuviga alveolalar va kapillyarlarning yuza
kengligi, devorlarining gazlarni o’tkazish xususiyatlari va kapillyarlardagi qon
bosimi ta’sir ko’rsatadi. Turli kasalliklarda alveolalar ichki bo’shlig’iga
suyo’qliklar to’planishi, kapillyarlardagi bosimning oshib ketishi va shunga
o’xshash boshqa omillar gazlar almashinuviga bir muncha to’sqinlik qiladi.
Shunday qilib, alveola havosi bilan qon o’rtasidagi gazlar almashinishi
oqibatida, o'pkaga olinayotgan havo tarkibidagi kislorodning 5%ga yaqin qismi
qonga o’tib, qondan 4%ga yaqin karbonat angidrid alveola havosiga o’tadi.
Nafasga olinadigan va nafasdan chiqariladigan havo tarkibini o’rganib, bunga
ishonch hosil qilsa bo’ladi.
Dostları ilə paylaş: |