Yosh fiziologiyasi va gigienasi

10.3. O’pkada gazlar almashinuvi.

Nafasga olinadigan, chiqariladigan va alveolyar havolarning tarkibi. Odam navbati bilan nafas olish va nafas chiqarishni bajarish hisobiga alveolalarda nisbatan gazlar tarkibini doimiy ta’minlash bilan o’pkani ventilyatsiya qiladi. Odam katta miqdorda kislorod saqlovchi (20,9 %) va past miqdorda karbonat angidrid gazini saqlovchi (0,03 %) atmosfera havosi bilan nafas oladi va 16,4 % kislorod va 4 % karbonat angidirid saqlovchi havoni chiqaradi. Alveolyar havo tarkibida 14,2 % kislorod 5,2 % karbonat angidrid gazini saqlaydi.
12-Jadval
Olinadigan, chiqariladigan va alveolyar havolarning tarkibi.

Havo	Gazlarning miqdori (% da)
	kislorod	Karbonat angidrid	Azot
Olinadigan	20,94	0,03	79,03
Chiqariladigan	16,3	4	79,7
Alveolyar	14,2	5,2	80,6

Nima uchun alveolyar havoga nisbatan chiqarilayotgan havoning tarkibida kislorodning miqdori ko’p? Bu holatni, nafas chiqarilayotgan paytda alveolyar havoga nafas organlaridagi va havo o’tkazuvchi yo’llardagi havolar bilan aralashishi bilan tushuntirish mumkin.
Bolalarning o’pka ventilyatsiyasining yanada past samarasi chiqarilayotgan va alveolyar havolarning gazlar tarkibining boshqacha bo’lishi bilan ham namoyon bo’ladi. Bolaning yoshi qancha kichik bo’lsa chiqarilayotgan va alveolyar havolar tarkibida karbonat angidridning miqdori shuncha kam va kislorodning miqdori shuncha ko’p bo’ladi. Shunga mos holda kisloroddan foydalanish darajasi ham past bo’ladi. Shu sababli, ma’lum darajadagi kislorodni qabul qilishi va ma’lum darajadagi karbonat angidridni chiqarishi uchun voyaga yetgan odamlarga nisbatan o’pkasi ko’p ventilyatsiya qilishi zarur bo’ladi.
O’pkada gazlar almashinuvi. O’pkada kislorod alveolyar havodan qonga o’tsa, karbonat angidrid gazi qondan o’pkaga o’tadi. Gazlarning harakatlanishi diffuziya qonuniyatlari asosida ya’ni bu qonuniyatlarga asosan gaz parsial bosimi yuqori bo’lgan muhitdan, parsial bosim past bo’lgan muhitga qarab tarqaladi. Suyuqliklarda erigan gazlar uchun, erkin gazlar uchun qo’llaniladigan «parsial bosim» atamasiga mos holdagi «kuchlanish» atamasi ishlatiladi.
O’pkada gazlar almashinuvi alveolyar havo bilan qon orasida kechadi. O’pka alveolalari qalin kapillyarlar turi bilan o’ralgan. Alveolalar devori ham kapillyarlar devori ham juda yupqa va ular gazlarning o’pkadan qonga va aksincha harakatlanishini ta’minlaydi.
Parsial bosim deb – gazlar aralashmasidagi umumiy bosimdan bitta gazni hisobiga to’g’ ri keladigan qismiga aytiladi. Aralashmadagi gazning foyiz miqdori qanchalik yuqori bo’lsa, shunga mos holda uning parsial bosimi ham yuqori bo’ladi.
Gazlarning almashinuvi, gazlarning diffuziyasi bajarilayotgan yuzaga va diffuziya qilinayotgan gazlarning parsial bosimni farqiga bog’ liq bo’ladi. O’pkada bunday sharoit mavjud. Chuqur nafas olinganda alveolalar kengayadi va ularning yuzasi 100-150 m² gacha yetadi. Xuddi shunday o’pkadagi kapillyarlarning yuzasi ham kattalashadi. Alveolyar havodagi gazlarning parsial bosimida ham yetarlicha farq va venoz qonidagi bu gazlarning kuchlanishida ham farq bor. (jadvalga qarang).
Jadvaldan shu narsani qayd qilish mumkinki, venoz qonidagi gazlarning kuchlanishi orasidagi farqi va ularning alveolyar havodagi parsial bosimlari orasidagi farq kislorod uchun: 110-40=70 mm.sim.ust, karbonat angidrid gazi uchun esa 47-40=7 mm.sim.ustunini tashkil etadi. Bosimlarning bunday farqi organizmni kislorod bilan ta’minlash uchun va undan karbonat angidrid gazini ajratib chiqarish uchun yetarlidir.
Kislorodning qon bilan birikishi. Kislorod qonda gemoglobin bilan uncha barqaror bo’lmagan birikma –oksigemoglobin hosil qiladi. 1 g gemoglobin 1,34 sm³ kislorodni biriktirib olish xususiyatiga ega. Kislorodning parsial bosimi qancha yuqori bo’lsa, shuncha ko’p oksigemoglobin hosil bo’ladi.
13-Jadval
Olinayotgan va alveolyar havolardagi kislorod va karbonat angidrid gazlarining parsial bosimi va ularnng qondagi kuchlanishi (mm.sim.ust.)

Gazlar	Parsial bosim (kuchlanish)
	Atmosfera bosimi	Alveolyar havo	Venoz qoni (o’pka kapillyarlarida)	Arterial qon
Kislorod	159	100-110	40	102
Karbonat angidrid gazi	0,02-0,03	40	47	40

Alveolyar havodagi kislorodning parsial bosimi 100-110 mm.sim.ust. teng bo’ladi va bunday sharoitda qonning 97 % gemoglobini kislorod bilan birikadi.

Oksigemoglobin shaklidagi kislorod o’pkadan to’qimalar bo’ylab tarqaladi. To’qimalarda kislorodning parsial bosimi past bo’lganligi sababli, oksigemoglobin dissosiyalanib kislorodni o’zidan ajratadi. Xuddi shu yo’l bilan to’qimalar kislorod bilan ta’minlanadi.
Havoda yoki to’qimalarada karbonat angidrid gazi ko’p bo’lsa qondagi gemoglobinning kislorodni biriktirish xususiyatini pasaytiradi.
Karbonat angidrid gazining qon bilan birikishi. Karbonat angidrid gazi qon tarkibida kimyoviy birikmalar hamda– natriy gidrokarbonat va kaliy gidrokarbonatlar shaklida tashiladi. Uning bir qismi gemoglobin bilan tashiladi.
Karbonat angidrid gazining qon bilan birikishi va uning to’qimalardagi va qondagi kuchlanishiga bog’ liqdir. Bunday holatda eritrositlarda mavjud bo’lgan karbonangidraza fermenti muhim rolni o’ynaydi. Karbonat angidrid gazininig miqdoriga qarab karbonangidraza fermenti SO₂+N₂O = N₂SO₃ shakldagi tenglamadagi reaksiyani ko’p martaga tezlashtiradi.
Karbonat angidrid gazining kuchlanishi yuqori bo’lgan to’qimalarning kapillyarlarida ko’mir kislotasining hosil bo’lishi yuz beradi. O’pkada karbonangidraza fermenti degidratasiyani ta’min etadi, bu esa qondan karbonat angidrid gazining qisib chiqarilishiga olib keladi.
Bolalarning o’pkasidagi gazlar almashinuvi ulardagi kislota –ishqor muvozanatining boshqarilish xususiyatlari bilan chambarchas bog’ liq. Bolalarda nafas markazi qon reaksiyasining eng mayda o’zgarishiga ham juda aniq reaksiya qiladi. Hattoki, muvozanatning kislotali tomonga birozgina og’ ishi ham bolalarda havo yetishmasligini chaqiradi.
Bolalarning diffuzion xususiyati yosh ulg’ ayishi bilan orta boradi. Bu esa o’pka alveolalarining umumiy yuzasining ortishi bilan bog’ liqdir.
Organizmning kislorodga bo’lgan talabi va karbonat angidridning ajralishi organizmda kechadigan oksidlanish jarayonlarining darajasi bilan aniqlanadi. Yosh ulg’ayishi bilan bu daraja kamayadi, bolaning o’sishiga qarab har 1 kg tirik vaznga to’g’ri keladigan gazlar almashinuvi ham mos holda kamaya boradi.
10.4. Nafas olishning boshqarilishi

Nafas olish va chiqarish markazi. Odamlarning nafas olishi ularning organizmini holatiga bog’liq holda o’zgaradi. U uxlagan paytda tinch, har zamonda jismoniy ish bajarganda tez-tez va chuqur hayajonlangan paytda esa notekis, to’xtab-to’xtab qoladigan shakllarda namoyon bo’ladi. Odam sovuq suvga sho’ng’ igan paytda ma’lum muddatga nafas olish to’xtaydi, «ilohiy kuchlar tomonidan ushlab qolish». Rus fiziologi N.A.Mislavskiy 1919 yilda uzunchoq miyada bir guruh hujayralar jarohatlanganda nafas olish to’xtashini aniqladi. Nafas olish markazini o’rganish ana shundan boshlangan.

Nafas markazi - murakkab hosila bo’lib u nafas olish va nafas chiqarish markazlaridan tashkil topgan. Keyinchalik nafas markazi ancha murakkab tuzilishga ega ekanligi va nafas olishni boshqarilishida organizmning turli faoliyatiga nafas organlari tizimining o’zgarishini ta’minlashda ishtirok etuvchi markaziy asab tizimining yuqori bo’limlari ham ishtirok etadi. Nafas olishni boshqarilishida muhim rolni bosh miya katta yarim sharlari po’stloq qismi o’ynaydi.
Nafas markazi doimiy ravishda faol holatda bo’ladi: unda ritmik ravishda qo’zg’ alish impulslari yuzaga keladi. Hattoki markazga intiluvchi yo’llar to’lig’ icha kesib qo’yilganidan keyin ham unda ritmik faollikni qayd qilish mumkin. Nafas markazining avtomatiyasini undagi moddalar almashinuvi jarayoni bilan bog’lab tushuntirish mumkin, nafas markazidan ritmik impulslari markazdan qovuvchi neyronlar orqali nafas muskullariga va diafragmaga o’tkaziladi va nafas olish va nafas chiqarishni navbatlashuvini ta’min etadi.
Reflektor boshqarilish. Og’riqli qo’zg’atishlar paytida, qorin bo’shlig’i organlari, qon tomirlari reseptorlari, teri, nafas yo’llari reseptorlari qo’zg’atilgan paytda nafas olishning o’zgarishi reflektor ravishda yuz beradi. Masalan, ammiak bug’lari bilan nafas olinganda burun-halqumning shilliq pardasidagi retseptorlar qo’zg’aladi, bu esa reflektor ravishda nafas olishni to’xtatadi. Bu o’pkaga zaharli va qo’zg’atuvchi moddalarni tushishidan saqlovchi muhim himoya moslashinishidir.
Nafas olishning boshqarilishida nafas muskullaridagi va o’pkalarning o’zidagi retseptorlardan boradigan impulslar muhim ahamiyatga ega. Aynan ana shu impulslar hisobiga nafas olishni va nafas chiqarishni chuqurligi ta’min etiladi. Bu holatlar quyidagicha amalga oshadi. Nafas olingan paytda, o’pka kengayganida uning devorlaridagi reseptorlar qo’zg’aladi. Adashgan nervning markazga intiluvchi tolalari orqali o’pka reseptorlaridan impulslar nafas markazigacha boradi va nafas olish markazini tormozlaydi, nafas chiqarish markazini esa qo’zg’atadi. Natijada nafas muskullari bo’shashadi, ko’krak qafasi pastga tushadi, diafragma gumbaz shaklini oladi, ko’krak qafasini hajmi kichrayadi va nafas chiqarish yuz beradi. O’z navbatida nafas chiqarish reflektor ravishda nafas olishni stimullaydi.
Tashqi muhitning o’zgarishi va organizmning faoliyati bilan bog’liq bo’lgan organizmning nafasga bo’lgan talabini juda ham yumshoq moslanishini ta’minlovchi nafasning boshqarilishida bosh miya po’stlog’i ishtirok etadi.
Nafas jarayonlarini bajarilishida katta yarim sharlar po’stlog’ ini ta’sirini quyidagi misollarda ko’rishimiz mumkin. Odamlar ma’lum muddatga nafas olishni to’xtatishi mumkin, o’z xohishiga ko’ra nafas harakatlarini ritmini va chuqurligini o’zgartishi mumkin. Bosh miya po’stlog’ining ta’sirini sportchilarning startdan oldingi nafas jarayonidagi o’zgarishlar bilan tushuntirish mumkin – musobaqalar boshlanishi oldidan nafas olishning jiddiy darajada chuqurlashishi va tezlashishining kuzatish mumkin. Shartli nafas reflekslarini hosil qilish mumkin. Nafasga olinayotgan havoga 5-7 % karbonat angidrid qo’shiladigan bo’lsa, bunday gazlarning konsentratsiyasi nafas olishni tezlashtiradi va nafas olishni metronomni urish yoki qo’ng’iroq chalish bilan birgalikda bajarilsa, bir necha bor takrorlanishlardan keyin faqat birgina qo’ng’iroq yoki metronom tovushiga nafas olishning tezlashishi chaqirilishi mumkin.