Pagpapalit gasolina- isang hanay ng mga proseso ng pagpapalitan ng gas sa pagitan ng katawan at kapaligiran; ay binubuo ng pagkonsumo ng oxygen at pagpapakawala ng carbon dioxide na may maliit na halaga ng mga produktong gas at singaw ng tubig. Ang intensity ni G. ay proporsyonal sa intensity ng mga proseso ng redox na nagaganap sa lahat ng organ at tissue, at nasa ilalim ng regulatory influence ng nervous at mga endocrine system. Ang palitan ng gas ay sinisiguro ng mga pag-andar ng ilang mga sistema ng katawan. Ang pinakamahalaga ay ang panlabas, o pulmonary, paghinga, na nagsisiguro ng direktang pagsasabog ng mga gas sa pamamagitan ng alveolocapillary septa sa mga baga at ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng hangin sa labas at ng dugo; respiratory function ng dugo, nakasalalay sa kakayahan ng plasma na matunaw at ang kakayahan ng hemoglobin na baligtarin ang pagbigkis ng oxygen at carbon dioxide; function ng transportasyon ng cardio-vascular system(daloy ng dugo), na nagsisiguro sa paglipat ng mga gas ng dugo mula sa mga baga patungo sa mga tisyu at likod; isang function ng mga sistema ng enzyme na nagsisiguro sa pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng mga selula ng dugo at tissue, i.e. paghinga ng tissue (tingnan).
Ang pagsasabog ng mga gas ng dugo (paglipat ng mga gas mula sa alveoli patungo sa dugo, mula sa dugo hanggang sa mga selula ng tisyu at likod) ay nangyayari sa pamamagitan ng lamad ng cell kasama ang isang gradient ng konsentrasyon - mula sa mga lugar na may mas mataas na konsentrasyon hanggang sa mga lugar na may mababang konsentrasyon. Dahil sa prosesong ito, sa alveoli ng mga baga sa dulo ng inspirasyon, ang mga bahagyang presyon ng iba't ibang mga gas sa alveolar na hangin at dugo ay equalized. Ang pakikipagpalitan ng hangin sa atmospera sa panahon ng kasunod na pagbuga at paglanghap (ang bentilasyon ng alveoli) ay muling humahantong sa mga pagkakaiba sa konsentrasyon ng mga gas sa hangin ng alveolar at sa dugo, dahil sa kung saan ang oxygen ay nagkakalat sa dugo at carbon dioxide mula sa dugo. Ang pagsasabog ng mga gas sa pamamagitan ng alveolar capillary septum ay nagsisimula sa pagsasabog sa pamamagitan ng isang manipis na layer ng likido sa ibabaw ng alveolar epithelium, kung saan ang diffusion rate (i.e., ang dami ng gas na dumadaan sa lamad bawat yunit ng oras) ay mas mababa kaysa sa hangin , dahil Ang diffusion coefficient ay inversely proportional sa lagkit ng medium at depende rin sa solubility (absorption) ng mga gas sa isang naibigay na likido. Para sa parehong diffusion resistance, ang diffusion rate (V) ay direktang proporsyonal sa pagkakaiba bahagyang presyon gas sa magkabilang panig ng lamad (Dp). Upang makilala ang paglaban sa pagsasabog ng mga gas sa baga, kaugalian na gamitin ang kabaligtaran na halaga nito - ang koepisyent, o permeability factor, na tinutukoy sa pagsasanay bilang diffusivity ng mga baga (DL).
Ang halagang ito ay katumbas ng dami ng gas na dumadaan sa pulmonary membrane sa loob ng 1 minuto na may pagkakaiba sa bahagyang presyon sa magkabilang panig ng lamad na 1 mm Hg. Art. Sa isang malusog na nasa hustong gulang na nagpapahinga, ang halaga ng Dp ay humigit-kumulang 10 mm Hg. Art., At ang pagsipsip ng oxygen ay humigit-kumulang 300 ml/min, na nangangahulugan na ang diffusion capacity ng mga baga para sa oxygen ay karaniwang mga 30 ml/min/mm Hg. Art. Ang respiratory function ng dugo ay tinutukoy ng dami ng O 2 at CO 2 na nakagapos sa hemoglobin at natunaw sa plasma, gayundin ng mga kondisyon na nagsisiguro sa paghihiwalay ng HbO 2 at HbCO 2 molecule na kinakailangan para sa sirkulasyon ng dugo sa pagitan ng tissue at baga. Bilang karagdagan sa O 2 at CO 2, ang nitrogen, argon, helium, atbp. ay natutunaw sa maliit na dami sa dugo.
Ang nilalaman ng mga gas sa isang likido sa pisikal na dissolved form ay depende sa boltahe nito at sa solubility coefficient (Henry-Dalton law), na tumutugma sa dami ng gas (sa ml) na pisikal na natunaw sa 1 ml ng likido sa boltahe ng gas na 1 atm, o 760 mm Hg. Art. Para sa buong dugo sa t° 37°, ang solubility coefficient (a) ng oxygen ay 0.024, carbon dioxide - 0.49, nitrogen - 0.012. Kung mas mataas ang boltahe ng gas, mas malaki, ang iba pang mga bagay ay pantay, ang dami nito ay natunaw sa likido, kasama. sa dugo. Na may bahagyang presyon ng oxygen sa alveolar air na katumbas ng 95 mm Hg. Art., Sa 100 ML ng arterial blood tungkol sa 0.30 ML ng O 2 ay dissolved sa halo-halong venous blood kapag bumababa ang oxygen tension sa 40 mm Hg. Art. Sa 100 ml ng dugo, ang bahagi ng pisikal na natunaw na oxygen ay humigit-kumulang 0.11 ml. Ang halaga ng dissolved CO 2 sa 100 ml ng arterial at venous blood ay 2.6 at 2.9 ml, ayon sa pagkakabanggit. Karamihan sa O 2 at CO 2 ay dinadala sa anyo ng kanilang koneksyon sa hemoglobin sa anyo ng mga molekula ng HbO 2 at HbCO 2.
Ang pinakamataas na dami ng oxygen na nakatali ng dugo kapag ang hemoglobin ay ganap na puspos ng oxygen ay tinatawag na oxygen capacity ng dugo. Karaniwan, ang halaga nito ay mula 16.0-24.0 vol% at depende sa nilalaman ng hemoglobin sa dugo, 1 g nito ay maaaring magbigkis ng 1.34 ml ng oxygen (Hüfner number). Sa klinika, ang antas ng saturation ng arterial blood na may oxygen ay tinutukoy, na kung saan ay ang ratio ng nilalaman ng oxygen sa dugo sa kapasidad ng oxygen nito, na ipinahayag sa%. Ang pagbubuklod ng oxygen sa pamamagitan ng hemoglobin ay isang nababaligtad na proseso na nakasalalay sa pag-igting ng oxygen sa dugo (kapag bumaba ang pag-igting ng oxygen, ang oxyhemoglobin ay naglalabas ng oxygen), na makikita sa tinatawag na oxygen dissociation curve ng hemoglobin, gayundin sa iba pang mga kadahilanan , lalo na ang pH ng dugo.
Bilang isang patakaran, ang lahat ng mga salik na ito ay nagbabago ng oxyhemoglobin dissociation curve, na tumataas o bumababa sa slope nito, ngunit hindi binabago ang S-shape nito. Ang CO 2 na nabuo sa mga tisyu ay pumasa sa dugo ng mga capillary ng dugo, pagkatapos ay nagkakalat sa erythrocyte, kung saan, sa ilalim ng impluwensya ng carbonic anhydrase, ito ay nagiging carbonic acid, na agad na naghihiwalay sa mga hydrogen ions at. Ang huli ay bahagyang kumakalat sa plasma ng dugo, na bumubuo ng sodium bikarbonate, na, kapag ang dugo ay pumasok sa mga baga, tulad ng mga ion na nakapaloob sa mga pulang selula ng dugo (kabilang ang potassium bikarbonate), naghihiwalay upang bumuo ng CO 2, na sumasailalim sa diffusion sa alveoli. Humigit-kumulang 80% ng kabuuang halaga ng CO 2 ay inililipat mula sa mga tisyu patungo sa baga sa anyo ng mga bikarbonate, 10% sa anyo ng malayang natunaw na carbon dioxide at 10% sa anyo ng carboxyhemoglobin. Ang carboxyhemoglobin ay naghihiwalay sa mga pulmonary capillaries sa hemoglobin at libreng CO 2, na inaalis gamit ang exhaled air. Ang pagpapakawala ng CO 2 mula sa bono sa hemoglobin ay pinadali ng pagbabago ng huli sa oxyhemoglobin, na, sa pagkakaroon ng binibigkas na mga acidic na katangian, ay may kakayahang i-convert ang mga bicarbonates sa carbonic acid, na naghihiwalay upang bumuo ng mga molekula ng tubig at CO 2.
Ang patolohiya ng palitan ng gas ay ipinahayag sa isang pagtaas o pagbaba sa intensity ng gas. Ang isang pangkalahatang pagtaas sa intensity ng gas, bilang isang salamin ng pagtaas ng pagkonsumo ng oxygen, ay sinusunod na may lagnat, thyrotoxicosis, mga nakakahawang pagkalasing (halimbawa, tuberculosis) , at pagtaas ng metabolismo na may kaugnayan sa mga sakit ng central nervous system. (kabilang ang mga neuroses), adrenal glands, gonads, sa kaso ng labis na dosis ng mga adrenomimetic na gamot. Ang pagbaba sa intensity ni G. na may pagbaba sa pagkonsumo ng oxygen ay sinusunod sa panahon ng artipisyal na hypothermia, na may myxedema, at nutritional dystrophy. Ang patolohiya mismo ni G. ay nailalarawan sa kakulangan ng pagkakaloob ng oxygen sa mga tisyu na may kaugnayan sa kanilang mga pangangailangan sa sandaling ito at (o) ang tamang pag-igting ng carbon dioxide (pCO 2) sa dugo, na kasangkot sa regulasyon ng balanse ng acid-base, pati na rin ang mga function ng respiratory at circulatory.
Ang isang pathological na pagtaas sa pCO 2 - hypercapnia (gas acidosis) - ay karaniwang pinagsama sa isang pagbawas sa pag-igting ng oxygen (pO 2) sa plasma ng dugo at ang nilalaman nito sa mga erythrocytes, i.e. hypoxemia na humahantong sa tissue hypoxia. Ang isang pathological na pagbaba sa pCO 2 - hypocapnia (gas alkalosis) - ay posible rin sa normal na oxygenation ng dugo, tulad ng kaso sa kaso ng hyperventilation ng lung alveoli na may pagtaas ng paghinga (kabilang ang boluntaryo). Ang hyperventilation ay halos hindi nagpapataas ng paglipat ng oxygen mula sa alveoli patungo sa dugo, ngunit ito ay nag-aambag sa labis na paglabas ng carbon dioxide. Ang antas ng dilatation ng cerebral arteries at ang tono ng peripheral veins ay nakasalalay sa konsentrasyon ng CO 2 sa dugo, samakatuwid ang hypocapnia ay sinamahan ng pagbawas sa venous return ng dugo sa puso, cardiac output at presyon ng dugo; sa parehong oras, ang daloy ng dugo ng tserebral ay diffusely bumababa, na kung saan ay ipinahayag sa pamamagitan ng pagkahilo, paresthesia, blackouts hanggang sa nahimatay (ang tinatawag na hyperventilation syndrome).
Ang mga sanhi ng pagkagambala ng gas sa pagitan ng katawan at kapaligiran ay maaaring mga pagbabago sa komposisyon o bahagyang presyon ng mga gas sa inhaled air; patolohiya ng panlabas na sistema ng paghinga at ang regulasyon nito; mga paglabag sa transport at distribution function ng dugo at sirkulasyon ng dugo; mga kaguluhan ng mga proseso ng redox sa mga tisyu (pagpigil sa paghinga ng cellular). Ang patolohiya ni G. dahil sa mga pagbabago sa komposisyon at presyon ng inhaled air ay sinusunod sa isang bihirang kapaligiran, na may hindi wastong paggamit ng mga artipisyal na paghahalo ng paghinga, paghinga sa mga saradong sistema nang walang sapat na pagpapapanatag ng halaga ng ipinagpapalit na gas, atbp. Sa isang rarefied na kapaligiran (halimbawa, kapag tumataas sa taas na higit sa 3000 m), kung saan ang pO 2 sa hangin ay makabuluhang nabawasan, ang pagbaba nito ay sinusunod din sa alveolar air, at samakatuwid ang oxygen saturation ng dugo sa bumababa ang mga capillary ng baga (tingnan,).
Ang pagbaba sa pO 2 sa arterial na dugo ay nagpapasigla sa paggana ng respiratory center, na humahantong sa pagtaas sa minutong dami ng paghinga at paglabas ng carbon dioxide. Ang pagbuo ng gas alkalosis ay pumipigil sa pagpapakawala ng oxygen mula sa hemoglobin, na nagpapalubha ng tissue hypoxia na dulot ng hypoxemia. Ang mga kaguluhan ni G. sa patolohiya ng panlabas na paghinga ay maaaring sanhi ng pagbawas sa pagkamatagusin ng alveolar-capillary membranes para sa mga gas (diffusion insufficiency), hindi sapat na pagpapalitan ng hangin sa alveoli sa kanilang nabawasan o hindi pantay na bentilasyon (kakulangan ng bentilasyon). , pati na rin ang isang paglabag sa relasyon ng bentilasyon-perfusion. Pagsasabog pagkabigo sa paghinga dahil sa mga makabuluhang pagkakaiba sa pagsasabog ng O 2 at CO 2 sa pamamagitan ng alveolar-capillary membranes, ito ay humahantong sa matinding hypoxemia, na nagpapasigla sa bentilasyon at samakatuwid ay sinamahan ng hypocapnia.
Ang antas ng hypoxemia sa mga kasong ito ay lubhang makabuluhan at maaaring clinically ipahayag sa pamamagitan ng nagkakalat na cyanosis, na tumataas nang husto kahit na may kaunting pisikal na aktibidad. Ang ganitong paglabag sa G. ay katangian ng nagkakalat na pulmonary fibrosis at granulomatosis ng iba't ibang etiologies, halimbawa, na may berylliosis, sarcoidosis, Hamman-Rich syndrome (tingnan ang Alveolitis), at kung minsan ay sinusunod na may cancerous lymphangitis ng mga baga. Sa hypoventilation ng pulmonary alveoli, ang pO 2 sa alveolar air ay bumababa, ang pCO 2 ay tumataas; sa kasong ito, ang partial pressure gradient na kinakailangan para sa diffusion ng mga gas sa pamamagitan ng alveolar capillary membrane ay nilikha sa pamamagitan ng pagbabawas ng pO2 at pagtaas ng pCO 2 ng plasma ng dugo. Samakatuwid, ang matinding hypoventilation ng alveoli ay humahantong hindi lamang sa hypoxemia, kundi pati na rin sa hypercapnia na may pag-unlad ng gas acidosis. Ang nangungunang lugar sa mga sanhi ng alveolar hypoventilation ay inookupahan ng mga kaguluhan sa bronchial obstruction at mga pagbabago sa functional volume ng baga, lalo na ang dami ng natitirang hangin (tingnan). Tinutukoy nila ang kakulangan sa bentilasyon na kasama ng mga karaniwang sakit gaya ng bronchial hika, bronchiolitis (tingnan), bronchitis, pneumosclerosis, at emphysema.
Ang sanhi ng alveolar hypoventilation ay maaari ding Pickwickian syndrome, pagkagambala sa respiratory center dahil sa mga organikong sugat ng central nervous system, pagkalason sa barbiturates, opium na gamot, pati na rin ang pinsala sa motor nerves ng respiratory muscles, diaphragm, at pleura. . Ang hindi pantay na bentilasyon ay nangyayari kapag ang ilang bahagi lamang ng baga ang na-hypoventilate, kapag ang pagtaas sa minutong dami ng paghinga, nang hindi inaalis ang hypoxemia, ay humahantong sa hyperventilation ng iba pang mga lugar na may labis na paglabas ng CO 2. Bilang resulta, ang hindi pantay na bentilasyon ay maaaring maipakita sa pamamagitan ng parehong kumbinasyon ng hypoxemia na may hypocapnia tulad ng sa nagkakalat na pagkabigo. Hindi tulad ng huli, sa mga pasyente na may hindi pantay na bentilasyon ng alveolar mag-ehersisyo ng stress ay hindi nagpapataas ng antas ng cyanosis, at sa ilang mga kaso, ang cyanosis ay bumababa pa dahil sa pinabuting bentilasyon sa mga lugar kung saan ito ay nabawasan (sa pamamagitan ng pagpilit ng paghinga sa panahon ng ehersisyo, pag-aalis ng lokal na bronchospasm, atbp.).
Sa pag-unlad ng lahat ng uri ng gastrointestinal pathology sa baga, mayroong isang kaguluhan sa relasyon ng bentilasyon-perfusion, ngunit sa ilang mga kaso ito ay pinakamahalaga. 5 litro sa pahinga, sa minutong dami ng pulmonary perfusion (humigit-kumulang 5 -6 l), ay nasa hanay na 0.8-1. Sa kaso ng pagkabigo sa bentilasyon na may hypoxemia, ang tagapagpahiwatig na ito ay mas mababa sa 0.8, na dahil sa pagpapanatili ng perfusion sa mga lugar ng hypoventilation ng mga baga, at kung minsan ay nauugnay sa kanilang hyperfusion, tulad ng, halimbawa, sa hyperemia ("flush" ) yugto ng pagbuo ng talamak na pulmonya. Sa kasong ito, ang isang uri ng venoarterial shunt ay nabuo: ang dugo na dumaan sa hindi maaliwalas na lugar ng baga ay nananatiling venous at sa form na ito ay pumasa sa arterial system ng systemic circulation. Ito ang nagpapaliwanag sa cyanosis ng mga pasyente sa mga unang araw ng pag-unlad ng lobar pneumonia.
Ang ratio ng bentilasyon sa daloy ng dugo sa mga baga ay nagiging mas malaki kaysa sa 1 kung ang perfusion ay nabawasan sa mga lugar kung saan ang bentilasyon ay pinananatili o kahit na tumaas (na may trombosis o embolism ng mga sanga ng pulmonary artery, pulmonary vasculitis, angiosclerosis). Ang pamamayani ng bentilasyon sa daloy ng dugo ay maaaring maging sanhi ng hyperventilation na sinamahan ng hypocapnia. Ang nilalaman ng CO 2 sa dugo ay nakakaapekto sa koneksyon ng hemoglobin sa O 2 at sa gayon ang pagpapalitan ng O 2 sa mga tisyu at sa mga baga. Sa hypocapnia, mahirap ang dissociation ng oxyhemoglobin; na may hypercapnia, kadalasang pinagsama sa hypoxemia, ang dissociation ng oxyhemoglobin ay pinadali, ngunit ang oxygenation ng dugo sa mga baga ay nahahadlangan.
Ang patolohiya ni G. dahil sa pagkagambala sa transportasyon ng mga gas sa pagitan ng mga baga at mga selula ng katawan ay sinusunod kapag bumababa ang kapasidad ng gas ng dugo dahil sa kakulangan o pagbabago ng husay sa hemoglobin, gayundin kapag ang volumetric na bilis ng bumababa ang daloy ng dugo sa mga tisyu. Sa anemia, ang kapasidad ng oxygen ng dugo ay bumababa sa proporsyon sa pagbaba sa konsentrasyon ng hemoglobin. Ang pagbawas sa supply ng oxygen sa mga tisyu mula sa isang yunit ng dami ng dugo ay maaari lamang bahagyang mabayaran ng isang pagtaas sa bilis ng daloy ng dugo, dahil ang huli ay hindi dapat lumampas sa bilis ng gas sa pagitan ng mga tisyu at ng dugo na nakikipag-ugnay sa kanila. Ang pagbaba sa konsentrasyon ng hemoglobin sa panahon ng anemia ay naglilimita rin sa transportasyon ng carbon dioxide mula sa mga tisyu patungo sa mga baga sa anyo ng carboxyhemoglobin.
Ang kapansanan sa transportasyon ng oxygen sa dugo ay nangyayari din kapag ang hemoglobin ay nasira ng patolohiya, halimbawa, na may sickle cell anemia (tingnan), kapag ang bahagi ng mga molekula ng hemoglobin ay hindi aktibo dahil sa conversion nito sa methemoglobin, halimbawa, sa kaso ng pagkalason sa nitrate ( tingnan), o sa carboxyhemoglobin - kapag nilalanghap ang oxide carbon. Ang bono ng hemoglobin na may carbon monoxide ay mas malakas kaysa sa oxygen. Bilang karagdagan, ang pagkakaroon ng carboxyhemoglobin sa dugo ay nagpapalala sa dissociation ng oxyhemoglobin. Samakatuwid, ang hindi aktibo ng 50% ng hemoglobin dahil sa conversion nito sa carboxyhemoglobin ay sinamahan ng isang mas matinding hemoglobin disorder kaysa, halimbawa, ang pagkawala ng kahit na parehong 50% ng hemoglobin sa panahon ng pagdurugo. G. disorder dahil sa isang pagbaba sa volumetric velocity ng daloy ng dugo sa capillaries mangyari sa pagpalya ng puso (lalo na congestive), vascular insufficiency (kabilang ang pagbagsak, shock), mga lokal na karamdaman - na may vasospasm at iba pang mga sanhi ng tissue ischemia, pati na rin na may lokal na venous stasis , pathological opening ng arteriovenular anastomoses. Sa ilalim ng mga kondisyon ng pagwawalang-kilos ng dugo, ang konsentrasyon ng pinababang hemoglobin ay tumataas.
Sa pagpalya ng puso, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay lalo na binibigkas sa mga capillary ng mga lugar ng katawan na malayo sa puso, kung saan ang daloy ng dugo ay pinakamabagal, na kung saan ay clinically manifested sa pamamagitan ng acrocyanosis. Ang pangunahing pagkagambala ng sistema ng o ukol sa sikmura sa antas ng cellular ay sinusunod pangunahin sa ilalim ng impluwensya ng mga lason na humaharang sa mga respiratory enzymes. Bilang resulta, ang mga cell ay nawalan ng kakayahang gumamit ng oxygen (ang arteriovenous na pagkakaiba sa oxygen ay nawawala, dahil ang venous blood ay mayaman sa oxygen) at ang malubhang tissue hypoxia ay bubuo, na humahantong sa structural disorganization ng subcellular at cellular elements, hanggang sa nekrosis. Ang kapansanan sa paghinga ng cellular ay maaaring sanhi ng kakulangan sa bitamina, halimbawa, kakulangan ng bitamina B 2, PP, na mga coenzymes ng respiratory enzymes.
Ang pagwawasto ng mga gastrointestinal disorder ay isa sa pinakamahalaga, kung minsan ay kagyat na mga gawain sa paggamot ng mga pasyente na may patolohiya ng mga panlabas na sistema ng paghinga o transportasyon ng gas sa katawan. Sa kaso ng hypoxemia, ito ay binubuo ng oxygen therapy, na, gayunpaman, ay maaaring hindi ligtas dahil sa banta ng apnea sa mga pasyente na may malubhang hypercapnia o sa pagkakaroon ng iba pang mga dahilan para sa pagbaba ng reaktibiti ng respiratory center sa carbon dioxide. Ang hypercapnia at matinding hypoxemia na may respiratory arrhythmia ay mga indikasyon para sa paggamit ng artificial pulmonary ventilation (ALV). Sa kaso ng hypocapnia, kinakailangan upang alisin o bawasan ang hyperventilation. Para sa parehong layunin, ginagamit ang promedol o morphine (lalo na para sa tachypnea), pagwawasto ng mode ng bentilasyon sa mga pasyente sa mekanikal na bentilasyon. Sa patolohiya ni G., ang conventional oxygen therapy ay hindi makabuluhang nagpapabuti ng tissue oxygenation lamang dahil sa mga karamdaman ng sirkulasyon ng baga o may kapansanan sa transportasyon ng gas. Para sa ilang uri ng naturang mga karamdaman, ang oxygen barotherapy ay epektibo (tingnan), para sa malubhang anemia - pagsasalin ng pulang selula ng dugo. Upang mapataas ang kahusayan ng paghinga ng tissue, ang cocarboxylase, riboflavin mononucleotide (o flavinate), at cytochrome c ay pinangangasiwaan nang parenteral. Ang pagwawasto ng mga nakitang acid-base imbalances ay kinakailangan (tingnan ang Alkalosis, Acidosis).
Pagsukat ng boltahe at nilalaman ng gas sa dugo at mga tisyu. Ang tensyon ng oxygen ay kadalasang sinusukat sa polarographically. Upang pag-aralan ang pag-igting ng O2 sa arterialized na capillary na dugo, ang ilang patak ay kinuha mula sa lupa (pinainit) na earlobe. Posible upang masukat ang boltahe ng O2 nang direkta sa mga indibidwal na mga cell gamit ang microelectrodes. Upang sukatin ang boltahe ng CO 2 sa maliit na dami ng arterial blood, ginagamit ang electrometric method (ang parehong electrode ay ginagamit para sa pagsukat ng pH) o ang Astrup method. Kapag tinatasa ang antas ng gastrointestinal disturbances, ang mga pagbabago sa balanse ng acid-base ay isinasaalang-alang. Kung kinakailangan upang sukatin hindi ang boltahe, ngunit ang nilalaman ng mga gas sa dugo, ang mga pamamaraan ay ginagamit kung saan ang mga gas ay unang ganap na inalis mula sa dugo, at pagkatapos ay ang kanilang presyon o dami ay sinusukat. Kadalasan, ginagamit ang isang Van-Slyke pressure gauge para dito. Ang volumetric rate ng pagkonsumo ng oxygen at paglabas ng carbon dioxide ay sinusukat gamit ang closed-type na volumetric na instrumento na gumagana sa prinsipyo ng pagtukoy ng kakulangan sa gas sa isang hermetic na "subject-device" na sistema.
May mga device na gumagamit ng purong oxygen para sa paghinga at mga device na may pinaghalong oxygen-air. Ang mga device na may oxygen-air breathing mode ay may kakayahang magkatulad na kumonekta ng karagdagang kapasidad at pag-stabilize ng oxygen, kapag ang oxygen ay idinagdag sa system alinsunod sa pagkonsumo nito. Ito ay iba't ibang spirograph at spirometer para sa mga matatanda at bata. Ang pagtatasa ng gas ay isinasagawa ng iba't ibang volumetric at velocity gas analyzers ng inhaled at exhaled air, chromatographs, mass spectrographs, polarographs, mga device na may ion-selective electrodes, atbp. Ang mga Oxygenograph ay ginagamit upang matukoy ang saturation ng oxygen sa dugo. Ang pagpapasiya ng balanse ng acid-base ay isinasagawa gamit ang mga aparato para sa microanalysis ng mga gas ng dugo. Kung kinakailangan upang siyasatin ang mga sanhi ng mga karamdaman sa pagpapalitan ng gas sa mga pasyente na may patolohiya ng panlabas na sistema ng paghinga, ang pagsasabog ng pagkamatagusin ng mga lamad ng alveolocapillary ay natutukoy gamit ang mass spectrometry at mga espesyal na diffusionometer batay sa pagsusuri ng gas, mga kaguluhan sa istraktura ng functional volume ng baga. at bronchial patency ay pinag-aaralan gamit ang spirometry, spirography (tingnan).pneumotachometry gamit ang functional tests.
Ang antas ng hindi pagkakapantay-pantay ng alveolar ventilation ay natutukoy sa pamamagitan ng pagpapahaba ng oras ng pagbabanto ng nitrogen, helium o iba pang mga indicator na gas sa kabuuang dami ng mga baga. Ang pagkagambala ng mga relasyon sa bentilasyon-perfusion sa mga baga ay maaaring hindi direktang hinuhusgahan ng mga pagbabago sa functional dead space at ang kaugnayan nito sa tidal volume. Sa panahon ng pagpapatakbo ng mga aparato para sa pag-aaral ng palitan ng gas, kinakailangan upang subaybayan ang kalinisan ng mga elemento ng pagkonekta (mga tubo sa paghinga, bag, mouthpieces, atbp.). Ang huli ay may mga espesyal na disposable nozzle.
Bibliograpiya: Gabay sa Clinical Physiology of Respiration, ed. L.L. Sina Shika at N.N. Kanaeva, L., 1980; Human Physiology, ed. R. Schmidt at G. Teus, trans. mula sa Ingles; Sa. 216, M., 1986.
Nagbibigay ang site ng impormasyon ng sanggunian para sa mga layuning pang-impormasyon lamang. Ang diagnosis at paggamot ng mga sakit ay dapat isagawa sa ilalim ng pangangasiwa ng isang espesyalista. Ang lahat ng mga gamot ay may mga kontraindiksyon. Kinakailangan ang konsultasyon sa isang espesyalista!
Mga baga ay ang pinaka-voluminous organ ng ating katawan. Ang istraktura at mekanismo ng mga baga ay medyo kawili-wili. Ang bawat paglanghap ay pinupuno ang ating katawan ng oxygen, at ang pagbuga ay nag-aalis ng carbon dioxide at ilang nakakalason na sangkap mula sa katawan. Patuloy kaming humihinga - kapwa sa pagtulog at habang gising. Ang proseso ng paglanghap at pagbuga ay medyo kumplikadong mga aksyon na isinasagawa ng maraming mga sistema at organo na may sabay na pakikipag-ugnayan.Ang ilang mga nakakagulat na katotohanan tungkol sa mga baga
Alam mo ba na ang baga ay naglalaman ng 700 milyong alveoli ( saccular endings kung saan nagaganap ang palitan ng gas)?Ang isang kagiliw-giliw na katotohanan ay ang lugar ng panloob na ibabaw ng alveoli ay nagbabago ng higit sa 3 beses - kapag huminga ka, higit sa 120 metro kuwadrado, kumpara sa 40 metro kuwadrado kapag huminga ka.
Ang lugar ng alveoli ay higit sa 50 beses na mas malaki kaysa sa lugar ng balat.
Anatomy ng baga
Karaniwan, ang baga ay maaaring nahahati sa 3 mga seksyon: 1. Seksyon ng hangin ( puno ng bronchial) - kung saan ang hangin, tulad ng isang sistema ng mga channel, ay umaabot sa alveoli.
2. Ang seksyon kung saan nangyayari ang palitan ng gas ay ang alveolar system.
3. Ang sistema ng sirkulasyon ng baga ay nararapat na espesyal na pansin.
Para sa isang mas detalyadong pag-aaral ng istraktura ng baga, isasaalang-alang namin ang bawat isa sa mga ipinakita na sistema nang hiwalay.
Bronchial tree - tulad ng isang sistema ng hangin
Ito ay kinakatawan ng mga sanga ng bronchi, biswal na kahawig ng mga corrugated tubes. Habang nagsasanga ito puno ng bronchial ang lumen ng bronchi ay makitid, ngunit sila ay nagiging mas at mas marami. Ang mga terminal na sanga ng bronchi, na tinatawag na bronchioles, ay may lumen na mas mababa sa 1 milimetro ang laki, ngunit ang kanilang bilang ay ilang libo.Istraktura ng bronchial wall
Ang dingding ng bronchi ay binubuo ng 3 mga layer:1. Inner layer – malansa. May linya na may columnar ciliated epithelium. Ang isang tampok ng mauhog na layer na ito ay ang pagkakaroon ng mga ciliated bristles sa ibabaw, na lumilikha ng unidirectional na paggalaw ng mucus sa ibabaw at nag-aambag sa mekanikal na pag-alis ng mga particle ng alikabok o iba pang mga microscopic na particle sa panlabas na kapaligiran. Ang mucosal surface ay palaging moisturized at naglalaman ng mga antibodies at immune cells.
2. Gitnang shell – musculocartilaginous. Ang shell na ito ay gumaganap bilang isang mekanikal na frame. Ang mga cartilaginous na singsing ay lumilikha ng hitsura ng isang corrugated hose. Pinipigilan ng cartilage tissue ng bronchi ang lumen ng bronchi mula sa pagbagsak sa panahon ng mga pagbabago sa presyon ng hangin sa mga baga. Gayundin, ang mga cartilaginous ring na konektado ng flexible connective tissue ay nagbibigay ng mobility at flexibility ng bronchial tree. Habang bumababa ang kalibre ng bronchi, ang muscular component ay nagsisimulang mangibabaw sa gitnang layer. Sa tulong ng makinis na tisyu ng kalamnan, ang mga baga ay nakapag-regulate ng daloy ng hangin at nililimitahan ang pagkalat ng impeksiyon at mga banyagang katawan.
3. Outer shell – adventitia. Ang lamad na ito ay nagbibigay ng mekanikal na koneksyon sa pagitan ng bronchial tree at mga nakapaligid na organo at tisyu. Binubuo ng collagen nag-uugnay na tisyu.
Ang pagsasanga ng bronchi ay lubos na nakapagpapaalaala sa hitsura ng isang nakabaligtad na puno. Samakatuwid ang pangalan - bronchial tree. Ang simula ng mga daanan ng hangin ng bronchial tree ay maaaring tawaging lumen ng trachea. Ang trachea sa ibabang bahagi nito ay nagbi-bifurcate sa dalawang pangunahing bronchi, na nagdidirekta ng hangin sa bawat isa sa sarili nitong baga ( kanan at kaliwa). Sa loob ng baga, nagpapatuloy ang pagsanga sa lobar bronchi ( 3 sa kaliwang baga at 2 sa kanan), segmental, atbp. Ang sistema ng daanan ng hangin ng puno ng bronchial ay nagtatapos sa mga terminal na bronchioles, na nagbubunga sa bahagi ng paghinga ng baga ( nagaganap ang palitan ng gas sa pagitan ng dugo at hangin sa baga).
Bahagi ng paghinga ng baga
Ang pagsasanga ng sistema ng daanan ng hangin ng baga ay umabot sa antas ng bronchioles. Ang bawat bronchiole, na ang diameter nito ay hindi hihigit sa 1 mm, ay nagbibigay ng 13 - 16 na respiratory bronchioles, na kung saan ay nagiging sanhi ng mga respiratory passage na nagtatapos sa alveoli ( mga sako na hugis ubas), kung saan nangyayari ang pangunahing palitan ng gas.Ang istraktura ng pulmonary alveoli
Ang pulmonary alveolus ay mukhang isang bungkos ng mga ubas. Binubuo ng respiratory bronchioles, respiratory passages at air sacs. Ang panloob na ibabaw ng alveoli ay may linya na may single-layer squamous epithelium, malapit na konektado sa endothelium ng mga capillary, na bumabalot sa alveoli tulad ng isang network. Ito ay tiyak na dahil sa ang katunayan na ang lumen ng alveoli ay nahihiwalay mula sa lumen ng capillary sa pamamagitan ng isang napaka manipis na layer na ang aktibong palitan ng gas ay posible sa pagitan ng mga pulmonary at circulatory system. Ang panloob na ibabaw ng alveoli ay natatakpan ng isang espesyal organikong bagay – surfactant.
Ang sangkap na ito ay naglalaman ng mga organikong sangkap na pumipigil sa alveoli mula sa pagbagsak sa panahon ng pagbuga; naglalaman ito ng mga antibodies at immune cells na nagbibigay ng mga proteksiyon na function. Pinipigilan din ng surfactant ang dugo mula sa pagtagos sa lumen ng alveoli.
Lokasyon ng baga sa dibdib
Ang baga ay mekanikal na naayos sa mga nakapaligid na tisyu lamang sa kantong ng pangunahing bronchi. Ang natitirang bahagi ng ibabaw nito ay walang mekanikal na koneksyon sa mga nakapaligid na organo.
Paano lumalawak ang baga habang humihinga?
Ang katotohanan ay ang baga ay matatagpuan sa isang espesyal na lukab ng dibdib na tinatawag pleural. Ang lukab na ito ay may linya na may isang solong layer ng mucous tissue - pleura. Ang parehong tissue ay naglinya sa panlabas na ibabaw ng baga mismo. Ang mga mucous membrane na ito ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa, pinapanatili ang posibilidad ng pag-slide. Salamat sa sikretong pampadulas, sa panahon ng paglanghap at pagbuga posible para sa panlabas na ibabaw ng baga na mag-slide kasama ang panloob na ibabaw ng dibdib at dayapragm.
Mga kalamnan na kasangkot sa pagkilos ng paghinga
Sa katunayan, ang paglanghap at pagbuga ay isang medyo kumplikado at multi-level na proseso. Upang isaalang-alang ito, kinakailangan na maging pamilyar sa musculoskeletal system na kasangkot sa proseso ng panlabas na paghinga.Mga kalamnan na kasangkot sa panlabas na paghinga
Dayapragm
- Ito ay isang patag na kalamnan, na nakaunat tulad ng isang trampolin sa gilid ng costal arch. Ang diaphragm ay naghihiwalay sa thoracic cavity mula sa abdominal cavity. Ang pangunahing pag-andar ng diaphragm ay aktibong paghinga.
Mga kalamnan ng intercostal
- ay kinakatawan ng ilang mga layer ng mga kalamnan, kung saan ang itaas at mas mababang mga gilid ng katabing tadyang ay konektado. Bilang isang patakaran, ang mga kalamnan na ito ay kasangkot sa malalim na paglanghap at mahabang pagbuga.
Mechanics ng paghinga
Kapag humihinga, maraming sabay-sabay na paggalaw ang nangyayari, na humahantong sa aktibong pag-iniksyon ng hangin sa mga daanan ng hangin. Habang umuurong ang dayapragm, ito ay pumipitik. Ang negatibong presyon ay nilikha sa pleural cavity dahil sa vacuum. Ang negatibong presyon sa pleural cavity ay ipinapadala sa mga tisyu ng baga, na masunurin na lumalawak, na lumilikha ng negatibong presyon sa respiratory at mga daanan ng hangin. Bilang isang resulta, ang hangin sa atmospera ay dumadaloy sa isang lugar na may mababang presyon - sa mga baga. Nang dumaan sa mga daanan ng hangin, ang sariwang hangin ay humahalo sa natitirang bahagi ng hangin sa baga ( hangin na natitira sa lumen ng alveoli at respiratory tract pagkatapos ng pagbuga). Bilang isang resulta, ang konsentrasyon ng oxygen sa hangin ng alveoli ay tumataas, at ang konsentrasyon ng carbon dioxide ay bumababa.
Kapag huminga ka ng malalim, ang isang tiyak na bahagi ng pahilig na mga intercostal na kalamnan ay nakakarelaks at ang isang patayo na bahagi ng mga kalamnan ay nagkontrata, na nagpapataas ng mga distansya ng intercostal, na nagpapataas ng dami ng dibdib. Samakatuwid, nagiging posible na madagdagan ang dami ng inhaled air sa pamamagitan ng 20 - 30%.
Ang pagbuga ay kadalasang isang passive na proseso. Ang isang mahinahon na pagbuga ay hindi nangangailangan ng pag-igting ng anumang mga kalamnan - tanging pagpapahinga ng diaphragm ang kinakailangan. Ang baga, dahil sa pagkalastiko at pagkalastiko nito, mismo ang nagpapalipat-lipat sa bulto ng hangin. Sa pamamagitan lamang ng sapilitang pagbuga maaari ang mga kalamnan ng tiyan at mga kalamnan ng intercostal na panahunan. Halimbawa, kapag bumahin o umuubo, ang mga kalamnan ng tiyan ay kumukontra, tumataas ang presyon ng intra-tiyan, na ipinapadala sa pamamagitan ng diaphragm sa tissue ng baga. Ang isang tiyak na bahagi ng mga intercostal na kalamnan, kapag kinontrata, ay humahantong sa pagbawas sa mga puwang ng intercostal, na binabawasan ang dami ng dibdib, na humahantong sa pagtaas ng pagbuga.
Circulatory system ng baga
Ang mga pulmonary vessel ay nagmumula sa kanang ventricle ng puso, kung saan ang dugo ay pumapasok sa pulmonary trunk. Namamahagi ito ng dugo sa kanan at kaliwang pulmonary arteries ng kani-kanilang baga. Sa mga tisyu ng baga, ang mga sisidlan ay nagsasanga parallel sa bronchi. Bukod dito, ang mga arterya at ugat ay tumatakbo parallel sa bronchus sa malapit. Sa antas ng bahagi ng paghinga ng baga, ang mga arteriole ay sumasanga sa mga capillary, na bumabalot sa alveoli na may isang siksik na vascular network. Ang aktibong palitan ng gas ay nangyayari sa network na ito. Bilang resulta ng pagpasa ng dugo sa antas ng respiratory na bahagi ng baga, ang mga pulang selula ng dugo ay pinayaman ng oxygen. Ang pag-alis sa mga istruktura ng alveolar, ang dugo ay nagpapatuloy sa paggalaw nito, ngunit patungo sa puso - sa kaliwang bahagi nito.Paano nangyayari ang pagpapalitan ng gas sa mga baga?
Ang bahagi ng hangin na natanggap sa panahon ng paglanghap ay nagbabago sa komposisyon ng gas ng alveolar cavity. Ang mga antas ng oxygen ay tumataas, ang mga antas ng carbon dioxide ay bumababa. Ang alveoli ay nababalot sa isang medyo siksik na network ng mga maliliit na sisidlan - mga capillary, na, na dumadaan sa mga pulang selula ng dugo sa mabagal na bilis, ay nag-aambag sa aktibong palitan ng gas. Ang mga pulang selula ng dugo na puno ng hemoglobin, na dumadaan sa capillary network ng alveoli, ay nagdaragdag ng oxygen sa hemoglobin.
Kasabay nito, ang carbon dioxide ay tinanggal mula sa dugo - umaalis ito sa dugo at pumasa sa lukab ng mga daanan ng hangin. Maaari mong malaman ang higit pa tungkol sa kung paano nangyayari ang proseso ng pagpapalitan ng gas sa mga pulang selula ng dugo sa antas ng molekular sa artikulo: "Mga pulang selula ng dugo - paano gumagana ang mga ito? "
Sa pamamagitan ng mga baga, habang humihinga, nangyayari ang tuluy-tuloy na palitan ng gas sa pagitan ng hangin at dugo sa atmospera. Ang gawain ng mga baga ay upang bigyan ang katawan ng kinakailangang dami ng oxygen, sabay-sabay na pag-alis ng carbon dioxide na nabuo sa mga tisyu ng katawan at dinadala ng dugo sa mga baga.
Paano kinokontrol ang proseso ng paghinga?
Ang paghinga ay isang semi-awtomatikong proseso. Nagagawa nating pigilin ang ating hininga sa isang tiyak na oras o kusang-loob na mapabilis ang ating paghinga. Gayunpaman, sa araw, ang dalas at lalim ng paghinga ay awtomatikong tinutukoy ng sentral sistema ng nerbiyos. Sa antas ng medulla oblongata mayroong mga espesyal na sentro na kumokontrol sa dalas at lalim ng paghinga depende sa konsentrasyon ng carbon dioxide sa dugo. Ang sentrong ito sa utak ay konektado sa diaphragm sa pamamagitan ng mga nerve trunks at tinitiyak ang ritmikong pag-urong nito sa panahon ng pagkilos ng paghinga. Kung ang sentro ng kontrol sa paghinga o ang mga nerbiyos na nagkokonekta sa sentro na ito sa diaphragm ay nasira, ang pagpapanatili ng panlabas na paghinga ay posible lamang sa tulong ng artipisyal na bentilasyon.Sa katunayan, ang mga baga ay may higit pang mga pag-andar: pagpapanatili ng acid-base na balanse ng dugo (pagpapanatili ng pH ng dugo sa loob ng 7.35-7.47), proteksyon sa immune, paglilinis ng dugo mula sa microthrombi, pag-regulate ng coagulation ng dugo, pag-alis ng mga nakakalason na pabagu-bago ng isip. Gayunpaman, ang layunin ng artikulong ito ay upang i-highlight ang respiratory function ng baga, ang mga pangunahing mekanismo na humahantong sa panlabas na paghinga.
Ang palitan ng gas ay kinakailangan para sa halos lahat ng mga organismo; kung wala ito, ang normal na metabolismo at enerhiya, at, dahil dito, ang buhay mismo ay imposible.
Ang oxygen na pumapasok sa mga tisyu ay ginagamit upang i-oxidize ang mga produkto na nagreresulta mula sa isang mahabang chain ng mga pagbabagong kemikal ng carbohydrates, taba at protina. Sa kasong ito, ang CO 2, tubig, nitrogen compound ay nabuo at ang enerhiya ay inilabas, na ginagamit upang mapanatili ang temperatura ng katawan at magsagawa ng trabaho. Ang halaga ng CO 2 na nabuo sa katawan at, sa huli, inilabas mula dito ay nakasalalay hindi lamang sa dami ng O 2 na natupok, kundi pati na rin sa kung ano ang nakararami sa oxidized: carbohydrates, taba o protina. Ang ratio ng CO 2 na inalis mula sa katawan hanggang sa O2 na hinihigop sa parehong oras ay tinatawag na respiratory coefficient, na humigit-kumulang 0.7 para sa oksihenasyon ng mga taba, 0.8 para sa oksihenasyon ng mga protina at 1.0 para sa oksihenasyon ng carbohydrates. Ang halaga ng enerhiya na inilabas sa bawat 1 litro ng O2 na natupok (caloric na katumbas ng oxygen) ay 20.9 kJ (5 kcal) sa panahon ng oksihenasyon ng carbohydrates at 19.7 kJ (4.7 kcal) sa panahon ng oksihenasyon ng mga taba. Batay sa pagkonsumo ng O 2 bawat yunit ng oras at ang koepisyent ng paghinga, ang dami ng enerhiya na inilabas sa katawan ay maaaring kalkulahin.
Ang palitan ng gas (at samakatuwid ang paggasta ng enerhiya) sa mga poikilothermic na hayop (mga hayop na may malamig na dugo) ay bumababa sa pagbaba ng temperatura ng katawan. Ang parehong pag-asa ay natagpuan sa mga homeothermic na hayop (warm-blooded) kapag ang thermoregulation ay naka-off (sa ilalim ng mga kondisyon ng natural o artipisyal na hypothermia); Kapag tumaas ang temperatura ng katawan (overheating, ilang sakit), tumataas ang palitan ng gas.
Kapag bumaba ang temperatura sa paligid, ang palitan ng gas sa mga hayop na may mainit na dugo (lalo na ang mga maliliit) ay tumataas bilang resulta ng pagtaas ng produksyon ng init. Tumataas din ito pagkatapos kumain ng pagkain, lalo na ang isang mayaman sa mga protina (ang tinatawag na tiyak na dynamic na epekto ng pagkain). Ang palitan ng gas ay umabot sa pinakamalaking halaga nito sa aktibidad ng kalamnan. Sa mga tao, kapag nagtatrabaho sa katamtamang kapangyarihan, tumataas ito pagkatapos ng 3-6 minuto. pagkatapos ng pagsisimula nito ay umabot ito sa isang tiyak na antas at pagkatapos ay nananatili sa antas na ito sa buong panahon ng trabaho. Kapag tumatakbo sa mataas na kapangyarihan, patuloy na tumataas ang palitan ng gas; sa lalong madaling panahon pagkatapos maabot ang pinakamataas na antas para sa isang naibigay na tao (maximum aerobic work), ang trabaho ay dapat na ihinto, dahil ang pangangailangan ng katawan para sa O 2 ay lumampas sa antas na ito. Sa unang pagkakataon pagkatapos ng trabaho, ang isang pagtaas ng pagkonsumo ng O 2 ay nananatili, na ginagamit upang masakop ang utang ng oxygen, iyon ay, upang i-oxidize ang mga produktong metabolic na nabuo sa panahon ng trabaho. Ang pagkonsumo ng O2 ay maaaring tumaas mula 200–300 ml/min. sa pahinga hanggang sa 2000-3000 sa panahon ng trabaho, at sa mahusay na sinanay na mga atleta - hanggang sa 5000 ml / min. Alinsunod dito, ang paglabas ng CO 2 at pagkonsumo ng enerhiya ay tumaas; Kasabay nito, ang mga pagbabago sa koepisyent ng paghinga ay nangyayari, na nauugnay sa mga pagbabago sa metabolismo, balanse ng acid-base at bentilasyon ng baga.
Ang pagkalkula ng kabuuang pang-araw-araw na paggasta ng enerhiya para sa mga taong may iba't ibang propesyon at pamumuhay, batay sa mga kahulugan ng gas exchange, ay mahalaga para sa pagrarasyon ng nutrisyon. Ang mga pag-aaral ng mga pagbabago sa palitan ng gas sa panahon ng karaniwang pisikal na trabaho ay ginagamit sa pisyolohiya ng trabaho at palakasan, sa klinika upang masuri ang pagganap na estado ng mga sistemang kasangkot sa pagpapalitan ng gas.
Ang comparative constancy ng gas exchange na may makabuluhang pagbabago sa bahagyang presyon ng O 2 sa kapaligiran, mga kaguluhan sa paggana ng respiratory system, atbp. ay sinisiguro ng adaptive (compensatory) na mga reaksyon ng mga system na kasangkot sa gas exchange at kinokontrol ng sistema ng nerbiyos.
Sa mga tao at hayop, ang palitan ng gas ay karaniwang pinag-aaralan sa ilalim ng mga kondisyon ng kumpletong pahinga, sa isang walang laman na tiyan, sa isang komportableng temperatura sa paligid (18-22 °C). Ang mga halaga ng O2 na natupok at enerhiya na inilabas ay nagpapakilala sa basal na metabolismo. Ang mga pamamaraan batay sa prinsipyo ng isang bukas o saradong sistema ay ginagamit para sa pananaliksik. Sa unang kaso, natutukoy ang dami ng exhaled air at ang komposisyon nito (gamit ang chemical o physical gas analyzers), na ginagawang posible upang makalkula ang mga halaga ng O 2 na natupok at CO 2 na inilabas. Sa pangalawang kaso, ang paghinga ay nangyayari sa isang saradong sistema (isang selyadong silid o mula sa isang spirograph na konektado sa respiratory tract), kung saan ang pinakawalan na CO 2 ay nasisipsip, at ang dami ng O 2 na natupok mula sa sistema ay tinutukoy alinman sa pamamagitan ng pagsukat. isang pantay na halaga ng O 2 na awtomatikong pumapasok sa system, o sa pamamagitan ng pagbabawas ng volume ng system.
Ang palitan ng gas sa mga tao ay nangyayari sa alveoli ng mga baga at sa mga tisyu ng katawan.
Panitikan
- Ginetsinsky A. G., Lebedinsky A. V., Kurso ng normal na pisyolohiya, M., 1956
- Human Physiology, M., 1966, p. 134-56
- Berkovich E. M., metabolismo ng enerhiya sa normal at pathological na mga kondisyon, M., 1964
- Prosser L., Brown F., Comparative physiology ng mga hayop, trans. mula sa English, M., 1967, p. 186–237.
Wikimedia Foundation. 2010.
Mga kasingkahulugan:Tingnan kung ano ang "Gas exchange" sa iba pang mga diksyunaryo:
Pagpapalit gasolina... Spelling dictionary-reference na aklat
GAS EXCHANGE, sa biology, ang pagsipsip at pagpapalabas ng gas, lalo na ang oxygen at carbon dioxide, sa mga buhay na organismo. Sa mga hayop at iba pang organismo na kumukuha ng enerhiya mula sa pagkasira ng pagkain sa isang kemikal na reaksyon na tinatawag na... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo
Ang hanay ng mga proseso ng pagpapalitan ng gas sa pagitan ng katawan at kapaligiran; ay binubuo sa pagkonsumo ng O2 ng katawan, ang pagpapalabas ng CO2, at, hindi gaanong mahalaga, ang pagdaragdag ng mga gas na sangkap at singaw ng tubig. Biol. Ang kahulugan ni G. ay direktang tinutukoy nito. nakikilahok sa palitan... Biyolohikal na encyclopedic na diksyunaryo
PAGPAPALIT GASOLINA- ang proseso ng patuloy na pagpapalitan ng mga gas (O2, CO2, N, atbp.) sa pagitan ng katawan at kapaligiran sa panahon ng paghinga, photosynthesis, atbp. Sa mga hayop, nangyayari ang pagpapalitan ng gas sa buong ibabaw ng katawan o sa pamamagitan ng mga espesyal na organo (baga). , hasang, atbp.), sa mga halaman sa pamamagitan ng … … Diksyonaryo ng ekolohiya
GAS EXCHANGE, gas exchange, marami. hindi, asawa (pang-agham). Ang katawan ay sumisipsip ng oxygen at naglalabas ng carbon dioxide sa pamamagitan ng paghinga. Ang paliwanag na diksyunaryo ni Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 … Ushakov's Explanatory Dictionary
Umiiral., bilang ng mga kasingkahulugan: 1 palitan (55) Diksyunaryo ng mga kasingkahulugan ASIS. V.N. Trishin. 2013… diksyunaryo ng kasingkahulugan
PAGPAPALIT GASOLINA- GAS EXCHANGE, ibig sabihin, ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng katawan ng tao o hayop at ng panlabas na kapaligiran, bilang isa sa mga pangunahing proseso ng buhay, ay binubuo ng pagsipsip ng oxygen mula sa labas at paglabas ng carbonic acid at singaw ng tubig (pati na rin mga gas,... ...) sa panlabas na kapaligiran Great Medical Encyclopedia
Pagpapalit gasolina- - Mga paksa sa biotechnology EN gas exchange ... Gabay ng Teknikal na Tagasalin
PAGPAPALIT GASOLINA- pagsipsip ng l. oxygen mula sa hangin at carbon dioxide na inilabas sa kapaligiran. Mayroong pulmonary at cutaneous G. Ang huli ay bumubuo ng 1-2% ng kabuuan. Nagpapahinga l. humihinga ng 40-80 litro ng hangin kada minuto at kumokonsumo ng halos 250 metro kubiko. cm ng oxygen bawat 1 kg ng timbang bawat... Gabay sa pag-aanak ng kabayo
I Ang palitan ng gas ay isang hanay ng mga proseso ng pagpapalitan ng gas sa pagitan ng katawan at kapaligiran; ay binubuo ng pagkonsumo ng oxygen at pagpapakawala ng carbon dioxide na may maliit na halaga ng mga produktong gas at singaw ng tubig. Intensity ng G....... Ensiklopedya sa medisina
Mga libro
- Paghinga at muscular activity ng isang tao sa sports. Isang gabay para sa mga mag-aaral ng pisyolohiya ng tao, Breslav Isaac Solomonovich, Volkov Nikolai Ivanovich, Tambovtseva Rita Viktorovna. Ang gabay na ito sa pisyolohiya ng paghinga ay ipinakita sa atensyon ng mga mambabasa at kumakatawan sa isang synthesis ng mga modernong ideya tungkol sa pisyolohikal at mga prosesong biochemical, na nagiging sanhi ng pagpapalitan ng gas sa mga tisyu...
Ano ang gas exchange? Halos walang magagawa kung wala ito Buhay. Ang pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu, pati na rin ang dugo, ay tumutulong sa pagbibigay ng mga sustansya sa mga selula. Salamat sa kanya, nakakatanggap tayo ng enerhiya at sigla.
Ano ang gas exchange?
Ang mga buhay na organismo ay nangangailangan ng hangin upang umiral. Ito ay pinaghalong maraming gas, ang pangunahing bahagi nito ay oxygen at nitrogen. Pareho sa mga gas na ito ay mahahalagang bahagi para matiyak ang normal na paggana ng mga organismo.
Sa panahon ng ebolusyon, ang iba't ibang mga species ay nakabuo ng kanilang sariling mga adaptasyon para sa pagkuha ng mga ito: ang ilan ay bumuo ng mga baga, ang iba ay may hasang, at ang iba ay gumagamit lamang ng balat. Sa tulong ng mga organ na ito, nangyayari ang palitan ng gas.
Ano ang gas exchange? Ito ay isang proseso ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng panlabas na kapaligiran at mga buhay na selula, kung saan ang oxygen at carbon dioxide ay ipinagpapalit. Sa panahon ng paghinga, ang oxygen ay pumapasok sa katawan kasama ng hangin. Ang pagbubuhos ng lahat ng mga selula at tisyu, nakikilahok ito sa isang reaksiyong oxidative, na nagiging carbon dioxide, na pinalabas mula sa katawan kasama ng iba pang mga produktong metabolic.
Pagpapalitan ng gas sa baga
Araw-araw ay humihinga tayo ng higit sa 12 kilo ng hangin. Tinutulungan tayo ng mga baga dito. Ang mga ito ay ang pinaka-voluminous organ, na may kakayahang humawak ng hanggang 3 litro ng hangin sa isang buong malalim na paghinga. Ang palitan ng gas sa baga ay nangyayari sa tulong ng alveoli - maraming mga bula na magkakaugnay sa mga daluyan ng dugo.
Ang hangin ay pumapasok sa kanila sa pamamagitan ng upper respiratory tract, na dumadaan sa trachea at bronchi. Ang mga capillary na konektado sa alveoli ay kumukuha ng hangin at ipinamahagi ito sa buong sistema ng sirkulasyon. Kasabay nito, naglalabas sila ng carbon dioxide sa alveoli, na nag-iiwan sa katawan kasama ng pagbuga.
Ang proseso ng pagpapalitan sa pagitan ng alveoli at mga daluyan ng dugo ay tinatawag na bilateral diffusion. Ito ay nangyayari sa loob lamang ng ilang segundo at isinasagawa dahil sa pagkakaiba sa presyon. Ang oxygen-saturated atmospheric air ay may mas maraming oxygen, kaya dumadaloy ito sa mga capillary. Ang carbon dioxide ay may mas kaunting presyon, kung kaya't ito ay itinutulak sa alveoli.
Sirkulasyon
Kung wala ang sistema ng sirkulasyon, ang pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu ay magiging imposible. Ang ating katawan ay pinapasok ng maraming mga daluyan ng dugo na may iba't ibang haba at diameter. Ang mga ito ay kinakatawan ng mga arterya, ugat, capillary, venules, atbp. Ang dugo ay patuloy na umiikot sa mga sisidlan, na nagpapadali sa pagpapalitan ng mga gas at mga sangkap.
Ang pagpapalitan ng gas sa dugo ay nangyayari sa pamamagitan ng dalawang circulatory circuit. Kapag humihinga, ang hangin ay nagsisimulang gumalaw sa isang malaking bilog. Dinadala ito sa dugo sa pamamagitan ng paglakip sa isang espesyal na protina na tinatawag na hemoglobin, na matatagpuan sa mga pulang selula ng dugo.
Mula sa alveoli, ang hangin ay pumapasok sa mga capillary at pagkatapos ay sa mga arterya, dumiretso sa puso. Sa ating katawan ito ay gumaganap ng papel ng isang malakas na bomba, pumping oxygenated dugo sa mga tisyu at mga selula. Sila, sa turn, ay naglalabas ng dugo na puno ng carbon dioxide, na nagpapadala nito sa pamamagitan ng mga venules at mga ugat pabalik sa puso.
Ang pagdaan sa kanang atrium, ang venous blood ay nakumpleto ang isang malaking bilog. Nagsisimula ito sa kanang ventricle. Ang dugo ay ibinubomba dito papunta Ito ay gumagalaw sa mga arterya, arterioles at mga capillary, kung saan ito ay nakikipagpalitan ng hangin sa alveoli upang simulan muli ang pag-ikot.
Palitan ng tissue
Kaya, alam natin kung ano ang palitan ng gas sa pagitan ng mga baga at dugo. Parehong mga sistema ng transportasyon at pagpapalitan ng mga gas. Ngunit ang pangunahing papel ay kabilang sa mga tela. Ang mga pangunahing proseso na nagbabago sa komposisyong kemikal hangin.
Pinagbubusog ang mga cell na may oxygen, na nag-trigger ng isang serye ng mga redox na reaksyon sa kanila. Sa biology sila ay tinatawag na Krebs cycle. Para sa kanilang pagpapatupad, kinakailangan ang mga enzyme, na kasama rin ng dugo.
Sa proseso, ang sitriko, acetic at iba pang mga acid ay nabuo, mga produkto para sa oksihenasyon ng mga taba, amino acid at glucose. Ito ay isa sa pinakamahalagang yugto na kasama ng pagpapalitan ng gas sa mga tisyu. Sa panahon ng kurso nito, ang enerhiya na kinakailangan para sa paggana ng lahat ng mga organo at sistema ng katawan ay pinakawalan.
Ang oxygen ay aktibong ginagamit upang isagawa ang reaksyon. Unti-unti itong nag-oxidize, nagiging carbon dioxide - CO 2, na inilabas mula sa mga selula at tisyu sa dugo, pagkatapos ay sa mga baga at kapaligiran.
Pagpapalitan ng gas sa mga hayop
Malaki ang pagkakaiba-iba ng istraktura ng katawan at organ system ng maraming hayop. Ang mga mammal ay ang pinakakatulad sa mga tao. Ang mga maliliit na hayop, tulad ng mga planarian, ay walang kumplikadong metabolic system. Ginagamit nila ang kanilang mga panlabas na saplot upang huminga.
Ginagamit ng mga amphibian ang kanilang balat, bibig, at baga upang huminga. Sa karamihan ng mga hayop na nakatira sa tubig, ang pagpapalitan ng gas ay isinasagawa gamit ang mga hasang. Ang mga ito ay manipis na mga plato na konektado sa mga capillary at nagdadala ng oxygen mula sa tubig papunta sa kanila.
Ang mga arthropod, tulad ng millipedes, woodlice, spider, at insekto, ay walang baga. Mayroon silang mga trachea sa buong ibabaw ng kanilang katawan, na direktang nagdidirekta ng hangin sa mga selula. Ang sistemang ito ay nagpapahintulot sa kanila na kumilos nang mabilis nang hindi nakakaranas ng igsi ng paghinga at pagkapagod, dahil ang proseso ng pagbuo ng enerhiya ay nangyayari nang mas mabilis.
Pagpapalitan ng mga gas sa mga halaman
Hindi tulad ng mga hayop, ang pagpapalitan ng gas sa mga tisyu ng mga halaman ay kinabibilangan ng pagkonsumo ng parehong oxygen at carbon dioxide. Kumokonsumo sila ng oxygen sa panahon ng paghinga. Ang mga halaman ay walang mga espesyal na organo para dito, kaya ang hangin ay pumapasok sa kanila sa lahat ng bahagi ng katawan.
Bilang isang patakaran, ang mga dahon ay may pinakamalaking lugar, at ang pangunahing dami ng hangin ay nahuhulog sa kanila. Ang oxygen ay pumapasok sa kanila sa pamamagitan ng maliliit na butas sa pagitan ng mga selula, na tinatawag na stomata, ay pinoproseso at pinalabas sa anyo ng carbon dioxide, tulad ng sa mga hayop.
Ang isang natatanging katangian ng mga halaman ay ang kanilang kakayahang mag-photosynthesize. Kaya, maaari nilang i-convert ang mga di-organikong sangkap sa mga organiko sa tulong ng liwanag at mga enzyme. Sa panahon ng photosynthesis, ang carbon dioxide ay hinihigop at ang oxygen ay ginawa, kaya ang mga halaman ay tunay na "pabrika" para sa pagpapayaman ng hangin.
Mga kakaiba
Ang pagpapalitan ng gas ay isa sa pinakamahalagang tungkulin ng anumang buhay na organismo. Ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng paghinga at sirkulasyon ng dugo, na nagtataguyod ng pagpapalabas ng enerhiya at metabolismo. Ang mga kakaiba ng gas exchange ay hindi ito palaging nagpapatuloy sa parehong paraan.
Una sa lahat, imposible nang walang paghinga; ang paghinto nito sa loob ng 4 na minuto ay maaaring humantong sa mga pagkagambala sa paggana ng mga selula ng utak. Bilang resulta nito, ang katawan ay namamatay. Mayroong maraming mga sakit kung saan ang palitan ng gas ay may kapansanan. Ang mga tissue ay hindi tumatanggap ng sapat na oxygen, na nagpapabagal sa kanilang pag-unlad at paggana.
Ang hindi pantay na palitan ng gas ay sinusunod din sa mga malulusog na tao. Ito ay tumataas nang malaki sa pagtaas ng trabaho ng kalamnan. Sa loob lamang ng anim na minuto ay naabot niya ang pinakamataas na kapangyarihan at dumikit dito. Gayunpaman, habang tumataas ang pagkarga, ang dami ng oxygen ay maaaring magsimulang tumaas, na magkakaroon din ng hindi kanais-nais na epekto sa kagalingan ng katawan.
Dalawang spongy organ na matatagpuan sa loob ng chest cavity ay nakikipag-usap sa panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng respiratory tract at responsable para sa isang mahalagang function para sa buong organismo, na gumaganap ng gas exchange ng dugo sa kapaligiran. Ang labas ng organ ay natatakpan ng pleura, na binubuo ng dalawang layer na bumubuo sa pleural cavity ng mga baga
Ang mga baga ay dalawang malalaking bahagi, semi-kono na hugis na mga organo na sumasakop sa karamihan ng lukab ng dibdib. Ang bawat baga ay may base na sinusuportahan ng diaphragm, ang kalamnan na naghihiwalay sa pectoral at lukab ng tiyan; ang itaas na bahagi ng baga ay bilog na hugis. Ang mga baga ay nahahati sa mga lobe sa pamamagitan ng malalim na mga bitak. Mayroong dalawang biyak sa kanang baga, at isa lamang sa kaliwa.
Ang pulmonary acinus ay isang functional unit ng mga baga, isang maliit na bahagi ng tissue na na-ventilate ng terminal bronchiole, kung saan nagmumula ang respiratory bronchioles, na higit na bumubuo sa mga alveolar canals o alveolar ducts. Sa dulo ng bawat alveolar canal ay alveoli, microscopic elastic balls na may manipis na pader na puno ng hangin; Ang alveoli ay bumubuo sa alveolar fascicle o sac kung saan nangyayari ang palitan ng gas.
Ang manipis na mga pader ng alveoli ay binubuo ng isang solong layer ng mga cell na napapalibutan ng isang layer ng tissue na sumusuporta sa kanila at naghihiwalay sa kanila mula sa alveoli. Kasama ng alveoli, isang manipis na lamad din ang naghihiwalay sa mga capillary ng dugo na tumagos sa mga baga. Ang distansya sa pagitan ng panloob na pader ng mga capillary ng dugo at ng alveoli ay 0.5 thousandths ng isang milimetro.
Ang katawan ng tao ay nangangailangan ng patuloy na pagpapalitan ng gas sa kapaligiran: sa isang banda, ang katawan ay nangangailangan ng oxygen upang mapanatili ang aktibidad ng cellular - ito ay ginagamit bilang "gasolina", salamat sa kung saan ang metabolismo ay nangyayari sa mga selula; sa kabilang banda, ang katawan ay kailangang mapupuksa ang carbon dioxide - ang resulta ng cellular metabolism, dahil ang akumulasyon nito ay maaaring maging sanhi ng pagkalasing. Ang mga selula ng katawan ay patuloy na nangangailangan ng oxygen - halimbawa, ang mga nerbiyos ng utak ay halos hindi maaaring umiral nang walang oxygen kahit na sa loob ng ilang minuto.
Ang mga molekula ng oxygen (02) at carbon dioxide (CO2) ay umiikot sa dugo, na sumasali sa hemoglobin ng mga pulang selula ng dugo, na nagdadala sa kanila sa buong katawan. Sa sandaling nasa baga, ang mga pulang selula ng dugo ay nagbibigay ng mga molekula ng carbon dioxide at nag-aalis ng mga molekula ng oxygen sa pamamagitan ng proseso ng pagsasabog: ang oxygen ay nakakabit sa hemoglobin, at ang carbon dioxide ay pumapasok sa mga capillary sa loob ng alveoli, at inilalabas ito ng tao.
Ang dugo na pinayaman ng oxygen, na umaalis sa mga baga, ay napupunta sa puso, na itinapon ito sa aorta, pagkatapos nito ay umabot sa mga capillary ng iba't ibang mga tisyu sa pamamagitan ng mga arterya. Doon naganap muli ang proseso ng pagsasabog: ang oxygen ay dumadaan mula sa dugo patungo sa mga selula, at ang carbon dioxide ay pumapasok sa dugo mula sa mga selula. Ang dugo ay dumadaloy pabalik sa baga upang mayaman sa oxygen. Detalyadong impormasyon tungkol sa mga pisikal at pisyolohikal na katangian ng pagpapalitan ng gas ay matatagpuan sa artikulong: "Gas exchange at gas transport".
