9 ТЫНЫС АЛУ ФИЗИОЛОГИЯСЫ
Өкпе тұйық кеуделік жазықта орналасқан. Өкпе пен кеуде жазықтығын жабатын плевра жапырақтары арасындағы қуыс атмосферамен қатынаспайды және құрамында ауа болмайды. Сондықтан кеуде жазықтығының көлемі қандай болса да өкпе барлық кеңістікті толтырады (өйткені өкпен атмосферамен қатынасады және олардағы қысым атмосфералық қысымға тең). Дем алу кезінде қабырғааралық бұлшықеттер мен диафрагма бұлшық еттерінің жиырылуы салдарынан кеуде қуысының көлемі ұлғаяды. Ол өз кезегінде плевра ішілік кеңістіктің ұлғаюына және ондағы қысымның төмендеуіне әкеледі. Атмосфералық қысым өкпенің сыртқы бетіне біржақты әрекет етіп, оларды кеуде қуысына қысады. Кеңейген өкпе салдарынан олардағы қысым біршама төмендеп атмосферадағы ауа өкпеге кіреді. Өкпе ішілік ауаның алмасуы әр түрлі өкпе ішілік және плевра ішілік қысымның арқасында өкпенің үздіксіз кеңеюімен қамтамасыз етіледі.
Тыныс алу – ағзаға оттегін енгізіп, зат алмасу нәтижесінде пайда болған көмірқышқыл газын бөліп шығаруды қамтамасыз ететін физиологиялық процесс.
Тыныс алу:
1) сыртқы тыныс – сыртқы орта мен өкпе альвеолаларының арасындағы газ алмасуы (өкпе вентиляциясы);
2) газдың қан арқылы тасымалдануы – қан арқылы оттегін өкпеден ұлпаларға және көмірқышқыл газын ұлпалардан өкпеге жеткізу;
3) жасушалық тыныс – жасушалардың оттегіні сіңіріп, көмірқышқыл газын бөліп шығаруы болып бөлінеді.
Дайындалуға арналған сұрақтар
1. Тыныс алу процесі және оның ағза үшін маңызы;
2. Өкпенің тіршілік сыйымдылығы деген не және ол ауаның қандай үлесінен тұрады;
3. Максимальды дем шығарғаннан кейін өкпеде қалған ауа қалай аталады. Оның көлемі неге тең;
4. Өкпе мен ұлпалардағы газ алмасу;
5. Пневмография деген не.
9.1 Спирометрия және пневмография
Спирометрия – өкпенің тіршілік сыйымдылығын анықтауға арналған әдіс. Өкпенің тіршілік сыйымдылығы. Өкпенің тіршілік сыйымдылығы дегеніміз – терең дем алғаннан кейін сыртқа шығара алатын ауасының ең көп (максимальды) мөлшері. Өкпе вентиляциясының қалыпты жағдайдағы тыныс алуын – тыныс ауа көлемі дейді.
Адамда 500 мл, ал ірі қара малдарда 5–6 л тән. Қалыпты демалғаннан кейін адам кезекті демді шығармай тұрып, тағы да тереңірек дем алу көлемін – қосымша ауа дейді. Адамда 1600 мл ірі малдарда 12 литрге дейін жетеді. Қалыпты дем шығырғаннан кейін кезекті демді алмай тұрып, адам тағы ауаны қосымша өкпеден шығаруын – дем шығарудың қор (резерв) көлемі дейді. Адамда 1600 мл ірі малдарда 12 литрге дейін жетеді (9.1-сурет).
Сабақтың мақсаты: тыныс алу қозғалыстарын жазу және өкпенің тіршілік сыйымдылығын анықтау тәсілдерімен танысу.
1 зертханалық жұмыс. Пневмография
Жұмысқа қажетті құрал-жабдықтар: пневмограф, кимограф, штатив.
Жұмыстың барысы: резеңке манжетті кеуде клеткасының ең қозғалмалы бөлігінің алдыңғы жағынан бекітеді (кеуде клеткасының орта бөлігі) де, резеңке қапшық жарылып кетпейтіндей дәрежедегі қысыммен ауа жібереді. Жазғышты кимографқа жаңастыра орнатылады. Кимограф дөңгелегінде пневмограмманы жазады.
Тыныс алудың жазылу жағдайлары: тыныштық күйінде, физикалық күш түскен соң, демді ұстап тұрғаннан кейін, ерікті тыныс алудың жиілігінен кейін яғни гипер және гипокапния кезінде және де сөйлеген, күлген, жөтелген кезде. Осы жағдайлардың бәрінде дем алу мен дем шығарудың ұзақтығына, жиілігіне, тыныс алу қозғалысының тереңдігіне назар аударады.
2 зертханалық жұмыс. Спирометрия – өкпенің тіршілік сыймдылығын анықтау
Жұмысқа қажетті құрал-жабдықтар: спирометр, спирт, мақта, су.
Жұмыстың барысы: спирометрдің жоғарғы жағындағы саңылауын ашып, 0 жағдайына қояды. Спирометрдің резеңке түтікшесінің ауызға салынатын үрлегішін спиртке салынған мақтамен сүртеді.
Тіршілік сыйымдылығын анықтау үшін спирометрге қатты үрлейді және терең дем шығарады.
Тыныстық ауаның көлемін анықтау үшін спирометрге 4–5 рет қалыпты үрлейді де, арифметикалық орташа санын есептеп шығарады.
Резервтегі ауаны анықтау үшін атмосфераға ауаны жай ғана шығарады да, спирометрге терең, өкпедегі ауаның барлығы шыққанша үрлейді.
Ауаның қалдық көлемі – максимальды дем алған кезде өкпеде қалатын ауа көлемі. Оның көлемі 1,0–1,5 л ауаға тең және өкпенің жалпы тіршілік сыйымдылығының 20–24 % құрайды. Оны анықтау үшін резервті ауаның көлемі мен тыныстық ауаны қосып алынған нәтижені өкпенің тіршілік сыйымдылығы көлемінен алу.
Шығармашылық тапсырмалар:
1) «адам–амфибия» атты фантастикалық романында Ихтиандр атты бозбалаға суда дем алатын желбезек көшірілді. Осы көшірілуден кейін адам-амфибияның суда өмірін сақтауға мүмкіндік бере алмағанынан туындаған қандай физиологиялық проблеманы автор елеген жоқ.
Студенттердің өздік жұмысы (СӨЖ ) тақырыптары:
1) қалыпты тыныс алу кезінде өкпенің тіршілік сыйымдылығы толығымен пайдаланыла ма;
2) өкпелік вентеляцияның минуттық көлемін қандай көрсеткіштерден шығаруға болады.
9.2 Өкпедегі газ алмасу және зиянды кеңістіктің маңызы
Атмосфералық ауа, ауа жолдары арқылы өткен кезде (мұрын, көмекей, кеңірдек, бронхылар, бронхиолалар) шаң-тозаңнан тазарады, жылынады және ылғалданады. Жоғарғы ауа жолдарындағы ауа, газ алмасуға қатыспайды, сондықтан ол «өлі кеңістіктің» ауасы деп аталады.
Газ алмасуға тек қана өкпе альвеолаларды толтыратын ауа қатысады, ол өкпе капиллярлары арқылы өтетін қанмен үзіліссіз газалмасу жағдайында болады. Оттегі альвеолалардан қанға, ал көмірқышқыл газы кері бағытта жүреді. Бұл құбылыс бір жағынан ауадағы және екінші жағынан венозды қандағы газдың сәйекес парциальды қысым айырмашылығы арқылы өтеді. Альвеолалық ауадағы оттегінің парциальды қысымы 100–110 мм/рт.ст., ал веналық қанда 40 мм рт.ст.құрайды.
Дайындалуға арналған сұрақтар
1. Зиянды кеңістік деген не, оның ағза үшін маңызы қандай?
2. Өкпедегі газ алмасу механизмі?
3. Газдың қан арқылы тасымалдануы қалай жүреді?
4. Тыныс алуда жыпылықтайтын эпителий қандай роль атқарады?
5. Газдың қанмен тасымалдануы?
Сабақтың мақсаты: зиянды кеңістіктің көлемін анықтау, өкпедегі ауа диффузиясын бақылау, кірпікшелі эпителийдің қорғағыш ролімен танысу.
1 зертханалық жұмыс. Кірпікшелі эпителиймен тәжірибе жүргізу
Жұмысқа қажетті құрал-жабдықтар: бақалар, союға арналған құралдар, тақтайша, физиологиялық ерітінді, пробканың ұсақталған түйіршіктері, төсеніш шыны, миллиметрлік қағаз.
Жұмыстың барысы: бақаны кәдімгі тәсілмен қимылсыздандырады. Тілін жоғары көтеріп, өңештің кіреберісіне қарай кілегейлі қатпарланып жыбырлағыш эпителимен жабылған ауыз қуысының түбін ашады.
Бақаның ішін тақтайшаға қаратып бекітеді. Соңан соң аузын кең ашып, кілегейлі қатпарларына активерленген көмірдің бірнеше түйіршігін салады. Оның өңешке қарай жылжып бара жатқанына көз жеткізу керек. Өңештің кіреберісіндегі кілегей қабықшадан кішкене (0,5 х 0,5 см) кесіп алады да, физиологиялық ерітіндімен суланған төсеніш шыныға эпителий жағымен жабыстырады. Төсеніш шынының астына миллиметрлік қағазды қойып, кілегейлі қабықша бөлшегінің бір бағытта жылжуын бақылайды. Бөлшектің бір минуттағы өткен жолын өлшейді.
Нәтижені жазып, қорытынды жасау керек.
2 зертханалық жұмыс. Өкпедегі көмірқышқылының диффузиясы
Жұмысқа қажетті құрал-жабдықтар: Кипп аппараты, бақа.
Жұмыстың барысы: бақаның жұлыны мен бас миын зақымдап, арқасымен тақтайшаға бекітеді. Төменгі жақ сүйегін кесіп алып тастайды. Бір шетін жіппен тігіп, осы жіпті тарту арқылы канюляны кеңірдекке енгізеді. Соңан соң хирургиялық инені қолдана отырып кеңірдекті канюляға бекітеді. Канюля арқылы өкпенге жайлап ауа үрлейді де, канюляның екінші ұшындағы қысқа резеңке түтікшені қысқышпен қысып қояды.
Осыдан кейін көкірек жасушасын ашып, өкпені денеден бөліп алады. Жабық шыны ыдысқа көлемі кішкене ісінген өкпені салады, осы өкпе арқылы Кипп аппаратынан көмірқышқыл газын жібереді.
Сол кезде өкпенің ішінде атмосфералық ауа, ал сыртынан көмірқышқыл газы қоршап тұрады. Өкпенің қабырғасы арқылы сыбағалы (парциальный) қысым төмен жаққа қарай жылжиды, сондықтан өкпедегі азот пен оттегі өкпенің сыртына шығады да, оны қоршап тұрған көмірқышқыл газы өкпенің ішіне өтеді.
Көмірқышқыл газы басқа газдарға қарағанда тезірек араласады, сондықтан өкпенің көлемі біртіндеп ұлғая бастайды, кейде жарылып кетуі де мүмкін.
Шығармашылық тапсырмалар:
1) суретін салып, нәтижесін жазып, қорытынды жасау керек.
Студенттердің өздік жұмысы (СӨЖ) тақырыптары:
1) өкпедегі газ алмасуы және зиянды жолдарының маңызы;
2) тыныстың реттелуі;
3) әр түрлі жағдайлардағы тыныс ерекшеліктері.
Қан айналуы және тыныс алу тарау бойынша коллоквиум сұрақтары
1. Қан айналым шеңбері және оның маңызы?
2. Жүректің құрылысы. Жүрек циклы және оның фазалары?
3. Жүрек автоматиясы деп нені айтамыз?
4. Жүрек бұлшық еттерінің қасиеттері (қозу, өткізгіштік, биотоктар, рефрактерлік)?
5. Экстрасистола және компенсаторлық үзіліс деген не, олардың пайда болу себептері?
6. Электрокардиография қандай әдістерге негізделген және оның маңызы?
7. Жүрек қызметін зерттеудегі фонокардиографияның маңызы қандай?
8. Жүрек қызметін жүйкелік және гуморальдік реттеу?
9. Артерияларда, веналарда және капиллярларда қан ағу жылдамдығы қандай?
10. Қан тамырларының саңылаулары қалай реттеледі?
11. Пульс деген не және оның түрлері?
12. Қан қысымы, түрі, маңызы. Жануарлардың қан қысымын анықтау әдістері?
13. Спирометрия және пневмография деген не? Өкпедегі газ алмасу механизмі қандай ?