6.1 Сыртқы тыныс алу. Тыныс алу жүйесінің құрылымдық-функционалдық ұйымдастырылуы

Тыныс алу – ағзаға оттегінің түсуін қамтамасыз ететін процестертердің жиынтығы, оны қоршаған ортаға көмірқышқыл газын шығарумен және энергияны босатумен органикалық заттарды тотықтыруға қолдану. Аэробты тотығу процесі ағзада энергия шығаруды қамтамасыз ететін негізгі механизм болып табылады.

Тыныс алудың бес негізгі кезеңі бар:

1) өкпені желдету – өкпе мен қоршаған орта арасындағы газ алмасу;

2) альвеолалардағы қан мен газ қоспасы арасындағы газ алмасу;

3) газдардың қанмен тасымалдануы – оттегі өкпеден ұлпаларға, ал көмірқышқыл газы ұдпалардан өкпеге;

4) қан мен дене ұлпалары арасындағы газ алмасу – оттегі ұлпаларға, ал көмірқышқыл газы ұлпалардан қанға өтеді;

5) ішкі (ұлпалық) тыныс алу – ұлпалардың оттегін тұтынуы және көмірқышқыл газының бөлінуі.

Тыныс алудың бірінші және екінші кезеңдерінің жиынтығы – бұл қоршаған орта мен қан арасында газ алмасуды қамтамасыз ететін сыртқы тыныс алу. Ол тыныс алу жүйесінің сыртқы бөлігінің көмегімен жүзеге асырылады. Тыныс алудың басқа кезеңдері тыныс алу жүйесінің ұлпалық тыныс алуын қамтамасыз ететін ішкі бөлім арқылы жүзеге асырылады.

Өкпе функциясы. Өкпе газ алмасу және басқа функцияларды орындайды.

Газ алмасу функциясы негізгі болып табылады. Өкпенің құрылымдық-функционалдық бірлігі альвеола болып табылады. Альвеоланың диаметрі – 0,3–0,4 мм. Барлық альвеолалардың жалпы ауданы 80–120 м² жетеді, олардың саны – шамамен 300–550 млн. Альвеолярлы ауа мен қанның арасында газ алмасуы жүретін альвеолалардан тұратын альвеолярлық жолдар мен қапшықтардың жиынтығы тыныс алу аймағы деп аталады.

Өкпенің газ алмасудан басқа функциялары:

1) бөліп шығару процестеріне қатысады, сонымен қатар газ алмасу функциясы да бөліп шығарушы (СО₂, су, ацетон, этанол, эфир, азоттың шала тотығы);

2) биологиялық белсенді заттар инактивацияланады: 90–95% простогландиндер, ангиотензиназа әсерінен ангиотензин I ангиотензин II-ге айналады;

3) биологиялық белсенді заттарды: гепаринді, тромбоксанды, простагландиндерді, тромбопластинды, VII және VIII гемокоагуляция факторларын, гистаминды, серотонинды, метилтрансферазаны, моноаминоксидазаны, гликозилтрансферазаны өндіруге қатысады;

4) қорғаныс функциясын орындайды – ағзаның ішкі және сыртқы ортасы арасында тосқауыл болып табылады, оларда антиденелер пайда болады, фагоцитоз жүзеге асырылады, лизоцим, интерферон, лактоферрин, иммуноглобулиндер өндіріледі; микробтар, май жасушаларының агрегаттары, тромбоэмболалар өкпе капиллярларында бөгеледі және жойылады;

5) дауыс түзуге арналған ауа резервуары болып табылады.

Тыныс алу жолдарының қызметі – газ алмасу және басқа функциялардан тұрады.

Газ алмасу функциясы – бұл атмосфералық ауаны газ алмасу аймағына жеткізу және газ қоспасын өкпеден атмосфераға өткізу. Тыныс алу жолдары мұрын мен ауыз қуысының саңылауларынан басталып, мұрын-жұтқыншақ, көмей, трахея, бронхтар, тыныс алу бронхиолаларын қамтиды.

Тыныс алу жолдарының газ алмасудан басқа функцияларын негізінен мұрынның шырышты қабаты жүзеге асырады:

1) Дем алғандағы ауаны шаң бөлшектерінен тазарту мұрын қуысының алды мен мұрын жолдарында жүзеге асырылады. Шаң шырышпен араласып, кірпікшелі эпителийдің көмегімен жұтқыншаққа, әрі қарай ас қорыту жолына түседі. Дем алған ауаны ылғалдандыру жоғарғы тыныс жолдарынан (мұрын қуысынан) басталады.

2) Ауаны жылыту – дем алған ауаны жылытуда капиллярлармен қамдалған мұрын қуысының шырышты қабаты ерекше орын алады. Сонымен қатар, ауаның жылынуы мұрын жолдарының тарылуына байланысты жүреді. Егер температура 37 °C жоғары болса, онда ауа осы температураға дейін салқындатылады.

3) Дыбыстар шығаруға арналған перифериялық құрылғы болып табылады.

4) Дене қызуына, жылу бөлінуіне және конвекцияға байланысты дененің терморегуляциясы.

Дем алу және дем шығару актісінің механизмі. Дем алу бір мезетте жүретін үш процестер көмегімен жүреді:

1) кеуде қуысының кеңеюі;

2) өкпе көлемінің ұлғаюы;

3) ауаның өкпеге түсуі.

Дем алу кезінде кеуде қуысының кеңеюі диафрагманың, сыртқы қабырғааралық және шеміршекаралық – инспираторлы бұлшықеттердің жиырылуымен қамтамасыз етіледі. Дем алу кезінде кеуде қуысы үш бағытта кеңейеді. Горизонтальды бағытта кеуде қуысы диафрагманың жиырылуына – оның күмбезінің жалпақтануына байланысты кеңейеді. Фронтальды бағытта жоғары қарай жылжыған кезде қабырғалардың жан-жаққа біршама жазылуына байланысты кеуде қуысы кеңейеді. Сагиттальды бағытта сыртқы қабырғааралық және шеміршекаралық бұлшықеттердің жиырылуы нәтижесінде, төс сүйегінен алға қарай көтерген кезде қабырға ұштарының ажырауына байданысты кеуде қуысы кеңейеді. Кеуде қуысының кеңеюімен қатар өкпе де кеңейеді. Сонымен бірге олардың көлемі ұлғаяды. Өкпенің кеңеюіне байланысты өкпеқап қуысындағы теріс қысым және өкпенің өзіндегі қысым күшейеді. Ауа тыныс алу жолдары арқылы қарқынды қозғала бастайды да өкпені толтырады. Дем алудан кейін дем шығару біртіндеп басталады.

Дем шығару бір мезгілде болатын процестердің арқасында жүзеге асырылады:

1) кеуде қуысының тарылуы;

2) өкпе көлемінің азаюы;

3) ауаны өкпеден шығару.

Экспираторлы бұлшықеттер ішкі қабырғааралық бұлшықеттер мен құрсақ қабырғасының бұлшықеттері болып табылады. Кеуде қуысының тарылуы өкпенің серпімді тарту күшімен және құрсақ қабырғасының серпімді тарту күшімен қамтамасыз етіледі.

Өкпенің көлемі мен сыйымдылығы. Өкпені желдету көлемі тыныс алу мен дем шығару тереңдігіне және тыныс алу жиілігіне тікелей байланысты. Өкпені желдету – бұл атмосфера ауасы мен өкпе арасындағы газдардың алмасуы. Келесі көлемдер мен сыйымдылықтар ажыратылады, ал сыйымдылық бірнеше көлемдердің жиынтығын білдіреді.

Тыныс алу көлемі – қалыпты тыныс алғанда тыныс алатын  және шығарылатын ауа көлемі. Тыныс алудың бұл түрі эйпноэ деп аталады (жақсы тыныс алу, 500 мл).

Дем алудың резервтік көлемі – қалыпты дем алғаннан кейін қосымша тыныс алуға болатын ауаның максималды көлемі: 1,5–2,5 л.

Дем шығарудың резервтік көлемі – қалыпты тыныс шығарғаннан кейін дем шығаруға болатын ауаның максималды көлемі: 1,0–1,5 л.

Қалдық көлем – максималды дем шығарғаннан кейін өкпеде қалатын ауа көлемі: 1,0 – 1,5 л.

Минуттық ауа көлемі (бұдан әрі – МАК) – бұл 1 минут ішінде өкпе арқылы өтетін ауа көлемі. Ол қалыпты күйде 6–8 литрді құрайды, тыныс алу жиілігі минутына 14–18 тең. Қарқынды бұлшықет жұмысы кезінде МАК 100 литрді құрауы мүмкін.

Анатомиялық өлі кеңістіктің көлемі – тыныс алуға қатыспайтын альвеолалардағы және жоғарғы тыныс жолдарының қатпарларындағы ауа көлемі.

Тыныс алу түрлері. Жануарларда тыныс алудың үш түрі ажыратылады: қабырғалық немесе кеуде қуысы арқылы – дем алғанда сыртқы қабырғааралық бұлшықеттердің жиырылуы басым болады; диафрагмалық немесе құрсақтық – кеуде қуысының кеңеюі негізінен диафрагманың жиырылуына байланысты болады; қабырғалық-құрсақтық – дем алу кезінде қабырғааралық бұлшықеттер, диафрагма және құрсақ бұлшықеттері бірдей жұмыс жасайды. Тыныс алудың соңғы түрі ауылшаруашылық жануарларына тән. Тыныс алу түрінің өзгеруі кеуде немесе құрсақ қуысы мүшелерінің ауруын көрсетуі мүмкін. Мысалы, құрсақ қуысының мүшелері ауырған кезде тыныс алудың қабырғалық түрі басым болады, өйткені жануар ауру мүшелерді сақтауға тырысады.