Od vseh kemičnih elementov, potrebnih za življenje, telo absorbira le kisik v čisti obliki in v plinastem stanju. Kisik, ki vstopa v telo v tej obliki, služi za izvedbo oksidacijske reakcije, z njegovo udeležbo pride do "zgorevanja" nekaterih organskih snovi v celicah, kar povzroči nastanek energije, ki zagotavlja vse vrste dejavnosti telesa. Znano je, da je telo vsakega kompleksnega organizma sestavljeno iz neštetih celic; vsak od njih predstavlja majhno celico življenja in žarišče njegove energije. Oksidativni proces je edini vir energije za vse vretenčarje in ljudi, zato je jasno, da je življenje teh bitij brez kisika nemogoče. Na srečo so zaloge kisika v naravi okoli nas ogromne in dostopne vsem! Živimo na dnu velikega oceana zraka, sestavljenega iz dušika (79,04%). kisik (20,93%) in ogljikov dioksid (0,03%). Na vsak kvadratni kilometer Zemlje je približno 2 milijona ton kisika!
Kroženje snovi, ki se pojavljajo v naravi, ohranja nespremenjeno sestavo ozračja. Posledica te razpoložljivosti kisika, potrebnega za življenje, je, da se v telesu živali in ljudi ne tvorijo zaloge. Zato se izkaže, da je potreba po kisiku hujša kot potreba po hrani ali vodi: če lahko človek brez hrane živi več kot en mesec, brez vode 10 dni, potem življenje brez kisika izgine v 4-7 minutah. ! Zaradi oksidacije organskih snovi nastajata voda in ogljikov dioksid (CO 2), ki se iz telesa odvajata v ozračje. Življenje torej poleg izmenjave številnih snovi, ki vstopajo v telo s hrano, zahteva tudi vsrkavanje kisika in sproščanje ogljikovega dioksida, kar je bistvo procesa dihanja. V običajnem pomenu besede dihanje pomeni vdihavanje in izdihovanje zraka, ki se redno izmenjujeta, to je delo dihalnega aparata, katerega zunanja manifestacija je vsem znana. Vendar je v resnici situacija veliko bolj zapletena. Dihanje večceličnega organizma je sestavljeno iz dihanja vsake od neštetih celic našega telesa. To pomeni, da mora vsaka celica nenehno prejemati kisik in sproščati ogljikov dioksid v okolje. Zato dihanje vključuje več stopenj:
1. Pretok kisika iz vdihanega zraka v kri – zunanje dihanje.
2. Dostava kisika do celic s krvjo in tkivno tekočino ter odtok ogljikovega dioksida iz celic skozi tkivno tekočino in kri v izdihani zrak - transport plina.
3. Asimilacija kisika s celicami - tkivno dihanje.
Kršitev katere koli od teh stopenj izmenjave plinov povzroči resno dihalno stisko.
Oglejmo si podrobneje, kako se izvajajo dihalne funkcije in kateri pogoji so potrebni za njihovo normalno delovanje.
riž. 16. Shema strukture dihalnega sistema:
1 - nosna votlina; 2 - žrelo; 3 - grlo; 4 - sapnik; 5 - veliki bronhi; 6 - pljuča; 7 - diafragma.
Dovod zraka v telo zagotavljajo dihala (slika 16). Učinkovitost izmenjave plinov je v veliki meri odvisna od njihovega dela. Dihalni aparat je sestavljen iz dveh delov: cevastih organov, ki prevajajo zrak, in pljuč, kjer dejansko poteka izmenjava plinov med krvjo in zrakom. Oba oddelka sta zelo tesno povezana.
Zrak vstopi skozi nosno votlino v žrelo, nato v grlo, od tam v sapnik in bronhije. Vsi ti organi sestavljajo dihalne poti in služijo za transport zraka v pljuča. Vendar bi bilo napačno misliti, da je njihova funkcija omejena le na prevajanje zraka. Nosna votlina ima posebno pomembno vlogo pri dihanju. Zrak seveda lahko vdihavate skozi usta, vendar je, kot bomo videli v nadaljevanju, takšno dihanje veliko manj učinkovito. Stene nosne votline imajo neenakomerno teksturo, zaradi česar se poveča površina sluznice, ki jo obdaja; številne krvne žile sluznice delujejo kot bi segrevale vodo, segrevajo vdihani zrak na telesno temperaturo; poleg tega nosna votlina komunicira z okoliškimi zračnimi votlinami (sinusi), ki se nahajajo v sosednjih kosteh; domneva se, da mešanje vdihanega zraka z zrakom v teh sinusih pomaga tudi pri njegovem segrevanju *. V stiku s sluznico se vdihani zrak navlaži in očisti prašnih delcev, ki se usedejo na tanko plast sluzi, ki pokriva to membrano. Posebej pomembni pa so številni končiči senzoričnih živcev, ki se nahajajo v nosni votlini in še posebej končiči vohalnih živcev, ki izvajajo neke vrste nadzor nad kemično sestavo vdihanega zraka. Profesor V. K. Trutnev poudarja, da ko človek diha skozi nos, pride v telo 25% več zraka kot pri dihanju skozi usta. To je razloženo z dejstvom, da se trigeminalni živec razveja v sluznici nosne votline, kar poveča dihalno funkcijo pljuč. Zdravniki že dolgo ugotavljajo, da so s težavami pri nosnem dihanju pljučne bolezni veliko pogostejše. Motnje pravilnega nosnega dihanja, pogosto povezane z boleznimi nosu in žrela, vodijo do oslabitve ne samo pri otrocih, ampak tudi pri odraslih. Kršitev funkcije nosnega dihanja torej nima samo lokalnega pomena, ampak negativno vpliva na celotno telo kot celoto.
* Poleg tega ti sinusi verjetno služijo tudi kot resonatorji za naš glasovni aparat.
Dihanje za energijo
Ustvarjanje novih molekul in končno gradnja novih celic zahteva energijo. Nič manj se porabi za delo posameznih organov in tkiv. Vsi energetski stroški telesa so pokriti z oksidacijo beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov ali, preprosto povedano, z izgorevanjem teh snovi.
Za oksidacijo je potreben kisik. Dihalni organi so zaposleni z njegovo dostavo. Pri človeku to funkcijo opravljajo pljuča. Vendar dihanja ne bi smeli imenovati ritmičnih gibov prsnega koša, zaradi katerih se zrak bodisi vpije v pljuča bodisi iztisne. To ni samo dihanje, ampak le transport kisika, ki je zanj potreben.
Bistvo dihanja so oksidativni procesi, ki le bežno spominjajo na gorenje in jih nikakor ne moremo poistovetiti z njim. Pri normalnem zgorevanju se kisik neposredno veže na snov, ki se oksidira. Med biološko oksidacijo beljakovin, maščob ali ogljikovih hidratov se iz njih odstrani vodik, ki posledično zmanjša kisik in tvori vodo. Zapomnite si ta vzorec tkivnega dihanja, kasneje se bomo morali vrniti k njemu.
Oksidacija je najpomembnejši način pridobivanja energije. Zato astronomi pri preučevanju planetov sončnega sistema najprej poskušajo ugotoviti, ali imajo kisik in vodo. Kjer obstajajo, je mogoče pričakovati, da obstaja življenje. Ni zaman, da je veselo novico o prvem mehkem pristanku sovjetske medplanetarne postaje Venera-4 na planetu Venera zasenčilo sporočilo, da v njeni atmosferi praktično ni prostega kisika, zelo malo vode in temperatura doseže 300 stopinj.
Vendar ni treba biti malodušen. Tudi če na Veneri ni prav nobenih sledi življenja, za ta planet še ni vse izgubljeno. V zgornjih plasteh atmosfere, kjer ni tako vroče, se lahko naselijo primitivne enocelične rastline, ki bi porabljale ogljikov dioksid in proizvajale kisik. Zelo visoka gostota Venerinega ozračja bo omogočila, da bodo drobna enocelična bitja plavala v njem, ne da bi padla na površje planeta. S pomočjo takih organizmov bi bilo na koncu mogoče korenito spremeniti plinsko sestavo atmosfere Venere.
Ta naloga je povsem mogoča za zelene rastline. Navsezadnje so naše zemeljsko ozračje, kot ga poznamo, ustvarili živi organizmi. Zdaj rastline na Zemlji letno porabijo 650 milijard ton ogljikovega dioksida, medtem ko proizvedejo 350 milijard ton kisika. Nekoč je bilo v zemeljskem ozračju veliko manj kisika, kot ga je zdaj, in veliko več ogljikovega dioksida. Samo potrpežljiv moraš biti. Nekaj sto milijonov let bo verjetno dovolj, da se atmosfera Venere korenito spremeni. Obstaja razlog za domnevo, da se bo do takrat temperatura na tem planetu znatno znižala (navsezadnje je bilo nekoč na Zemlji vroče). Potem se bodo zemljani tam počutili povsem domače!
Oskrba s kisikom
Da bi živeli, morate nekje dobiti kisik in ga nato oskrbeti sleherno celico v telesu. Večina živali na našem planetu črpa kisik iz atmosfere ali pridobiva kisik, raztopljen v vodi. Za to se uporabljajo pljuča ali škrge, nato pa ga kri dostavi v vse kotičke telesa.
Na prvi pogled se morda zdi, da je pridobivanje kisika iz vode ali zraka najtežji del naloge. Se ni nič zgodilo. Živalim ni bilo treba izmisliti nobenih posebnih naprav. Kisik prodre v kri, ki teče skozi pljuča ali škrge, samo zaradi difuzije, torej ker ga je v krvi manj kot v okolju, plinaste in tekoče snovi pa se skušajo razporediti tako, da je njihova vsebnost povsod enaka. .
Narava ni takoj pomislila na pljuča in škrge. Prvi večcelični organizmi jih niso imeli; dihali so po celotni površini telesa. Vse poznejše bolj razvite živali, tudi človek, čeprav so pridobile posebne dihalne organe, niso izgubile sposobnosti dihanja skozi kožo. Tega privilegija nimajo le oklepne živali: želve, armadilosi, raki in podobno.
Pri človeku pri dihanju sodeluje celotna površina telesa, od najdebelejše povrhnjice pet do poraščenega lasišča. Še posebej intenzivno diha koža na prsih, hrbtu in trebuhu. Zanimivo je, da so ti predeli kože glede intenzivnosti dihanja bistveno bolj intenzivni kot pljuča. Tako se lahko na primer iz enako velike dihalne površine tu absorbira kisika za 28 odstotkov, ogljikovega dioksida pa celo za 54 odstotkov več kot v pljučih.
Kaj povzroča to superiornost kože nad pljuči, ni znano. Morda zato, ker naša koža diha čist zrak, vendar ne prezračujemo dobro pljuč. Tudi pri najglobljem izdihu ostane v pljučih določena zaloga zraka, ki še zdaleč ni najboljše sestave, v kateri je veliko manj kisika kot v zunanji atmosferi in veliko ogljikovega dioksida. Ko ponovno vdihnemo, se na novo prihajajoči zrak pomeša z zrakom, ki je že v pljučih, kar močno zmanjša kakovost slednjih. Nič čudnega, če je ravno v tem prednost kožnega dihanja.
Vendar pa je delež kože v celotnem dihalnem ravnovesju človeka v primerjavi s pljuči zanemarljiv. Navsezadnje njegova skupna površina pri ljudeh komaj doseže 2 kvadratna metra, medtem ko je površina pljuč, če razširite vseh 700 milijonov alveolov, mikroskopskih mehurčkov, skozi stene katerih poteka izmenjava plinov med zrakom in krvjo, vsaj 90–100 , torej 45-50-krat več.
Dihanje skozi zunanje ovoje telesa lahko zagotovi kisik le zelo majhnim živalim. Zato je narava že ob zori živalskega kraljestva poskušala kaj uporabiti za to. Najprej je izbira padla na prebavne organe.
Koelenterati so sestavljeni iz samo dveh plasti celic. Zunanji črpa kisik iz okolja, notranji pa iz vode, ki prosto priteka v črevesno votlino. Že ploski črvi, lastniki kompleksnejših prebavil, jih niso mogli uporabljati za dihanje. In bili so prisiljeni ostati ravni, saj difuzija v velikem volumnu ne more zagotoviti kisika globoko ležečim tkivom.
Številni kolobarji, ki so se na Zemlji pojavili po ploskih črvih, se zadovoljijo tudi s kožnim dihanjem, vendar se je izkazalo, da je to mogoče le zato, ker so že imeli krvne žile, ki prenašajo kisik po telesu. Vendar so nekateri kolobarji pridobili prvi poseben organ za črpanje kisika iz okoliške vode - škrge.
Pri vseh naslednjih živalih so bili podobni organi zgrajeni predvsem po dveh shemah. Če je bilo treba kisik pridobiti iz vode, so bili to posebni izrastki ali izbokline, ki jih je voda prosto oprala. Če je bil kisik črpan iz zraka, so bile to vdolbine, od preproste vrečke, kot je dihalni organ grozdnega polža ali pljuča tritonov in močeradrov, do zapletenih, grozdju podobnih blokov mikroskopskih veziklov, kot so pljuča sesalci.
Pogoji dihanja v vodi in na kopnem se med seboj zelo razlikujejo. V najbolj ugodnih pogojih vsebuje liter vode le 10 kubičnih centimetrov kisika, liter zraka pa 210, torej 20-krat več. Zato je morda presenetljivo, da dihala vodnih živali ne morejo pridobiti dovolj kisika iz tako bogatega okolja, kot je zrak. Zgradba škrg je taka, da bi se lahko uspešno spopadale s svojo nalogo v zraku, če se njihove tanke plošče, ki jim je bila odvzeta voda, ne bi zlepile in se brez zaščite ne bi posušile. In to povzroči prenehanje krvnega obtoka in s tem zaustavitev dihalne funkcije.
Zanimiv je izvor dihalnih organov. Za njihovo ustvarjanje je narava uporabila preizkušeno pri zelo nizko organiziranih bitjih: kožo in prebavne organe. Škrge morskih črvov so le zelo zapleteni izrastki zunanjega ovoja. Pri vseh vretenčarjih škrge in pljuča izhajajo iz prednjega črevesa.
Dihalni sistem žuželk je zelo edinstven. Odločili so se, da nima smisla preveč komplicirati. Najlažji način je omogočiti zraku, da neposredno doseže vsak organ, ne glede na to, kje se nahaja. To se naredi zelo preprosto. Celotno telo žuželk je prežeto s sistemom kompleksnih razvejanih cevi. Tudi možgani so prepredeni s sapniki, ki prenašajo zrak, tako da jim veter dobesedno piha skozi glavo.
Sapniki, ki se razvejajo, se zmanjšajo v premeru, dokler ne postanejo zelo tanki, zaradi česar se lahko približajo dobesedno vsaki celici telesa in tukaj se pogosto razpadejo na kup zelo majhnih sapnikov s premerom manj kot en mikron, ki vstopijo neposredno v protoplazmo celic, tako da je kisik v žuželkah dostavljen neposredno na cilj. Še posebej veliko traheolov je v celicah, ki intenzivno porabljajo kisik: v velikih celicah letalnih mišic tvorijo celotne pleksuse.
Dihalne poti žuželk lahko same iščejo mesta, kjer primanjkuje kisika. Tako se obnašajo traheole povrhnjice, drobne, s premerom manj kot en mikron in dolžine največ tretjine milimetra, slepo končane cevke. Ko se v njihovi bližini pojavijo območja tkiva, ki intenzivno porabljajo kisik, se okoliške traheole začnejo raztegovati in se pogosto povečajo za cel milimeter.
Na prvi pogled se zdi, da so žuželke uspešno rešile problem oskrbe s kisikom, vendar praksa tega ne potrjuje. Močan prepih v njihovem telesu lahko hitro izsuši žuželko. Da se to ne bi zgodilo, se sapnične odprtine odprejo le za zelo kratek čas, pri mnogih vodnih žuželkah pa so popolnoma zaprte. V tem primeru kisik z difuzijo skozi ovojnice telesa ali škrge pronica v dihalne poti in se širi dalje po njih, prav tako z difuzijo.
Velike kopenske žuželke aktivno dihajo. Trebušne mišice se skrčijo 70–80-krat na minuto, se sploščijo in zrak se iztisne. Nato se mišice sprostijo, trebuh dobi prejšnjo obliko in v notranjost se vpije zrak. Zanimivo je, da se za vdih in izdih najpogosteje uporabljajo različne dihalne odprtine; vdih je skozi prsni koš, izdih pa skozi trebuh.
Pogosto glavni dihalni organi ne morejo opravljati svoje naloge. To opažamo pri živalih, ki so se preselile v okolje, ki je izjemno revno s kisikom ali zanje povsem neobičajno. In tukaj je nekaj, česar narava ne pritegne v pomoč glavnim dihalnim organom.
Prvič, že dokazana sredstva se pogosto uporabljajo in posodobijo. Na jugu naše domovine je splošno znana majhna riba - loach. Pogosto ga najdemo v potokih, ki poleti presahnejo, v mrtvicah, ki so popolnoma izgubile povezavo z reko. V takšnih rezervoarjih je dno običajno blatno, na njem je množica gnijočih rastlin, zato je v vročem poletju v vodi zelo malo kisika. Da bi se izognili zadušitvi, se morajo loaches "hraniti" z zrakom. Preprosto povedano, pojedo ga, pogoltnejo in prenesejo skozi črevesje kot hrano. Prebava poteka v sprednjem delu črevesja, dihanje v zadnjem delu.
Da prebava manj ovira dihanje, so v srednjem delu črevesja posebne izločevalne celice, ki ovijejo ostanke hrane, ki pridejo sem s sluzjo, zaradi česar zelo hitro preidejo skozi dihalni del črevesja. Naši drugi dve sladkovodni ribi, bodičasti in bodičasti, dihata na povsem enak način. Malo verjetno je, da je primerno, da en organ opravlja dvojne funkcije (dihanje in prebavo). Očitno je zato velik red sladkovodnih rib iz tropske Azije razvil dodaten dihalni aparat - labirint - sistem zelo zapleteno prepletenih kanalov in votlin, ki se nahajajo v razširjenem delu prvega škržnega loka.
Znanstveniki niso takoj razumeli pomena labirinta. Slavni Cuvier, ki je med seciranjem crappies prvi odkril in krstil ta skrivnostni organ, je predlagal, da v labirintu ribe zadržujejo vodo, ko plezajo iz rezervoarja. Anabas rad potuje, zlahka plazi iz enega vodnega telesa v drugega.
Tudi opazovanja rib v naravi niso pripomogla k razjasnitvi funkcije. Angleški zoolog Commerson, prvi Evropejec, ki je srečal precej veliko ribo - guramija, ki jo je lokalno prebivalstvo dolgo gojilo v ribnikih, jo je poimenoval Osphromenus olfacs, kar v latinščini pomeni vohalni voh. Ko je opazoval ribe, je Anglež videl, da se nenehno dvigajo na površje in, ko iztegnejo gobec, sesajo zrak. V tistih časih si nihče ni mogel predstavljati, da ribe dihajo zrak! Zato se je Commerson odločil, da gourami lebdijo, da bi ugotovili, kako diši svet.
Veliko kasneje, ko so prišli do akvaristov v Evropi, je postalo jasno, da labirintne ribe dihajo zrak. Njihove škrge so premalo razvite, labirint pa igra pomembno vlogo pri zagotavljanju kisika. Ne morejo živeti brez zraka. Če jih damo v akvarij z najčistejšo vodo, bogato s kisikom, vendar jim odvzamemo možnost, da lebdijo na površje in zaužijejo zrak, se bodo labirintske ribe preprosto »zadušile« in »utopile«.
Tudi žabam ni lahko dihati, njihova pljuča še zdaleč niso prvovrstna, zato se morajo včasih bolj izpopolniti. Leta 1900 so v Gabonu v Afriki ujeli dlakavo žabo. Ta novica je pretresla ves znanstveni svet. V znanstvenih krogih je veljalo za natančno ugotovljeno, da so dlake prerogativ sesalcev. Žabe, kot veste, "hodijo" gole. Ni bilo jasno, zakaj imajo gabonske modne navdušenke krzno na straneh in tacah. Težko si je bilo predstavljati, da jih zebe. Konec koncev, če tudi naše severne žabe, ki živijo skoraj na polarnem krogu, ne zmrznejo, zakaj so potem njihove afriške sestre postale hladne?
Skrivnost žabjih plaščev ni trajala dolgo. Takoj, ko ste nenavadno dlako pogledali pod mikroskopom, je postalo jasno, da gre za preproste kožne izrastke. Takšna "volna" seveda ne more ogreti in v Gabonu ni hladnega vremena. Kasnejše študije so pokazale, da lasje pri žabah delujejo kot nekakšne škrge, s pomočjo katerih dihajo tako v vodi kot na kopnem. Samo samci rastejo dlako. Med gnezditveno sezono pade na njihova ramena precejšnja telesna aktivnost in če ne bi imeli "las", bi težko dihanje in pomanjkanje kisika preprečili dokončanje.
Še bolj zanimivo je dihanje blatnika. Ta riba živi v tropski Indiji in ne toliko v vodi kot v blatu. Ribe so bolj verjetno kopenska bitja. Po kopnem lahko prepotujejo velike razdalje in so celo odlični plezalci na drevesa. Na obali te ribe dihajo z repom, katerega koža ima močno razvejano krvno mrežo.
Med preučevanjem dihanja blatnikov se je zgodila smešna napaka. Preprosto povedano, skakalci so se izkazali za zlonamerne goljufe. Znanstveniki so opazili, da čeprav ribe večino dneva preživijo na kopnem, kjer večinoma dobijo hrano, spretno zgrabijo žuželke, ki letijo mimo, se ne marajo popolnoma ločiti od vode. Najpogosteje sedijo ob robovih mlake, z repom bingljajo v vodi. Ko skoči za metuljem, ki leti mimo, se riba umakne, dokler ne spusti repa v vodo.
Ko so opazovali takšne prizore, so znanstveniki ugotovili, da skakalec s pomočjo repa črpa kisik iz vode. Ko pa so se odločili izmeriti količino kisika v vodi, so videli: tam ga je bilo tako malo, da ni imelo smisla močiti repa. Kot se je zdaj izkazalo, skakalec s pomočjo repa srka vodo, ki jo zelo potrebuje, da navlaži preostale dele telesa in izloči zadostno količino sluzi. V tem času skozi rep skoraj ne dobi kisika. Ko pa, ko se založi z zadostno količino vode, zapusti rezervoar, postane rep glavni dihalni aparat.
Umbra ali, kot ji pravimo, evdofija, diha s plavalnim mehurjem. Živi v Moldaviji v spodnjem toku Dnestra in Donave. Plavalni mehur jejev je povezan z žrelom s širokim kanalom. Ko se riba nagne iz vode, napolni mehur z zrakom. Gosto je prepletena s krvnimi žilami in tukaj kisik zlahka prodre v kri. Umber občasno izpljune izpušni zrak, nasičen z ogljikovim dioksidom. Dihanje skozi plavalni mehur za umber ni zabavno. Če ji odvzamejo sposobnost požiranja zraka, ne bo živela več kot en dan.
Ne samo za umber, tudi za mnoge ribe je zrak nujno potreben, čeprav iz drugega razloga. Mladice večine rib, ki se izležejo iz ikre, morajo vsaj enkrat vdihniti. Zato se ribe najpogosteje drstijo na plitvih mestih. V nasprotnem primeru šibki dojenčki ne bodo imeli dovolj moči, da bi priplavali na površje. Mladice potrebujejo zrak, da napolnijo svoj plavalni mehur. V nekaj dneh se bo kanal, ki povezuje mehur s požiralnikom, zarasel in ribe, prikrajšane za sposobnost prostovoljnega zmanjšanja svoje specifične teže, bodo umrle zaradi preobremenjenosti.
Pri ribah z odprtim mehurjem se kanal plavalnega mehurja ne zaraste. Te ribe do visoke starosti ohranijo sposobnost, da pogoltnejo nove porcije zraka, ko bodo plavale na površini, in iztisnejo presežek, če se želijo spustiti v globino. Toda očitno dviganje na površje ni vedno varno, zato ribe pogosto uporabljajo drugo metodo za vzdrževanje količine plinov v mehurju na želeni ravni. Ta metoda je aktivno izločanje plinov z uporabo plinske žleze.
Že na začetku proučevanja dihanja se je domnevalo, da kisik, ki vstopa v pljuča, zajame stena alveolov, ki ga nato izloči v kri. Ta teorija se kasneje ni uresničila. Ne gre za to, da so takšni pojavi nemogoči, le da so se v pljučih izkazali za nepotrebne. Za plavalni mehur rib z zaprtim mehurjem se je ta metoda izkazala za edino možno. Glavni delovni organ žleze je čudovita mreža, sestavljena iz treh zaporedno povezanih kapilarnih pleksusov. Izračunali so, da je količina krvi, ki se lahko prilega v čudovito mrežo, majhna, približno ena kapljica, vendar je površina mreže ogromna, saj jo sestavlja 88 tisoč venskih in 116 tisoč arterijskih kapilar, skupna dolžina kar je skoraj kilometer. Poleg tega ima žleza veliko tubulov. Menijo, da izloček, ki ga izloča v lumen mehurja, tam razpade, pri čemer se sprostita kisik in dušik.
Ker plin v plavalnem mehurju ustvarja žleza in ga ne črpamo iz ozračja, se njegova sestava močno razlikuje od zunanjega zraka. Najpogosteje tam prevladuje kisik, včasih tudi do 90 odstotkov.
REGULACIJA DIHANJA. FUNKCIONALNI SISTEM
Regulacija zunanjega dihanja.
Prezračevanje pljuč se izvaja z delom dihalnih mišic. Pogostost njihovih kontrakcij je določena z aktivnostjo dihalnega centra. Pomen tega centra ni le v določanju prostornine ventilacije, temveč tudi v izbiri najbolj ekonomične frekvence, globine in oblike dihalnih gibov, odvisno od mehanskih lastnosti pljuč in sten prsne votline (njihova raztegljivost, upornost). dihalnih poti na pretok zraka, upor viskoznega tkiva itd.).
Za delovanje dihalnega centra je značilna visoka stopnja zanesljivosti. Pri njegovem zagotavljanju so vključeni aferentni impulzi, ki spodbujajo spremembo dihalnih faz. Kontrakcije številnih mišic in mišičnih skupin, ki sodelujejo pri prezračevanju pljuč, so časovno in jakostno strogo usklajene. Intenzivnost vzbujanja dihalnih mišic se uravnava glede na spremembe v njihovi dolžini in volumnu prsnega koša. Te vidike delovanja zunanjega dihalnega aparata opravljajo refleksi, katerih receptivna polja se nahajajo v samem dihalnem aparatu: v pljučih, dihalnih mišicah in zgornjih dihalnih poteh. Opravljajo funkcijo povratne zveze med centri in periferijo in jih je treba uvrstiti med lastne dihalne reflekse, ki izvajajo samoregulacijo dihanja.
Razmislimo o strukturi refleksnih lokov teh refleksov.
Aferentni sistem pljuč. Leta 1868 sta Hering in Breuer odkrila, da povečanje volumna pljuč zavira kontrakcijo inspiratornih mišic in da sesanje zraka iz pljuč, nasprotno, povzroči močno kontrakcijo inspiratornih mišic. Odvisnost aktivnosti dihalnega centra od volumna pljuč odpravimo z dvostranskim prerezom vagusnih živcev ali le njihovih pljučnih vej.
V pljučih je več vrst mehanoreceptorjev. Morfologi razlikujejo med počasnim in hitrim prilagajanjem receptorji za raztezanje pljuč, receptorji za kolaps pljuč, receptorji sluznice sapnika in bronhijev, receptorji intersticijskega tkiva alveolov (ti Y-receptorji pljuč ). Vloga in pomen vseh teh tvorb pri uravnavanju dihalnih gibov je različen.
Spremembe volumna pljuč pri živalih povzročijo tri močne in stalne reakcije dihalnega centra: 1) zaviranje inspiratorne aktivnosti s povečanjem volumna pljuč, 2) kratko inspiratorno vzbujanje z ostrim in majhnim povečanjem volumna in 3) povečanje frekvenca dihanja in jakost kontrakcij inspiratornih mišic z zmanjšanjem pljučnega volumna . Za te reflekse so značilne sistemske reakcije dihalnega aparata, stanje motoričnih nevronov inspiratornih in ekspiratornih mišic pa se recipročno spreminja.
Čeprav dvostranska vagotomija ne povzroči smrti živali. vendar izklop impulzov iz pljučnih receptorjev bistveno spremeni potek dihalnih obdobij in obliko dihalnih gibov. Poveča se amplituda in trajanje vdihov in izdihov, menjava dihalnih faz pa je motena in nastane zaradi draženja mehanoreceptorjev dihalnih mišic. Aferentni sistem pljuč ima pomembno vlogo pri samoregulaciji dihanja. ki je osnova povratnih informacij med periferijo dihalnega aparata in centri.
Aferentni sistem dihalnih mišic. Diafragma je relativno revna z receptorji, ki v normalnih pogojih niso pomembni pri regulaciji dihanja. Toda dihalna aktivnost diafragme je nenehno odvisna od volumna pljuč. Pri zaprti plevralni votlini gibanje diafragme vedno spremlja draženje mehanoreceptorjev pljuč, ki v bistvu. nadomesti lastne receptorje diafragme.
Medrebrne mišice so opremljene z velikim številom receptorjev, kot so mišična vretena. V mišicah enega medrebrnega prostora je do 100 takšnih formacij. Vzbujanje vretenskih končičev se spreminja s krčenjem in raztezanjem medrebrnih mišic. Iz občutljivih končičev vreten v hrbtenjačo nenehno teče tok impulzov, ki se med vdihom okrepi, saj se skupaj z ekstrafuzalnimi mišičnimi vlakni med vdihom skrčijo tudi intrafuzalna, začetek krčenja slednjih pa se določi prej kot vzbujanje alfa motoričnih nevronov. Aktivnost motoričnih nevronov v inspiratornih in ekspiratornih mišicah se spreminja strogo recipročno.
Poleg receptorjev za raztezanje mišic dihalni gibi dražijo mehanoreceptorje kože prsnega koša in receptorje safenskih ven. Impulzi iz mehanoreceptorjev prsnega koša vstopijo v torakalne segmente hrbtenjače, se dvignejo do diafragmatičnih centrov in v možgane.
Normalni dihalni volumen se zagotovi s skrajšanjem dihalnih mišic, ki razvijejo določeno napetost. Dihalni center določa "zahtevo" za skrajšanje dihalnih mišic preko eferentnih sistemov mišičnih vreten. Krčenje intrafuzalnih vlaken povzroči dodatno kontrakcijo ekstrafuzalnih mišičnih vlaken, sorazmerno s krajšanjem intrafuzalnih vlaken glede na potrebo. S povečanjem obremenitve dihalnega aparata (povečanje upora pri dihanju) prejšnja mišična napetost ne povzroči enakega skrajšanja in potrebne spremembe volumna prsne votline. Toda v teh pogojih so vretena bolj raztegnjena kot pred obremenitvijo, kar kot raztezni refleks samodejno povzroči povečanje mišične napetosti.
Kemoreceptorji dihalnega aparata. Pri regulaciji dihanja imajo poleg mehanoreceptorjev pljuč in dihalnih poti ter proprioceptorjev dihalnih mišic pomembno vlogo senzorične tvorbe, občutljive na kemične dražljaje, kemoreceptorji. Naloga slednjega je nadzor plinske sestave in kislinsko-baznega ravnovesja notranjega okolja telesa, pri zagotavljanju konstantnosti katerega neposredno sodeluje dihanje.
Intenzivnost zunanjega dihanja je na koncu določena z dinamiko porabe kisika in proizvodnje CO 2 v telesnih tkivih. Dihalni center podolgovate medule vzdržuje raven pljučne ventilacije predvsem v skladu z napetostjo ogljikovega dioksida in koncentracijo vodikovih ionov v krvi, ki jo izpira. Vendar pa se ta center, če je izoliran od aferentnih povezav s periferijo, ne more ustrezno odzvati na raven dovajanja kisika. Kemoreceptorji so tisti, ki v dihalni center pošiljajo signale o ravni napetosti kisika v krvi, pa tudi dodatne informacije o napetosti ogljikovega dioksida in aktivni reakciji notranjega okolja. Izkazalo se je, da so ti receptorji občutljivi na omejeno oskrbo s kisikom in znižano raven kisika v krvi, ne glede na pot, po kateri se pojavi.
Receptorji, ki zaznavajo plinsko sestavo arterijske krvi, se nahajajo na dveh področjih: v aortnem loku in v karotidnem sinusu (mesto, kjer se karotidna arterija deli na zunanjo in notranjo). Kemoreceptorji so zaprti v posebnih telesih - glomerulih ali glomusih, ki se nahajajo zunaj posode in se operejo s krvjo skozi posebne kapilare.
Poleg teh receptorjev pri uravnavanju plinske sestave krvi sodelujejo tako imenovani receptorji. centralne nevroreceptorske tvorbe. Perfuzija 4. možganskega ventrikla živali z nakisanimi ali s CO 2 nasičenimi raztopinami povzroči hiperventilacijo. Študije so pokazale, da se kemosenzitivna področja nahajajo v ventrolateralnem delu podolgovate medule, na globini 2,5-3 mm od površine, in pošiljajo informacije nevronom dihalnega centra.
Zaradi funkcionalnih lastnosti arterijskih kemoreceptorjev je njihova stimulacija še posebej učinkovita med mišično aktivnostjo, ki, kot je znano, zahteva vzdrževanje visoke stopnje ventilacije. Hkrati so kemoreceptorji vključeni v regulacijo ne le MOD, ampak tudi takšnih parametrov, kot so tonus bronhialnih mišic in lumen dihalnih poti, ter z vplivanjem na aktivnost medrebrnih mišic funkcionalni ostanek zmogljivost in struktura dihalnega ciklusa.
Aortni kemoreceptorji se nahajajo na "vratih" celotnega arterijskega sistema, karotidni kemoreceptorji pa se nahajajo na "vratih" cerebralne vaskulature. Izjemen pomen delovanja karotidnega telesa kaže na velik fiziološki pomen regulacije plinske sestave krvi, ki oskrbuje možgane.
Dihalni center Retikularna tvorba možganskega debla združuje vhodne kemoreceptorske signale z drugimi aferentnimi in centralnimi vplivi. Menijo, da se zaradi interakcije mehanoreceptorskih in kemoreceptorskih impulzov v specializiranih nevronskih mrežah oblikuje specifična ritmična narava aktivnosti dihalnega centra.
Kako je zgrajen dihalni center, ki izvaja tako fino regulacijo dihanja telesa? Omenili smo ga že večkrat, zdaj pa se pogovorimo podrobneje.
Dihalni center je zbirka živčnih celic, ki se nahajajo v različnih delih centralnega živčnega sistema in zagotavljajo usklajeno ritmično delovanje dihalnih mišic in prilagajanje dihanja spreminjajočim se razmeram zunanjega in notranjega okolja telesa. Nekatere skupine živčnih celic so nujno potrebne za ritmično delovanje dihalnih mišic. Nahajajo se v retikularni formaciji podolgovate medule in predstavljajo dihalni center v ožjem (anatomskem) pomenu besede. Okvarjeno delovanje teh celic vodi do prenehanja dihanja zaradi paralize dihalnih mišic.
Z analizo rezultatov transekcij, električne stimulacije in koagulacije različnih delov podolgovate medule je Mislavsky (1885) prišel do zaključka, da se dihalni center (RC) nahaja v retikularni tvorbi podolgovate medule na obeh straneh šiva. raven korenin hipoglosnega živca. Celične strukture središča se raztezajo od spodnjega vogala ventrikla do baze pisalnega peresa. Ob straneh jih omejujejo vrvna telesa, spodaj pa olive in piramide. Mislavsky je dokazal, da ima dihalni center inspiratorni in ekspiratorni deli (center za vdih in center za izdih). Zdaj je bilo dokazano, da v kavdalnem delu tractus solitariusa prevladujejo inspiratorni nevroni, v ventralnem jedru (nucleus ambiguus) pa ekspiratorni nevroni.
Lumsden in drugi raziskovalci so v poskusih na toplokrvnih živalih pokazali, da ima DC bolj zapleteno strukturo, kot so domnevali doslej. V zgornjem delu ponsa so našli t.i. pnevtotaktični center ki nadzoruje aktivnost centrov, ki se nahajajo nižje v podolgovati meduli
vdih in izdih. Med inspiratornimi in ekspiratornimi nevroni obstajajo recipročni odnosi. To pomeni, da vzbujanje ene skupine nevronov zavre aktivnost druge in obratno.
Interakcija med DC nevroni je trenutno predstavljena na naslednji način. Kot posledica refleksnih impulzov iz kemoreceptorjev pride do vzbujanja inspiratornih nevronov in recipročne inhibicije ekspiratornih nevronov. Istočasno impulzi iz inspiratornih nevronov pridejo do centra pnevmotaksije in od njega do ekspiratornih nevronov, kar povzroči njihovo vzbujanje in izdih. Hkrati center za izdih vzbujajo impulzi iz receptorjev za raztezanje pljuč. Aktivacija ekspiratornih nevronov recipročno zavira inspiratorni center, vendar preko centra za pnevmotakso pride do nove ekscitacije, podprte z impulzi iz receptorjev za kolaps pljuč.
Za vzdrževanje normalnega dihanja je potrebna aktivnost celotnega sklopa nevronov, ki tvorijo DC. Vendar pa v procesih regulacije dihanja sodelujejo tudi zgornji deli centralnega živčnega sistema, ki zagotavljajo subtilne prilagoditvene spremembe dihanja med različnimi vrstami dejavnosti. Pomembna vloga pri uravnavanju dihanja pripada možganskim hemisferam in njihovi skorji, zahvaljujoč kateri se izvaja prilagajanje dihalnih gibov med pogovorom, petjem, športom in delom. Sposobnost možganske skorje, da vpliva na procese zunanjega dihanja, je razvidna iz dejstva, da je mogoče poljubno spreminjati frekvenco in ritem dihanja, poleg tega pa je mogoče razviti pogojne refleksne spremembe dihanja (npr. , predštartne spremembe dihanja pri športnikih itd.).
Funkcionalni sistem oskrbe telesa s kisikom.
Do sedaj smo obravnavali samo regulacijo zunanjega dihanja. Za vzdrževanje normalne ravni koncentracije kisika v krvi pa samo zunanje dihanje ni dovolj. Med aktuatorji funkcionalnega sistema oskrbe telesa s kisikom (FSKS) vključuje tudi mehanizme, ki zagotavljajo vezavo kisika, njegov transport, stopnjo redoks procesov, pa tudi vrsto vedenjskih manifestacij, namenjenih vzdrževanju oskrbe s kisikom. Seveda je sistemski dejavnik pri FSCS raven kisika v krvi, ki jo nadzirajo kemoreceptorji. Shema FSKS je predstavljena v tabeli. Pri praktičnem delu ga boste podrobneje analizirali.
Najbolj očitna vpletenost različnih izvršilnih mehanizmov FSKS pri izvajanju uporabnega rezultata - zagotavljanja normalne ravni kisika v krvi - se kaže v različnih ekstremnih pogojih, ki vključujejo predvsem pogoje nizkega ali visokega atmosferskega tlaka.
Možnost 1
anatomija
fiziologija
higiena
citologija
gibljivost ključnice
petoprstni ud
Golgijev kompleks
mitohondrije
ribosom
Endoplazemski retikulum
A4. Kromosomi so v
v kompleksu Golgi
v jedru
v ribosomih
v endoplazmatskem retikulumu
opravlja funkcijo podpore telesu
tvori žleze
kopiči maščobo
tvori obloge telesa
celice so ploščate oblike
celice imajo obliko vlaken
tvori skeletne mišice
mišično-skeletni sistem
prebavni sistem
cirkulacijski sistem
dihalni sistem
urinarni sistem
razmnoževalni sistem
D) prisotnost nohtov
Možnost 2
Izberite en pravilen ali najbolj popoln odgovor
poskus
refleks
epidemija
karantena
v lizosomih
v mitohondrijih
v ribosomih
v endoplazmatskem retikulumu
4 vrste tkanin
6 vrst blaga
7 vrst tkanin
Več kot 7 vrst blaga
V 1. Naslednje trditve so resnične:
NA 2. Za epitelno tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti:
NA 3. Za mišično tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti
opravlja zaščitno funkcijo
zagotavlja organom prehrano
NA 4. Zaščitno funkcijo opravljajo:
pokrovni sistem organov
mišično-skeletni sistem
imunski sistem
cirkulacijski sistem
urinarni sistem
razmnoževalni sistem
NA 5. Povežite enote taksonomije z morfološkimi značilnostmi osebe, ki so značilne za te enote
B) štiriprekatno srce
D) prisotnost mlečnih žlez
Splošni pregled človeškega telesa
Možnost 1
Izberite en pravilen ali najbolj popoln odgovor
A1. Preučuje funkcije telesa in posameznih organov
anatomija
fiziologija
higiena
citologija
NA 2. Za epitelno tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti:
visoko razvita medcelična snov
opravlja funkcijo podpore telesu
celice so zaprte v gostih vrstah
obroblja notranjo površino srca
tvori žleze
kopiči maščobo
A2. Sposobnost osebe, da z roko prime in drži predmete, zagotavlja taka morfološka značilnost, kot je
gibljivost ključnice
nasprotni palec
petoprstni ud
zaplet strukture možganov
NA 3. Za mišično tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti:
tvori obloge telesa
celice so ploščate oblike
celice imajo obliko vlaken
celice imajo lahko sekretorno funkcijo
ima lastnost kontraktilnosti
tvori skeletne mišice
A3. Sistem znotrajceličnih membran, ki prenaša snovi v celici, je
Golgijev kompleks
mitohondrije
ribosom
Endoplazemski retikulum
NA 4. Pri oskrbi telesnih celic s kisikom sodelujejo:
mišično-skeletni sistem
prebavni sistem
cirkulacijski sistem
dihalni sistem
urinarni sistem
razmnoževalni sistem
A4. Kromosomi so v
v kompleksu Golgi
v jedru
v ribosomih
v endoplazmatskem retikulumu
NA 5. Povežite enote taksonomije z morfološkimi značilnostmi osebe, ki so značilne za te enote
razred Sesalci A) petoprsti udi
red Primati B) zobje se razlikujejo po zgradbi
B) štiriprekatno srce
D) kompleksna zgradba možganskih hemisfer prednjih možganov
D) prisotnost mlečnih žlez
anatomija preučuje strukturo organov
fiziologija proučuje zgradbo telesa
fiziologija preučuje funkcije organov
anatomija preučuje funkcije organov
higiena proučuje življenjske in delovne pogoje ljudi, ki zagotavljajo ohranjanje njihovega zdravja
Človeško telo je edinstveno in nima podobnosti z živalmi
Splošni pregled človeškega telesa
Možnost 2
Izberite en pravilen ali najbolj popoln odgovor
A1. Množično širjenje nalezljive bolezni se imenuje
poskus
refleks
epidemija
karantena
NA 2. Za epitelno tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti:
vsebuje zelo malo medcelične snovi
Ta vrsta tkiva vključuje maščobno tkivo
poravna notranjo površino krvnih žil
ima sekretorno funkcijo
celice imajo lahko ravno obliko
Ta vrsta tkiva vključuje kri
A2. Oblikovanje artikuliranega govora je olajšala takšna značilnost človeškega okostja, kot je
visoka mobilnost polmera
S-krivulja hrbtenice
prisotnost okončin s petimi prsti
prisotnost štrline na bradi
NA 3. Za mišično tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti
obloge prebavnega trakta
opravlja zaščitno funkcijo
lahko sestoji iz večjedrnih vlaken
zagotavlja organom prehrano
delimo na gladke in progaste
zagotavlja prostovoljne gibe telesa
A3. Pride do razgradnje kompleksnih organskih snovi na enostavnejše organske snovi
v lizosomih
v mitohondrijih
v ribosomih
v endoplazmatskem retikulumu
NA 4. Pri oskrbi telesnih celic s kisikom sodelujejo:
Zaščitno funkcijo opravljajo:
pokrovni sistem organov
mišično-skeletni sistem
imunski sistem
cirkulacijski sistem
urinarni sistem
razmnoževalni sistem
A4. V človeškem telesu so
4 vrste tkanin
6 vrst blaga
7 vrst tkanin
Več kot 7 vrst blaga
NA 5. Povežite enote taksonomije z morfološkimi značilnostmi osebe, ki so značilne za te enote
razred Sesalci A) zobje se razlikujejo po funkciji
odmaknjenost Primati B) prisotnost diafragme
B) sferična oblika ramenskega sklepa
D) prisotnost nohtov
D) popolna ločitev arterijske in venske krvi
V 1. Naslednje trditve so resnične :
fiziologija preučuje zgradbo organov
anatomija proučuje zgradbo telesa
Fiziologija proučuje telesne funkcije
Anatomija proučuje telesne funkcije
življenjske pogoje, ki zagotavljajo ohranjanje človekovega zdravja, preučuje fiziologija
Človeško telo ima veliko podobnosti z živalskim telesom
Splošni pregled človeškega telesa
Možnost 3
Izberite en pravilen ali najbolj popoln odgovor
A1. Preučujejo razmere, ki spodbujajo ohranjanje in krepitev zdravja ljudi
anatomija
fiziologija
higiena
citologija
Ta vrsta tkiva vključuje maščobno tkivo
tvori žleze
zagotavlja organom prehrano
celice so zaprte v gostih vrstah
visoko razvita medcelična snov
opravlja funkcijo podpore telesu
A2.Velik obseg gibov rok je mogoč zahvaljujoč
visoka mobilnost klavikule
nasprotni palec
prisotnost nohtov
povečana kompleksnost strukture možganov
tvori možgane
ima lastnost kontraktilnosti
celice imajo dendrite
celice imajo obliko vlaken
celice tvorijo sinapse
tvori živce
A3. Pojavi se sinteza beljakovin
v kompleksu Golgi
v mitohondrijih
v ribosomih
v endoplazmatskem retikulumu
NA 4. Pri oskrbi telesnih celic s kisikom sodelujejo:
mišično-skeletni sistem
prebavni sistem
cirkulacijski sistem
dihalni sistem
urinarni sistem
razmnoževalni sistem
A4. Geni se nahajajo
v kromosomih
v ribosomih
v kompleksu Golgi
v lizosomih
NA 5. Povežite enote taksonomije z morfološkimi značilnostmi osebe, ki so značilne za te enote
1) vrsta Homo sapiens A) dolgi udi
2) družina antropoidov
opice B) velikost očesnih očes je enaka velikosti sekalcev
B) zlitje sakralnih vretenc v eno kost
D) na nogi palec ni v nasprotju s preostalim
D) kosti spodnjih okončin so veliko masivnejše od kosti prednjih okončin
V 1. Naslednje trditve so resnične :
nukleinske kisline določajo kemično sestavo beljakovin
beljakovine določajo kemično sestavo nukleinskih kislin
encimi so beljakovine
encimi so katalizatorji
Med kemično reakcijo pride do znatne porabe katalizatorja
Rast je kvalitativna sprememba v telesu
Splošni pregled človeškega telesa
Možnost 4
Izberite en pravilen ali najbolj popoln odgovor
A1. Prepoved vstopa na ozemlje, kjer se je pojavila nevarna okužba, se imenuje
poskus
refleks
epidemija
karantena
NA 2. Za vezivno tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti:
obroblja notranjo površino srca
Ta vrsta tkiva vključuje kri
poravna notranjo površino krvnih žil
poravna dihalne poti
oskrbuje organe s kisikom
kopiči maščobo
A2. Pokončna hoja je mogoča zaradi značilnosti človeškega okostja, kot je
visoka mobilnost polmera
S-krivulja hrbtenice
prisotnost okončin s petimi prsti
prisotnost štrline na bradi
NA 3. Za živčno tkivo so značilne naslednje funkcije in strukturne značilnosti:
tvori hrbtenjačo
sestoji iz večjedrnih vlaken
celice imajo po en akson
vsebujejo nevroglijo
tvorijo skeletne mišice
predstavljajo celice, imenovane nevroni
A3. Ima pomembno vlogo pri delitvi celic
Endoplazemski retikulum
Golgijev kompleks
celični center
celična membrana
NA 4. Pri oskrbi telesnih celic s kisikom sodelujejo:
mišično-skeletni sistem
prebavni sistem
cirkulacijski sistem
dihalni sistem
urinarni sistem
razmnoževalni sistem
A4. Prisoten v človeškem telesu
4 organski sistemi
6 organskih sistemov
7 organskih sistemov
Več kot 7 organskih sistemov
NA 5. Povežite enote taksonomije z morfološkimi značilnostmi osebe, ki so značilne za te enote
Vrsta Homo sapiens A) prostornina možganskega dela lobanje
znatno presega volumen obraza
Družina antropoidov B) zmanjšanje repa
opica
B) prisotnost štrline brade
D) obokano stopalo
D) povečanje števila sakralnih vretenc
V 1. Naslednje trditve so resnične :
vse kemične reakcije v celici potekajo s sodelovanjem encimov
kemične reakcije, ki potekajo v celici, ne zahtevajo sodelovanja encimov
encimi so ogljikovi hidrati
nekateri proteini lahko bistveno pospešijo kemične reakcije v celici
katalizator se med kemijsko reakcijo ne porabi
rast so kvantitativne spremembe v telesu
odgovori
Možnost 1
Možnost 2
A1
A2
A2
A3
A3
A4
A4
V 1
V 1
NA 2
NA 2
NA 3
NA 3
NA 4
NA 4
NA 5
NA 5
A1
Možnost 3
Možnost 4
A1
A2
A2
A3
A3
A4
A4
V 1
V 1
NA 2
NA 2
NA 3
NA 3
NA 4
NA 4
NA 5
NA 5
A1
OSKRBA TELESA (OTROKA) S KISIKOM
Redoks reakcije, ki se nenehno pojavljajo v vsaki celici telesa, zahtevajo stalno oskrbo z oksidacijskimi substrati (ogljikovimi hidrati, lipidi in aminokislinami) in oksidantom - kisikom. Telo ima impresivne zaloge hranil - skladišča ogljikovih hidratov in maščob, pa tudi ogromno beljakovin v skeletnih mišicah, tako da tudi razmeroma dolg (nekaj dni) post človeku ne povzroči pomembne škode. Toda v telesu praktično ni zalog kisika, razen majhne količine, ki jo vsebujejo mišice v obliki oksimioglobina, tako da lahko brez njegove oskrbe človek preživi le 2-3 minute, po kateri nastopi tako imenovana "klinična smrt". ”. Če oskrba možganskih celic s kisikom ni obnovljena v 10–20 minutah, se v njih pojavijo biokemične spremembe, ki motijo njihove funkcionalne lastnosti in vodijo v hitro smrt celotnega organizma. Druge celice v telesu morda niso prizadete v enaki meri, vendar so živčne celice izjemno občutljive na pomanjkanje kisika. Zato je eden od osrednjih fizioloških sistemov telesa funkcionalni sistem za oskrbo s kisikom in stanje tega sistema se najpogosteje uporablja za oceno »zdravja«.
riž. 18. Prenos kisika pri ljudeh (smer je prikazana s puščicami)
Pojem kisikovega režima telesa . Kisik v telesu prepotuje precej dolgo pot (slika 18). Ko vstopi v notranjost v obliki molekul plina, že v pljučih sodeluje v številnih kemičnih reakcijah, ki zagotavljajo njegov nadaljnji transport do celic telesa. Tam kisik, ki vstopa v mitohondrije, oksidira različne organske spojine in jih na koncu spremeni v vodo in ogljikov dioksid. V tej obliki se kisik odstrani iz telesa.
riž. 19. Kaskada napetosti kisika v vdihanem zraku (I), v alveolah ( A), arterije ( A) in žile ( V) pri fantu, starem 5 let, najstniku, starem 15 let, in odraslem, starem 30 let
Kaj povzroči, da kisik iz atmosfere prodre v pljuča, nato v kri, od tam pa v tkiva in celice, kjer vstopa v biokemične reakcije? Očitno obstaja določena sila, ki določa točno to smer gibanja molekul tega plina. Ta sila je koncentracijski gradient. Vsebnost kisika v atmosferskem zraku je veliko večja kot v zraku intrapulmonalnega prostora (alveolarnega). Vsebnost kisika v alveolih - pljučnih mehurčkih, v katerih poteka izmenjava plinov med zrakom in krvjo - je veliko večja kot v venski krvi. Tkiva vsebujejo veliko manj kisika kot arterijska kri, mitohondriji pa vsebujejo majhno količino kisika, saj molekule tega plina, ki vstopijo vanje, takoj vstopijo v cikel oksidativnih reakcij in se pretvorijo v kemične spojine. To kaskado postopoma padajočih koncentracij, ki odražajo gradiente napora, zaradi katerih kisik iz ozračja prodre v celice telesa, običajno imenujemo kisikov režim telesa (slika 19). Natančneje, kisikov režim je označen s kvantitativnimi parametri opisane kaskade. Zgornji korak kaskade označuje vsebnost kisika v atmosferskem zraku, ki med vdihavanjem prodre v pljuča. Drugi korak je vsebnost O2 v alveolarnem zraku. Tretji korak je vsebnost O2 v arterijski krvi, pravkar obogateni s kisikom. In končno, četrti korak je napetost kisika v venski krvi, ki daje tkivom kisik, ki ga vsebuje. Ti štirje koraki tvorijo tri "lete", ki odražajo dejanske procese izmenjave plinov v telesu. "Polet" med 1. in 2. korakom ustreza pljučni izmenjavi plinov, med 2. in 3. korakom - transportu kisika po krvi, med 3. in 4. korakom - izmenjavi tkivnih plinov. Večja kot je višina stopnice, večja je koncentracijska razlika, višji je gradient, pri katerem se kisik prenaša na tej stopnji. S starostjo se poveča višina prvega "razpona", to je gradient pljučna izmenjava plinov, drugi »razpon«, tj. gradient transport 0 2 krvi, medtem ko je višina tretjega "razpona", ki odraža gradient izmenjava tkivnih plinov, se zmanjšuje. S starostjo povezano zmanjšanje intenzivnosti tkivne oksidacije je neposredna posledica zmanjšanja intenzivnosti energijske presnove s starostjo.
Tako absorpcija kisika v telesu poteka v treh fazah, ki so med seboj ločene v prostoru in času. Imenuje se tudi prva stopnja - črpanje zraka v pljuča in izmenjava plinov v pljučih zunanje dihanje. Drugo stopnjo - transport plinov s krvjo - izvaja cirkulacijski sistem. Tretja stopnja - absorpcija kisika v telesnih celicah - se imenuje tkivo ali notranje dihanje.
dih
Izmenjava plinov v pljučih . Pljuča so zaprte vrečke, povezane s sapnikom skozi velike dihalne poti - bronhije. Atmosferski zrak prodre skozi nosno in ustno votlino v grlo in naprej v sapnik, nato pa se razdeli na dva toka, od katerih eden gre v desno pljučno krilo, drugi v levo (slika 20). Sapnik in bronhi so sestavljeni iz vezivnega tkiva in ogrodja hrustančnih obročev, ki preprečujejo, da bi se te cevi upogibale in blokirale dihalne poti ob različnih spremembah položaja telesa. Ko vstopijo v pljuča, se bronhi razdelijo na številne veje, od katerih se vsaka znova razdeli in tvori tako imenovano "bronhialno drevo". Najtanjše veje tega »drevesa« imenujemo bronhiole, na njihovih koncih pa se nahajajo pljučni mešički oz. pljučne mešičke(Slika 21). Število alveolov doseže 350 milijonov, njihova skupna površina pa je 150 m2. Prav ta površina predstavlja območje za izmenjavo plinov med krvjo in zrakom. Stene alveolov so sestavljene iz ene plasti epitelijskih celic, ki se jim približajo najtanjše krvne kapilare, prav tako sestavljene iz enoslojnega epitelija. Ta zasnova zaradi difuzije zagotavlja razmeroma enostaven prodor plinov iz alveolarnega zraka v kapilarno kri (kisik) in v obratni smeri (ogljikov dioksid). Do te izmenjave plinov pride zaradi ustvarjanja gradienta koncentracije plina (slika 22). Zrak v alveolah vsebuje razmeroma veliko kisika (103 mm Hg) in majhno količino ogljikovega dioksida (40 mm Hg). Nasprotno, v kapilarah se poveča koncentracija ogljikovega dioksida (4 (5 mm Hg), kisik pa zmanjša (40 mm Hg), saj te kapilare vsebujejo vensko kri, zbrano po tem, ko je bila v tkivih in dala kisik, ki v zameno prejema ogljikov dioksid, ki teče skozi kapilare, zrak v alveolah pa se obnavlja z vsakim vdihom. Kri, obogatena s kisikom (do 100 mm Hg). ogljikovega dioksida (40 mm Hg čl.) in je ponovno pripravljen za izvajanje tkivne izmenjave plinov.
riž. 20. Diagram strukture pljuč ( A) in pljučni alveoli ( B)A: 1- grlo; 2 - sapnik; 3 - bronhijev; 4 - bronhiole; 5 - pljuča; B: 1- žilna mreža; 2, 3 - alveole od zunaj in v prerezu; 4 - bronhiola; 5 - arterija in vena
riž. 21. Shema razvejanja dihalnih poti (levo). Na desni strani slike je prikazana krivulja skupne površine prečnega prereza dihalnih poti na ravni vsake veje (3). Na začetku prehodne cone se ta površina začne močno povečevati, kar se nadaljuje v respiratorni coni. Br - bronhi; Bl - bronhiole; TBl - terminalni bronhioli; DBL - respiratorni bronhioli; AH - alveolarni kanali; A - alveoli
riž. 22. Izmenjava plinov v pljučnih alveolah: skozi steno pljučnih alveolov pride O 2 vdihanega zraka v kri, CO 2 venske krvi pa v pljučne mešičke; izmenjavo plinov zagotavlja razlika v parcialnih tlakih (P) CO 2 in O 2 v venski krvi in v votlini pljučnih alveolov
Da se najmanjši mehurčki - alveoli - med izdihom ne bi zrušili, je njihova površina od znotraj prekrita s plastjo posebne snovi, ki jo proizvaja pljučno tkivo. Ta snov je površinsko aktivna snov- zmanjša površinsko napetost sten alveolov. Običajno se proizvaja v presežku, da se zagotovi največja uporaba površine pljuč za izmenjavo plinov.
Difuzijska sposobnost pljuč . Gradient koncentracije plina na obeh straneh alveolarne stene je sila, ki povzroči, da molekule kisika in ogljikovega dioksida difundirajo in prodrejo skozi to steno. Vendar pa pri istem atmosferskem tlaku hitrost difuzije molekul ni odvisna le od gradienta, temveč tudi od kontaktne površine alveolov in kapilar, od debeline njihovih sten, od prisotnosti površinsko aktivne snovi in števila drugih razlogov. Za ovrednotenje vseh teh dejavnikov se uporabljajo posebni instrumenti za merjenje difuzijske zmogljivosti pljuč, ki se lahko glede na starost in funkcionalno stanje osebe giblje od 20 do 50 ml O 2 / min / mm Hg. Umetnost.
Razmerje ventilacija-perfuzija. Izmenjava plinov v pljučih se pojavi le, če se zrak v alveolah periodično (v vsakem dihalnem ciklu) obnavlja in kri neprekinjeno teče skozi pljučne kapilare. Prav zaradi tega prenehanje dihanja, kot tudi prenehanje krvnega obtoka, enako pomenita smrt. Imenuje se neprekinjen pretok krvi skozi kapilare perfuzijo, in ritmični tok novih delov atmosferskega zraka v alveole - prezračevanje. Poudariti je treba, da se sestava zraka v alveolih zelo razlikuje od sestave atmosfere: alveolarni zrak vsebuje veliko več ogljikovega dioksida in manj kisika. Dejstvo je, da mehansko prezračevanje pljuč ne vpliva na najgloblje cone, v katerih se nahajajo pljučni vezikli, in tam pride do izmenjave plinov le zaradi difuzije in zato nekoliko počasneje. Kljub temu vsak dihalni cikel prinaša v pljuča nove porcije kisika in odstranjuje presežek ogljikovega dioksida. Hitrost prekrvavitve pljučnega tkiva s krvjo se mora natančno ujemati s hitrostjo ventilacije, da se vzpostavi ravnovesje med tema dvema procesoma, sicer bo kri prenasičena z ogljikovim dioksidom in premalo nasičena s kisikom ali pa bo ogljikov dioksid izpere iz krvi. Oboje je slabo, saj dihalni center, ki se nahaja v podolgovati meduli, pod vplivom receptorjev, ki merijo vsebnost CO 2 in O 2 v krvi, ustvarja impulze, ki prisilijo dihalne mišice k vdihu in izdihu. Če koncentracija CO 2 v krvi pade, se lahko dihanje ustavi; če raste, se začne težko dihanje, oseba se počuti zadušeno. Razmerje med hitrostjo pretoka krvi skozi pljučne kapilare in hitrostjo pretoka zraka, ki prezračuje pljuča, se imenuje ventilacijsko-perfuzijsko razmerje (VPR). Od tega je odvisno razmerje med koncentracijama O 2 in CO 2 v izdihanem zraku. Če povečanje CO 2 (v primerjavi z atmosferskim zrakom) natančno ustreza zmanjšanju vsebnosti kisika, potem je HPO = 1 in je to povečana raven. Običajno je VPO 0,7–0,8, kar pomeni, da mora biti perfuzija nekoliko intenzivnejša od ventilacije. Vrednost HPE se upošteva pri prepoznavanju nekaterih bolezni bronhopulmonalnega sistema in obtočil.
Če namerno močno okrepite dihanje, naredite najgloblje in najpogostejše vdihe in izdihe, bo HPE presegel 1 in oseba bo kmalu začutila omotico in lahko omedli - to je posledica "izpiranja" odvečnih količin CO 2 iz krvi in motnje kislinsko-bazične homeostaze. Nasprotno, če zadržite dih z naporom volje, bo GPO nižji od 0,6 in po nekaj desetih sekundah bo oseba začutila zadušitev in nujno potrebo po dihanju. Na začetku mišičnega dela se VPO močno spremeni, najprej se zmanjša (poveča se perfuzija, saj mišice, ki se začnejo krčiti, iz svojih žil iztisnejo dodatne porcije krvi), po 15–20 s pa se hitro poveča (dihalni center). se aktivira in prezračevanje se poveča). HPE se normalizira le 2-3 minute po začetku mišičnega dela. Na koncu mišičnega dela se vsi ti procesi odvijajo v obratnem vrstnem redu. Pri otrocih se takšna rekonfiguracija sistema za oskrbo s kisikom zgodi nekoliko hitreje kot pri odraslih, saj so velikost telesa in s tem inercijske značilnosti srca, krvnih žil, pljuč, mišic in drugih struktur, ki sodelujejo pri tej reakciji, bistveno manjše. pri otrocih.
Izmenjava tkivnih plinov . Kri, ki prinaša kisik v tkiva, ga sprošča (po koncentracijskem gradientu) v tkivno tekočino, od tam pa molekule O 2 prodrejo v celice, kjer jih ujamejo mitohondriji. Intenzivnejše kot je to zajemanje, hitreje se zmanjšuje vsebnost kisika v tkivni tekočini, večji je gradient med arterijsko krvjo in tkivom, hitreje kri sprošča kisik in se odklopi od molekule hemoglobina, ki je služila kot "vozilo" za dovajanje kisika. Sproščene molekule hemoglobina lahko zajamejo molekule CO 2, da jih prenesejo v pljuča in jih tam sprostijo v alveolarni zrak. Kisik, ki vstopi v cikel oksidativnih reakcij v mitohondrijih, se končno poveže z vodikom (nastane H 2 O) ali ogljikom (nastane CO 2). V prosti obliki kisik v telesu praktično ne obstaja. Ves ogljikov dioksid, ki nastane v tkivih, se odstrani iz telesa skozi pljuča. Presnovna voda delno izhlapi tudi s površine pljuč, lahko pa se izloči tudi z znojem in urinom.
Respiratorni koeficient . Imenuje se razmerje med količino nastalega CO 2 in absorbiranega O 2 respiratorni kvocient(DC) in je odvisen od tega, kateri substrati se oksidirajo v tkivih telesa. DC v izdihanem zraku se giblje od 0,65 do 1. Zaradi čisto kemičnih razlogov med oksidacijo maščobe DC = 0,65; med oksidacijo beljakovin - približno 0,85; pri oksidaciji ogljikovih hidratov DC = 1,0. Tako lahko po sestavi izdihanega zraka ocenimo, katere snovi se trenutno uporabljajo za proizvodnjo energije v telesnih celicah. Seveda ima DC običajno neko vmesno vrednost, najpogosteje blizu 0,85, vendar to ne pomeni, da so beljakovine oksidirane; prej je posledica hkratne oksidacije maščob in ogljikovih hidratov. Vrednost DC je tesno povezana s HPO; med njima obstaja skoraj popolna korespondenca, razen v obdobjih, ko je HPO podvržen močnim nihanjem. Pri otrocih v mirovanju je DC običajno višji kot pri odraslih, kar je povezano z bistveno večjo udeležbo ogljikovih hidratov v energijski oskrbi telesa, zlasti pri delovanju živčnih struktur.
Med mišičnim delom lahko DC tudi znatno preseže HPO, če so v oskrbi z energijo vključeni procesi anaerobne glikolize. V tem primeru homeostatski mehanizmi (krvni puferski sistemi) povzročijo sproščanje dodatne količine CO 2 iz telesa, ki ni posledica presnovnih potreb, temveč homeostatskih. To dodatno sproščanje CO 2 se imenuje "nepresnovni presežek". Njegov pojav v izdihanem zraku pomeni, da je stopnja mišične obremenitve dosegla določen prag, po katerem je treba povezati anaerobne sisteme za proizvodnjo energije (“ anaerobni prag"). Otroci od 7 do 12 let imajo višje relativne kazalnike anaerobnega praga: s takšno obremenitvijo imajo višji srčni utrip, pljučno prezračevanje, hitrost krvnega pretoka, porabo kisika itd. Do 12. leta je obremenitev, ki ustreza anaerobni prag se močno zmanjša in po 17–18 letih se ne razlikuje od ustrezne obremenitve pri odraslih. Anaerobni prag je eden najpomembnejših kazalcev človekove aerobne zmogljivosti, pa tudi minimalna obremenitev, ki lahko zagotovi doseganje učinka treninga.
Zunanje dihanje - to so manifestacije dihalnega procesa, ki so jasno vidne brez kakršnih koli instrumentov, saj zrak vstopa in izstopa iz dihalnih poti le zaradi spremembe oblike in volumna prsnega koša. Kaj povzroči, da zrak prodre globoko v telo in na koncu doseže najmanjše pljučne mehurčke? V tem primeru obstaja sila, ki jo povzroča razlika v tlaku v prsih in v okoliški atmosferi. Pljuča obdaja vezivnotkivna membrana, imenovana poprsnice, med pljuči in plevralno vrečo pa je plevralna tekočina, ki služi kot mazivo in tesnilo. Intraplevralni prostor je zaprt in ne komunicira s sosednjimi votlinami ter prebavnimi in krvnimi cevmi, ki potekajo skozi prsni koš. Celoten prsni koš je tudi zaprt, ločen od trebušne votline ne le s serozno membrano, temveč tudi z veliko krožno mišico - diafragmo. Zato prizadevanja dihalnih mišic, ki vodijo do celo rahlega povečanja njegove prostornine med vdihavanjem, zagotavljajo precej pomemben vakuum v plevralni votlini in pod vplivom tega vakuuma zrak vstopi v ustno in nosno votlino in prodre naprej skozi grlo, sapnik, bronhije in bronhiole v pljučni tekstil.
Organizacija dihalnega akta . Pri organizaciji dihanja, to je pri premikanju sten prsnega koša in trebušne votline, sodelujejo tri mišične skupine: inspiratorni(zagotavljajo navdih) zunanje medrebrne mišice; izdihovalni(ki zagotavljajo izdih) notranje medrebrne mišice in diafragmo, pa tudi mišice trebušne stene. Usklajeno krčenje teh mišic pod nadzorom dihalnega centra, ki se nahaja v medulli oblongati, povzroči, da se rebra premaknejo rahlo naprej in navzgor glede na njihov položaj v času izdiha, prsnica se dvigne in diafragma se pritisne. v trebušno votlino. Tako se skupna prostornina prsnega koša znatno poveča, tam se ustvari precej visok vakuum in zrak iz ozračja teče v pljuča. Na koncu vdiha se impulz iz dihalnega centra v te mišice ustavi, rebra pod vplivom lastne gravitacije in diafragma se zaradi svoje sprostitve vrnejo v "nevtralni" položaj. Prostornina prsnega koša se zmanjša, tlak v njem se poveča, odvečni zrak iz pljuč pa se izloči skozi iste cevi, skozi katere je vstopil. Če je iz nekega razloga izdih otežen, se aktivirajo ekspiratorne mišice, da olajšajo ta proces. Delujejo tudi v primerih, ko se dihanje pod vplivom čustvenega ali fizičnega stresa okrepi ali pospeši. Delo dihalnih mišic, tako kot vsako drugo mišično delo, zahteva porabo energije. Ocenjuje se, da med mirnim dihanjem za te potrebe porabi nekaj več kot 1 % energije, ki jo telo porabi.
Glede na to, ali je širitev prsnega koša med normalnim dihanjem povezana predvsem z dvigovanjem reber ali sploščitvijo diafragme, ločimo obalno (prsno) in diafragmatično (trebušno) vrsto dihanja. Pri torakalnem dihanju se diafragma pasivno premika v skladu s spremembami intratorakalnega tlaka. Pri trebušnem tipu močne kontrakcije diafragme močno premaknejo organe trebušne votline, zato pri vdihu želodec "štrli ven". Oblikovanje tipa dihanja se pojavi v starosti 5–7 let, pri deklicah pa običajno postane torakalno, pri dečkih pa trebušno.
Pljučna ventilacija . Večje kot je telo in močnejše kot delujejo dihalne mišice, več zraka gre skozi pljuča med vsakim dihalnim ciklom. Za oceno pljučne ventilacije se meri minutni volumen dihanja, to je povprečna količina zraka, ki prehaja skozi dihalne poti v 1 minuti. V mirovanju pri odraslem je ta vrednost 5–6 l/min. Pri novorojenčku je minutni dihalni volumen 650-700 ml / min, do konca 1 leta življenja doseže 2,6-2,7 l / min, do 6 let - 3,5 l / min, pri 10 letih - 4,3 l / min. min, pri mladostnikih pa 4,9 l/min. Med telesno aktivnostjo se lahko minutni volumen dihanja zelo poveča in pri mladih in odraslih doseže 100 l/min ali več.
Frekvenca in globina dihanja . Dihalni akt, ki ga sestavljata vdih in izdih, ima dve glavni značilnosti - frekvenco in globino. Frekvenca je število dihalnih aktov na minuto. Pri odrasli osebi je ta vrednost običajno 12–15, čeprav se lahko zelo razlikuje. Pri novorojenčkih doseže frekvenca dihanja med spanjem 50–60 na minuto, do starosti enega leta se zmanjša na 40–50, nato pa z rastjo ta kazalnik postopoma upada. Tako je pri osnovnošolskih otrocih frekvenca dihanja običajno približno 25 ciklov na minuto, pri mladostnikih pa 18–20. Ravno nasproten trend starostnih sprememb dokazuje dihalni volumen, torej merilo globine dihanja. Predstavlja povprečno količino zraka, ki vstopi v pljuča med vsakim dihalnim ciklom. Pri novorojenčkih je zelo majhna - le 30 ml ali celo manj, do enega leta se poveča na 70 ml, pri 6 letih postane več kot 150 ml, do 10 let doseže 240 ml, pri 14 letih - 300 ml. Pri odrasli osebi dihalni volumen v mirovanju ne presega 500 ml. Minutni dihalni volumen je produkt dihalne prostornine in frekvence dihanja.
Če oseba izvaja kakršno koli telesno aktivnost, potrebuje dodaten kisik, zato se minutni volumen dihanja ustrezno poveča. Pri otrocih, mlajših od 10 let, je to povečanje zagotovljeno predvsem s povečanim dihanjem, ki lahko postane 3-4-krat pogostejše od dihanja v mirovanju, medtem ko se dihalni volumen poveča le 1,5-2-krat. Pri mladostnikih in še bolj pri odraslih se povečanje minutnega volumna izvaja predvsem zaradi plimnega volumna, ki se lahko večkrat poveča, frekvenca dihanja pa običajno ne presega 50–60 ciklov na minuto. Menijo, da je ta vrsta odziva dihalnega sistema bolj ekonomična. Po različnih merilih se učinkovitost in ekonomičnost zunanjega dihanja s starostjo znatno povečata in dosežeta največje vrednosti pri fantih in dekletih, starih 18–20 let. Hkrati je dihanje fantov praviloma organizirano učinkoviteje kot pri deklicah. Na učinkovitost dihanja in njegovo ekonomičnost ima velik vpliv telesna vadba, zlasti pri tistih športih, pri katerih ima oskrba s kisikom odločilno vlogo. To vključuje tek na daljavo, smučanje, plavanje, veslanje, kolesarjenje, tenis in druge vrste vzdržljivostnih športov.
Pri izvajanju ciklične obremenitve se ritem dihanja običajno "prilagodi" ritmu krčenja skeletnih mišic - zaradi tega je dihanje lažje in učinkovitejše. Pri otrocih se asimilacija ritma gibanja dihalnih mišic pojavi instinktivno brez posredovanja zavesti, vendar lahko učitelj pomaga otroku, kar prispeva k najhitrejši prilagoditvi na to vrsto obremenitve.
Pri izvajanju močnih in statičnih obremenitev opazimo tako imenovani Lindhardtov fenomen - zadrževanje diha med napenjanjem s kasnejšim povečanjem frekvence in globine dihanja po odstranitvi bremena. Pri usposabljanju in telesni vzgoji otrok, mlajših od 13–14 let, ni priporočljivo uporabljati močnih in statičnih obremenitev, tudi zaradi nezrelosti dihalnega sistema.
Spirogram . Če se na pot zraka, ki vstopa in izstopa iz pljuč, postavi gumijast meh ali lahek zvonec, potopljen v vodo, bo ta naprava zaradi delovanja dihalnih mišic povečala svojo prostornino pri izdihu in zmanjšala pri vdihu. Če so vsi priključki zatesnjeni (za tesnjenje ustne votline se uporablja poseben gumijast ustnik ali maska, ki se nosi na obrazu), potem lahko na gibljivi del naprave pritrdite pisalni pripomoček in snemate vse dihalne gibe. Takšna naprava, ki so jo izumili že v 19. stoletju, se imenuje spirograf, posnetek, narejen z njegovo pomočjo, pa se imenuje spirogram(Slika 23). S pomočjo spirograma, izdelanega na papirnem traku, lahko kvantitativno izmerite najpomembnejše značilnosti zunanjega dihanja osebe.
Volumni in kapacitete pljuč . Zahvaljujoč spirogramu lahko jasno vidite in merite različne volumne in kapacitete pljuč. V respiratorni fiziologiji se volumni običajno imenujejo tisti kazalci, ki se dinamično spreminjajo med procesom dihanja in označujejo funkcionalno stanje dihalnega sistema. Posoda je rezervoar, ki ga ni mogoče spremeniti v kratkem času, znotraj katerega poteka dihalni cikel in izmenjava plinov. Referenčna točka za vse pljučne volumne in kapacitete je raven mirnega izdiha.
Pljučni volumni. V mirovanju plimski volumen majhna v primerjavi s celotno prostornino zraka v pljučih. Zato lahko oseba tako vdihne kot izdihne veliko dodatno količino zraka. Te količine so ustrezno poimenovane inspiratorni rezervni volumen in ekspiracijski rezervni volumen. Vendar tudi pri najglobljem izdihu nekaj zraka ostane v alveolah in dihalnih poteh. To je t.i preostali volumen, ki se ne meri s spirogramom (za merjenje se uporablja precej zapletena oprema in izračuni, uporabljajo se inertni plini). Pri odraslem je približno 1,5 litra, pri otrocih pa bistveno manj.
riž. 23. Spirogram: kapaciteta pljuč in njeni sestavni deli
A- diagram spirograma: 1 - rezervni volumen vdiha; 2 - plimski volumen; 3 - ekspiracijski rezervni volumen; 4 - preostala prostornina; 5 - funkcionalna preostala zmogljivost; 6 - inspiratorna zmogljivost; 7 - vitalna zmogljivost; 8 - skupna kapaciteta pljuč; B- volumni in kapacitete pljuč: jaz- mladi športniki; II- netrenirani šolarji (povprečna starost 13 let) (po A.I. Osipov, 1964). Številke nad vrsticami so povprečne vrednosti skupne zmogljivosti. Številke v stolpcih so povprečne vrednosti volumna pljuč kot odstotek skupne zmogljivosti; številke na levi strani stolpcev ustrezajo oznakam na spirogramu
Vitalna kapaciteta pljuč. Skupna vrednost rezervnega volumna vdihavanja, dihalnega volumna in rezervnega volumna izdiha je vitalna zmogljivost(VK) je eden najpomembnejših pokazateljev stanja dihalnega sistema. Za merjenje se uporabljajo različni modeli. spirometri, pri katerem je treba po čim globljem vdihu izdihniti čim globlje - to bo vitalna zmogljivost. Vitalna zmogljivost je odvisna od telesne velikosti in s tem starosti, zelo pomembno pa je tudi od funkcionalnega stanja in telesne pripravljenosti človeškega telesa. Moški imajo večjo vitalno zmogljivost kot ženske, če se nobeden od njiju ne ukvarja s športom, predvsem z vzdržljivostnimi vajami. Vrednost vitalne zmogljivosti se med ljudmi različnih teles močno razlikuje: pri brahimorfnih tipih je razmeroma majhna, pri dolihomorfnih tipih pa zelo velika. Običajno je, da se vitalna zmogljivost uporablja kot eden od kazalcev telesnega razvoja šoloobveznih otrok, pa tudi nabornikov. Vitalno vitalno kapaciteto lahko merimo le z aktivnim in zavestnim sodelovanjem otroka, zato podatkov o otrocih, mlajših od 3 let, praktično ni.
Tabela 9
Vitalna kapaciteta pljuč pri otrocih in mladostnikih (v ml)
| Nadstropje | Starost, leta | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 15 | 17 | |
| Fantje | 1200 | 1200 | 1200 | 1400 | 1440 | 1630 | 1975 | 2600 | 3520 |
| dekleta | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1360 | 1460 | 1905 | 2530 | 2760 |
Vitalna kapaciteta kljub svojemu imenu ne odraža parametrov dihanja v realnih, »življenjskih« pogojih, saj človek brez obremenitve diha s polnim rezervnim volumnom vdiha in rezervnim volumnom izdiha.
Druge posode. Prostor v pljučih, ki ga lahko zasede zrak v primeru največjega polnega vdiha po tihem izdihu, se imenuje inspiratorna zmogljivost. Ta zmogljivost je sestavljena iz dihalne prostornine in inspiratorne rezervne prostornine.
Ekspiratorni rezervni volumen in preostali volumen, ki ga nikoli ni mogoče izdihniti, skupaj tvorita funkcionalna preostala zmogljivost(FRC) pljuča. Fiziološki pomen FRC je, da igra vlogo varovalnega pasu. Zahvaljujoč njegovi prisotnosti v alveolarnem prostoru se izravnajo nihanja koncentracij O 2 in CO 2 med dihanjem. S tem se stabilizira funkcija izmenjave plinov v pljučih, kar zagotavlja enakomeren pretok kisika iz alveolarnega prostora v krvni obtok in ogljikovega dioksida v nasprotni smeri.
Skupna kapaciteta pljuč je vsota vitalne kapacitete in rezidualnega volumna oziroma vseh štirih pljučnih volumnov: dihalni, rezidualni, inspiratorni in ekspiratorni rezervni volumen. Skupna kapaciteta pljuč se s starostjo povečuje sorazmerno z velikostjo telesa.
Nadzor dihanja . Dihanje je ena tistih telesnih funkcij, ki se po eni strani izvajajo samodejno, po drugi strani pa so lahko podvržene zavesti. Samodejno dihanje pod pogojem dihalni center ki se nahaja v podolgovati meduli. Uničenje dihalnega centra povzroči zaustavitev dihanja. Vzbujevalni impulzi, ki se ritmično pojavljajo v dihalnem centru, se prenašajo skozi centrifugalne nevrone v dihalne mišice, kar zagotavlja izmenjavo vdihavanja in izdiha. Menijo, da je pojav periodičnih impulzov v dihalnem centru posledica cikličnih presnovnih procesov v nevronih, ki sestavljajo to področje možganov. Dejavnost dihalnega centra uravnava veliko število prirojenih in pridobljenih refleksov, pa tudi impulzi iz kemoreceptorjev, ki nadzorujejo napetost kisika, ogljikov dioksid in pH v krvi, ter mehanoreceptorji, ki spremljajo stopnjo raztezanja dihalnih mišic. , pljučno tkivo in številne druge parametre. Refleksni loki so zasnovani tako, da zaključek vdiha stimulira začetek izdiha, konec izdiha pa je refleksni dražljaj za začetek vdiha.
Hkrati so lahko vsi ti refleksi za nekaj časa potlačeni zaradi aktivnosti možganske skorje, ki lahko prevzame nadzor nad dihanjem. Takšno dihanje se imenuje arbitrarna. Še posebej se uporablja pri izvajanju dihalnih vaj, pri potapljanju, pri izpostavljenosti plinom ali dimu ter v drugih primerih, ko je potrebna prilagoditev na redke dejavnike. Pri prostovoljnem zadrževanju diha pa slej ko prej dihalni center prevzame nadzor nad to funkcijo in izda nujni dražljaj, ki mu zavest ni kos. To se zgodi, ko dosežete prag občutljivosti dihalni center. Bolj kot je organizem zrel in fizično izurjen, višji kot je ta prag, večja odstopanja v homeostazi lahko prenese dihalni center. Posebej usposobljeni potapljači na primer lahko zadržijo dih 3-4 minute, včasih tudi 5 minut - toliko časa potrebujejo, da se spustijo na veliko globino pod vodo in tam iščejo želeni predmet. Na primer, kopljejo se morski biseri, korale, spužve in nekateri drugi "morski sadeži". Pri otrocih je zavestni nadzor nad dihalnim centrom mogoč po končanem polovičnem skoku rasti, tj. po 6–7 letih se običajno otroci naučijo potapljati in plavati v stilih, ki vključujejo zadrževanje diha (kraul, delfin).
Trenutek, ko se človek rodi, je trenutek njegovega prvega diha. Dejansko v maternici funkcije zunanjega dihanja ni bilo mogoče izvesti, potreba po kisiku pa je bila zagotovljena z njegovo oskrbo skozi posteljico iz materinega telesa. Torej, čeprav do rojstva funkcionalni dihalni sistem običajno popolnoma dozori, ima številne značilnosti, povezane z rojstvom in življenjskimi pogoji v obdobju novorojenčka. Zlasti aktivnost dihalnega centra pri otrocih v tem obdobju je relativno nizka in nestabilna, zato otrok pogosto ne naredi prvega vdiha takoj po izhodu iz porodnega kanala, ampak po nekaj sekundah ali celo minutah. Včasih zadostuje preprost udarec po dojenčkovi zadnjici, da sproži prvi vdih, včasih pa apneja(pomanjkanje dihanja) se vleče in če traja več minut, lahko preide v stanje asfiksija. Ker je asfiksija dokaj tipičen zaplet porodnega procesa, je zaradi svojih posledic izjemno nevarna: pomanjkanje kisika v živčnih celicah lahko povzroči motnje njihovega normalnega delovanja. Zato je živčno tkivo novorojenčkov veliko manj občutljivo na pomanjkanje kisika in presežek kislih presnovnih produktov. Kljub temu dolgotrajna asfiksija (več deset minut) povzroči znatne motnje v delovanju centralnega živčnega sistema, kar lahko včasih vpliva na preostanek življenja.
Do starosti 2-3 let se občutljivost dihalnega centra pri otrocih močno poveča in postane višja kot pri odraslih. Nato se postopoma zmanjšuje, do 10–11 let. V adolescenci se ponovno opazi začasno povečanje občutljivosti dihalnega centra, ki se odpravi z zaključkom pubertetnih procesov.
S starostjo povezane spremembe strukture in delovanja dihalnih organov . S starostjo se vse anatomske komponente dihalnega sistema povečajo, kar v veliki meri določa smer funkcionalnih starostnih sprememb. Absolutne značilnosti anatomskih lumnov sapnika in bronhijev, bronhiolov, alveolov, celotne pljučne kapacitete in njenih komponent se povečajo približno sorazmerno s povečanjem telesne površine. Hkrati večja intenzivnost presnovnih, vključno z oksidativnimi, procesi v zgodnji starosti zahteva povečano oskrbo s kisikom, zato relativni kazalniki dihalnega sistema odražajo bistveno večjo napetost pri majhnih otrocih - do približno 10–11 let. . Kljub izrazito nižji učinkovitosti in uspešnosti pa dihala pri otrocih delujejo enako zanesljivo kot pri odraslih. Temu pripomore predvsem večja difuzijska sposobnost pljuč, to je boljša prepustnost alveolov in kapilar za molekule kisika in ogljikovega dioksida.
Prenos plinov po krvi
Kisik, ki vstopa v telo skozi pljuča, je treba dostaviti svojim potrošnikom - vsem celicam telesa, ki se včasih nahajajo na razdalji več deset centimetrov (in pri nekaterih velikih živalih - več metrov) od "vira". Difuzijski procesi ne morejo prenašati snovi na takšne razdalje s hitrostjo, ki bi zadostovala za potrebe celičnega metabolizma. Najbolj racionalen način transporta tekočin in plinov je uporaba cevovodov. V svojih gospodarskih dejavnostih ljudje že dolgo in široko uporabljajo cevovode povsod, kjer je potreben stalen pretok znatnih količin vode, nafte, zemeljskega plina in mnogih drugih snovi. Da bi se zoperstavil sili gravitacije, pa tudi premagal silo trenja v ceveh, po katerih teče tekočina, je človek izumil črpalko. In da tekočina teče samo v pravo smer, ne da bi se vrnila nazaj, ko se tlak v cevovodu zmanjša, so izumili ventile - naprave, podobne vratom, ki se odpirajo samo v eno smer.
Glavni transportni sistem človeškega telesa, obtočni sistem, je strukturiran na povsem enak način. Sestavljen je iz cevi-žil, srčne črpalke in številnih zaklopk, ki zagotavljajo enosmerni pretok krvi skozi srce in preprečujejo povratni tok krvi v venah. Razvejane v drobne cevke – kapilare, krvne žilice dosežejo skoraj vsako celico, jo oskrbujejo s hranili in kisikom ter odvajajo odpadne snovi, ki jih potrebujejo druge celice ali se jih mora telo znebiti. Krvožilni sistem pri sesalcih in ljudeh je zaprta mreža žil, skozi katere poteka en sam pretok krvi, ki ga zagotavlja ciklično krčenje srčne mišice. Ker je naloga oskrbe celic s kisikom prva v vrsti življenjsko pomembnih nalog, je krvožilni sistem višjih živali in človeka posebej prilagojen za najučinkovitejšo izmenjavo plinov v zraku. To je zagotovljeno z razdelitvijo zaprtega žilnega cevovoda na dva izolirana kroga - majhen in velik, od katerih prvi zagotavlja izmenjavo plinov med krvjo in okoljem, drugi pa med krvjo in celicami telesa.
Mali in veliki krogi krvnega obtoka (Slika 24). Arterije so tiste žile, ki prenašajo kri iz srca v organe in tkiva. Imajo močno in dokaj debelo steno, ki mora vzdržati visoke pritiske, ki jih ustvarja delo srca. Arterije, ki se postopoma razvejajo v vse manjše žile – arteriole in kapilare – dovajajo kri v vsa tkiva. Žile, ki prenašajo kri iz tkiv, se imenujejo vene. Nastanejo, ko se združijo in povečajo manjše žile - kapilare in venule. Žile v svojih stenah niso zelo močne in se zlahka sesedejo, če v njih ni krvi, saj se jim ni treba ukvarjati z visokim krvnim tlakom. Da kri ne bi tekla v nasprotni smeri, imajo vene posebne zaklopke, ki zadržijo kri, če jo nekaj povzroči v nasprotni smeri. Zahvaljujoč tej zasnovi vene, ki tečejo skozi skeletne mišice, delujejo kot dodatne črpalke: s krčenjem mišice potiskajo kri iz ven, s sproščanjem pa omogočijo vstop nove porcije krvi v vene. Ker je gibanje krvi v njih lahko samo enosmerno - proti srcu - takšna "mišična črpalka" pomembno prispeva h krvnemu obtoku med mišično aktivnostjo.
Pljučni obtok se začne iz desnega prekata, iz katerega izhaja pljučna arterija. Skoraj takoj se razdeli na dva toka - na desno in levo pljučno krilo. Ko dosežejo pljuča, se pljučne arterije razdelijo na številne kapilare, od katerih najtanjše operejo posamezne pljučne vezikle (alveole). Tu pride do izmenjave plinov med krvjo in zrakom v alveolah. Da bi olajšali izmenjavo plinov, so pljučne kapilare sestavljene iz samo ene plasti celic.
riž. 24. Diagram krvnega obtoka
Za razliko od vseh drugih arterij v telesu, pljučne arterije prenašajo kri, revno s kisikom in bogato z ogljikovim dioksidom. Ta kri se imenuje "venska", ker teče po venah po vsem telesu (razen v pljučnih venah). Ta kri je že prešla skozi žile sistemskega obtoka, se odrekla kisiku, ki ga je vsebovala, in zbrala ogljikov dioksid, ki ga je treba odstraniti v pljučih.
Nasprotno, žile, ki zapuščajo pljuča, prenašajo "arterijsko" kri, to je kri, nasičeno s kisikom in praktično brez ogljikovega dioksida. Tako se pljučni obtok bistveno razlikuje od sistemskega kroga v smeri gibanja oksigenirane krvi.
Pljučne vene prenašajo oksigenirano kri v levi atrij. Ko se atrij napolni s krvjo, se skrči in potisne ta del krvi v levi prekat. Tu se začne veliki krog krvnega obtoka.
Največja krvna žila v telesu, aorta, izhaja iz levega prekata. To je precej kratka, a zelo močna cev, ki lahko prenese zelo velike razlike v tlaku, ki nastanejo med periodičnim krčenjem srca. Medtem ko je aorta še v prsnem košu, se razdeli na več velikih arterij, od katerih nekatere prenašajo s kisikom bogato arterijsko kri v glavo in organe zgornjega dela telesa, druge pa v organe spodnjega dela telesa. Iz velikih glavnih žil se zaporedno ločujejo nove manjše žile, ki prenašajo kri v posamezne dele telesa. Tako do možganov in drugih pomembnih organov vedno teče sveža, s kisikom napolnjena kri.
Edina izjema od tega pravila so jetra, kjer se mešata arterijska in venska kri. Vendar ima to globok fiziološki pomen. Po eni strani jetra prejmejo svežo arterijsko kri skozi jetrno arterijo, kar pomeni, da so njene celice v celoti oskrbljene s potrebno količino kisika. Po drugi strani pa jetra vključujejo t.i portalna vena, ki s seboj nosi hranila, absorbirana v črevesju. Vsa kri, ki teče iz črevesja, gre skozi jetra - glavni organ zaščite pred različnimi vrstami toksinov in nevarnih snovi, ki bi se lahko absorbirale v prebavnem traktu. Močni oksidativni sistemi jeter »zažgejo« vse sumljive molekule in jih spremenijo v neškodljive presnovne produkte.
Iz vseh organov se kri zbira v žilah, ki z združitvijo tvorijo vse večje združene žile. Spodnja votla vena, ki zbira kri iz spodnjega dela telesa, in zgornja votla vena, ki odvaja kri iz zgornjega dela telesa, se izlivata v desni atrij, od tam pa ju potisnejo v desni prekat. Od tega trenutka kri spet vstopi v pljučni obtok.
riž. 25. Zgradba srca
Limfni sistem . Drugi transportni sistem telesa je mreža limfnih žil. Limfa praktično ni vključena v transport kisika, vendar je zelo pomembna za distribucijo hranil (zlasti lipidov) po telesu, pa tudi za zaščito telesa pred prodiranjem tujkov in nevarnih mikroorganizmov. Limfne žile so po strukturi podobne venam, v njih so tudi ventili, ki zagotavljajo enosmerni pretok tekočine, poleg tega pa so stene limfnih žil sposobne samostojnega krčenja ("limfna srca"). Brez centralne črpalke limfni sistem premika tekočino skozi ta limfna srca in krčenje skeletnih mišic. Na poti limfnih žil, zlasti na njihovem sotočju, nastanejo bezgavke, ki opravljajo predvsem zaščitne (imunske) funkcije. Podtlak, ki nastane v prsni votlini med vdihavanjem, deluje tudi kot sila, ki potiska limfo proti prsnemu košu, kjer se limfni kanali izlivajo v vene. Tako je limfni sistem združen z cirkulacijskim sistemom v eno samo transportno mrežo telesa.
Srce in njegove starostne značilnosti . Glavna črpalka cirkulacijskega sistema - srce - je mišična vreča, razdeljena na 4 komore: dva atrija in dva ventrikla (slika 25). Levi atrij je povezan z levim prekatom z odprtino, na vrhu katere je mitralna zaklopka. Desni atrij je povezan z desnim prekatom z odprtino, ki se zapre trikuspidalna zaklopka. Desna in leva polovica srca nista povezani med seboj, zato je v desni polovici srca vedno "venska", to je kri, revna s kisikom, v levi pa je "arterijska", nasičena s kisik. Izhod iz desnega (pljučna arterija) in levega (aorta) prekata je zaprt s podobnimi oblikami semilunarne zaklopke. Preprečujejo, da bi se kri iz teh velikih izhodnih žil vrnila v srce v času njegove sprostitve.
Oblikovanje srčno-žilnega sistema pri plodu se začne zelo zgodaj - že v 3. tednu po spočetju se pojavi skupina celic s periodično kontraktilno aktivnostjo, iz katere se nato oblikuje srčna mišica. Vendar pa so tudi v času rojstva ohranjene nekatere značilnosti embrionalnega krvnega obtoka (slika 26). Ker vir kisika in hranil v embrionalnem obdobju niso pljuča in prebavni trakt, temveč posteljica, ki je s plodom povezana s popkovino, stroga delitev srca na dve neodvisni polovici ni potrebna. Poleg tega pljučni krvni obtok še nima funkcionalnega pomena in tega oddelka ne bi smeli vključiti v glavni obtok. Zato ima plod foramen ovale, ki povezuje oba atrija, kot tudi poseben arterijski kanal, ki povezuje aorto in pljučno arterijo. Kmalu po rojstvu se ti prehodni kanali zaprejo in oba krogotoka začneta delovati kot pri odraslih.
riž. 26. A- srce ploda; B- otrokovo srce po rojstvu.
Puščice kažejo smer pretoka krvi
Čeprav glavnino srčne stene predstavlja mišična plast ( miokard), obstaja več dodatnih plasti tkiva, ki ščitijo srce pred zunanjimi vplivi in krepijo njegove stene, ki med delovanjem doživljajo ogromen pritisk. Te zaščitne plasti se imenujejo osrčnik. Notranja površina srčne votline je obložena endokardij, katerega lastnosti mu omogočajo, da med krčenjem ne poškoduje krvnih celic. Srce se nahaja na levi strani prsnega koša (čeprav je v nekaterih primerih drugačna lokacija) z "vrhom" navzdol.
Teža srca odraslega človeka je 0,5% telesne teže, to je 250–300 g pri moških in približno 200 g pri ženskah. Pri otrocih je relativna velikost srca nekoliko večja - približno 0,7% telesne teže. Srce kot celota se povečuje sorazmerno s povečanjem velikosti telesa. V prvih 8 mesecih po rojstvu se teža srca podvoji, pri 3 letih - trikrat, pri 5 letih - 4-krat in pri 16 letih - 11-krat v primerjavi s težo srca novorojenčka. Fantje imajo običajno nekoliko večja srca kot dekleta; Šele v puberteti imajo deklice, ki prej začnejo zoreti, večje srce.
Atrijski miokard je veliko tanjši od ventrikularnega miokarda. To je razumljivo: delo atrijev je črpanje dela krvi skozi zaklopke v sosednji ventrikel, medtem ko morajo prekati dati krvi takšen pospešek, da jo prisilijo, da doseže najbolj oddaljene dele kapilarne mreže od srce. Iz istega razloga je miokard levega prekata 2,5-krat debelejši od miokarda desnega prekata: potiskanje krvi skozi pljučni obtok zahteva veliko manj napora kot skozi sistemski obtok.
Srčna mišica je sestavljena iz vlaken, podobnih tistim v skeletnih mišicah. Vendar pa poleg struktur, ki imajo kontraktilno aktivnost, srce vsebuje tudi drugo - prevodno strukturo, ki zagotavlja hitro prevajanje vzbujanja v vse dele miokarda in njegovo sinhrono periodično krčenje. Vsak del srca je načeloma sposoben samostojne (spontane) periodične kontraktilne aktivnosti, običajno pa krčenje srca nadzoruje določen del celic, ki se imenuje srčni spodbujevalnik, oz srčni spodbujevalnik, in se nahaja v zgornjem delu desnega atrija ( sinusni vozel). Impulz, ki se tukaj samodejno ustvari s frekvenco približno 1-krat na sekundo (pri odraslih; pri otrocih - veliko pogosteje), se širi čez prevodni sistem srce, ki vključuje atrioventrikularni vozel, Hissov snop, ki se razdeli na desno in levo nogo, ki se razveja v masi ventrikularnega miokarda (slika 27). Večina srčnih aritmij je posledica neke vrste poškodbe vlaken prevodnega sistema. Miokardni infarkt (smrt dela mišičnih vlaken) je najbolj nevaren v primerih, ko sta hkrati prizadeti obe veji Hissovega snopa.
riž. 27. Shematski prikaz srčnega prevodnega sistema
1 - sinusni vozel; 2 - atrioventrikularni vozel; 3 - snop Hiss; 4 in 5 - desna in leva veja Hissovega snopa; 6 - končne veje prevodnega sistema
Srčni cikel . Vzbujanje, ki se samodejno pojavi v sinusnem vozlu, se prenaša na kontraktilna vlakna atrija in mišice atrija se skrčijo. Ta stopnja srčnega cikla se imenuje atrijska sistola. Traja približno 0,1 s. V tem času se del krvi, ki se nabere v atrijih, premakne v ventrikle. Takoj po tem, ko se to zgodi ventrikularna sistola, ki traja 0,3 s. Med krčenjem mišic ventriklov se kri pod visokim pritiskom potiska iz njih v aorto in pljučne arterije. Nato pride obdobje sprostitve (diastola), ki traja 0,4 s. V tem času kri, ki vstopa v vene, vstopi v votlino sproščenega atrija.
Precej pomembno mehansko delo srca spremljajo mehanski in akustični učinki. Torej, če položite dlan na levo stran prsnega koša, lahko začutite občasne utripe srca ob vsakem krčenju. Utrip (enakomerna valovna nihanja sten velikih žil s frekvenco, ki je enaka srčnemu utripu) je mogoče čutiti tudi na karotidni arteriji, na radialni arteriji roke in na drugih točkah. Če prislonite uho ali posebno slušno cevko (stetoskop) na prsi ali hrbet, lahko slišite srčni toni, ki nastanejo na zaporednih stopnjah njegovega krčenja in imajo svoje značilne lastnosti. Srčni toni pri otrocih niso enaki kot pri odraslih, kar dobro vedo tudi pediatri. Poslušanje srca in tipanje pulza sta najstarejši diagnostični tehniki, s pomočjo katerih so zdravniki že v srednjem veku ugotavljali bolnikovo stanje in glede na opažene simptome predpisovali zdravljenje. V tibetanski medicini dolgotrajno (več deset minut) neprekinjeno spremljanje pulza še vedno služi kot glavna diagnostična tehnika. V sodobni medicini se uporabljajo metode ehokardiografije (snemanje ultrazvočnih valov, ki se odbijajo od tkiv utripajočega srca), fonokardiografija (snemanje zvočnih valov, ki jih ustvarja srce med krčenjem), pa tudi spektralna analiza srčnega ritma (posebna metoda matematične obdelave kardiograma) se pogosto uporabljajo. Študija variabilnosti srčnega utripa pri otrocih se uporablja zlasti za oceno njihovih prilagoditvenih sposobnosti med izobraževalno in telesno aktivnostjo.
riž. 28. Normalni človeški EKG, pridobljen z bipolarnim odvodom s površine telesa v smeri dolge osi srca
elektrokardiogram (Slika 28). Ker je srce mišica, njegovo delo vodi do pojava bioloških električnih potencialov, ki vedno spremljajo kontrakcijo mišic katere koli vrste. Ko so dovolj močne, te kontrakcije povzročijo močne tokove električnih impulzov, ki se razširijo po telesu. Trenutna napetost med takšnimi kontrakcijami je približno 1 tisočinko volta, to je vrednost, ki je povsem zadostna za snemanje s posebnim potenciometrom. Naprava, namenjena beleženju električne aktivnosti srca, se imenuje elektrokardiograf, in krivulja, ki jo posname, je elektrokardiogram(EKG). Možnost snemanja EKG je mogoče odstraniti s pomočjo tokovodnih elektrod (kovinskih plošč) iz različnih delov telesa. V medicinski praksi se najpogosteje uporabljajo EKG odvodi iz dveh rok ali iz ene roke in ene noge (simetrično ali asimetrično) ter več odvodov s površine prsnega koša. Ne glede na lokacijo odvoda ima EKG vedno enake valove, ki se izmenjujejo v istem zaporedju. Lokacije odvodov EKG vplivajo samo na višino (amplitudo) teh valov.
Valovi EKG so običajno označeni z latinskimi črkami P, Q, R, S in T. Vsak od zob nosi informacije o električnih in s tem presnovnih procesih v različnih delih miokarda v različnih fazah srčnega cikla. Zlasti rog R odraža atrijsko sistolo, kompleks QRS označuje ventrikularno sistolo in zob T kaže na pojav obnovitvenih procesov v miokardu med diastolo.
Registracija EKG je možna tudi pri plodu, saj se električni impulz plodovega srca zlahka širi skozi prevodna tkiva njegovega in materinega telesa. V EKG pri otrocih ni bistvenih razlik: enaki valovi, isto zaporedje, enak fiziološki pomen. Razlike so v amplitudnih značilnostih valov in nekaterih razmerjih med fazami srca in odražajo predvsem starostno povečanje velikosti srca in povečanje vloge parasimpatičnega dela avtonomnega živčnega sistema s starostjo. pri nadzoru kontraktilne aktivnosti miokarda.
Hitrost pretoka krvi . Z vsakim krčenjem prekati izločijo vso kri v sebi. Ta količina tekočine, ki jo iztisne srce med sistolo, se imenuje udarni izmet, oz udarni (sistolični) volumen. Ta indikator se s starostjo povečuje sorazmerno s povečanjem velikosti srca. Enoletni otroci imajo srce, ki izčrpa nekaj več kot 10 ml krvi na kontrakcijo, pri otrocih od 5 do 16 let pa se ta vrednost poveča s 25 na 62 ml. Produkt srčnega utripa in srčnega utripa kaže količino krvi, ki preteče skozi srce v 1 minuti in se imenuje minutni volumen krvi(MOK). Pri enoletnih otrocih je IOC 1,2 l / min, do šolske starosti se poveča na 2,6 l / min, pri mladih moških in odraslih pa doseže 4 l / min ali več.
Pri različnih obremenitvah, ko se poveča potreba po kisiku in hranilih, se lahko IOC precej poveča, in sicer pri majhnih otrocih predvsem zaradi povečanja srčnega utripa, pri mladostnikih in odraslih pa tudi zaradi povečanja udarnega volumna, ki lahko poveča z vadbo 2-krat. Pri treniranih ljudeh je srce običajno veliko, pogosto ima neustrezno povečan levi prekat (tako imenovano »atletsko srce«) in utripni izid pri takšnih športnikih je lahko tudi v mirovanju 2,5–3-krat večji kot pri netreniranem oseba.
Vrednost IOC pri športnikih je tudi 2,5-3-krat višja, zlasti pri obremenitvah, ki zahtevajo maksimalno napetost oksidativnih sistemov v mišicah in s tem transportnih sistemov telesa. Hkrati pa pri treniranih ljudeh telesna aktivnost povzroči manjši porast srčnega utripa kot pri netreniranih. Ta okoliščina se uporablja za oceno stopnje telesne pripravljenosti in "telesne zmogljivosti pri utripu 170 utripov / min."
Volumetrična hitrost pretoka krvi(tj. količina krvi, ki preteče skozi srce na minuto) morda nima veliko opraviti linearna hitrost gibanje krvi in njenih sestavnih celic skozi žile. Dejstvo je, da linearna hitrost ni odvisna samo od prostornine prenesene tekočine, temveč tudi od lumna cevi, skozi katero ta tekočina teče (slika 29). Dlje od srca postane skupni lumen žil arterij, arteriol in kapilar večji, saj se z vsako naslednjo razvejanostjo skupni premer žil poveča. Zato je največja linearna hitrost gibanja krvi opazna v najdebelejši krvni žili - aorti. Tu kri teče s hitrostjo 0,5 m/s. Ko doseže kapilare, katerih skupni lumen je približno 1000-krat večji od preseka aorte, kri teče z nizko hitrostjo - le 0,5 mm / s. Ta počasen pretok krvi skozi kapilare, ki se nahajajo globoko v tkivih, zagotavlja dovolj časa za popolno izmenjavo plinov in drugih snovi med krvjo in okoliškimi tkivi. Hitrost pretoka krvi praviloma ustreza intenzivnosti presnovnih procesov. To zagotavljajo homeostatski mehanizmi za uravnavanje krvnega pretoka. Tako se v primeru prekomerne oskrbe tkiv s kisikom kapilare zožijo, povečajo periferni upor in s tem zmanjšajo pretok krvi skozi njih. Nasprotno, če v tkivo priteka malo kisika, se v njem tvorijo kisli presnovni produkti, premik pH na kislo stran pa ima sproščujoč učinek na mišice sten krvnih žil. Njihov tonus se zmanjša, upor proti pretoku krvi se zmanjša, hitrost pretoka krvi pa se poveča. Na podoben način se uravnava pretok krvi skozi predele kože glede na trenutne potrebe telesa: potrebo po oddajanju odvečne toplote ali ohranjanju toplote v notranjosti. V prvem primeru se kožne žile razširijo in kri pride do površinskih plasti kože; v drugem primeru se zožijo, koža postane bleda, kar pomeni, da je dotok krvi v zunanje plasti omejen.
Utrip in krvni tlak . Za karakterizacijo delovanja srčno-žilnega sistema se najpogosteje uporabljajo indikatorji pulza in krvnega tlaka. Pri novorojenčkih je srčni utrip bistveno višji kot pri odraslih. Tudi v pogojih mirnega spanca je v prvih mesecih življenja 130-140 utripov / min, do konca 1 leta življenja pade na 120 utripov / min. Pri predšolskih otrocih je normalen srčni utrip 95 utripov/min, pri osnovnošolcih pa 85–90 utripov/min. Do adolescence se srčni utrip zmanjša na 80 utripov / min, pri mladih moških pa postane enak kot pri odraslih - 72–75 utripov / min. Srčni utrip pri moških je običajno nekoliko nižji kot pri ženskah.
riž. 29. Shema razmerja med površino prečnega prereza, tlakom in povprečno linearno hitrostjo krvnega pretoka v različnih delih srčno-žilnega sistema
Z vsakim utripom utripa se v krvni obtok potisne nov del krvi. Krčenje prekatov srca ustvarja pritisk, ki se v valovih širi skozi velike krvne žile, postopoma zbledi na ravni arteriol in kapilar, katerih skupni lumen je večkrat večji. Ta razlika v tlaku je sila, ki prisili kri, da se premakne iz srca in velikih žil v kapilare. Stene krvnih žil niso pasivne membrane, skozi katere teče tekočina, ki jo potiska črpalka. Stene arterij in nekaterih kapilar vsebujejo gladke mišice v obliki obroča, ki nadzorujejo žilni tonus. Višji kot je žilni tonus, bolj so arterije zožene, večji upor krvnemu pretoku zagotavljajo, višji je krvni tlak. Krvni tlak je potreben za zagotovitev, da se kri dostavi v možgane, ki se nahajajo pri osebi veliko višje od ravni srca. Srce mora s svojo kontraktilno silo premagati težo krvnega stebra, ki je enak razdalji od izhoda aorte do vrha glave. Jasno je, da je ta vrednost odvisna od višine osebe. Pri odraslem je ta razdalja veliko večja kot pri otroku, zato je krvni tlak pri otrocih bistveno nižji kot pri odraslih.
Drug fiziološki razlog, zakaj mora biti krvni tlak dovolj visok, je zasnova ledvice: da se primarni urin filtrira, mora kri vstopiti v ledvico pod visokim pritiskom. Zato v večini primerov visok krvni tlak opazimo pri ljudeh z okvarjenim delovanjem ledvic ali cerebralnim žilnim tonusom.
Tabela 10
Indikatorji krvnega tlaka, povezani s starostjo (mm Hg)
| starost | Sistolični tlak | Diastolični tlak |
|---|---|---|
| 1 - 10 dni | 60-89 | 30-54 |
| 11 dni - 6 mesecev | 70-109 | 40-74 |
| 7 mesecev - 2 leti | 70-129 | 40-79 |
| 13-14 let | 106 | 64 |
| 15 - 17 let | 116 | 67 |
| 18 - 20 let | 117 | 69 |
| 20 - 30 let | 120 | 72 |
| 70 let star | 136 | 78 |
Za merjenje krvnega tlaka se uporablja preprosta naprava, ki jo sestavljajo manšeta, manometer in fonendoskop. Manšeta se namesti na ramo in vanjo se pod nadzorom manometra črpa zrak. Manšeta stisne žile, ki tečejo vzdolž humerusa. Ko se pretok krvi v teh žilah popolnoma ustavi, se počasi odpre manšetna zaklopka in s fonendoskopom na notranji površini komolca poslušamo značilne tone, ki se pojavijo šele v trenutku, ko krvni tlak, ki ga ustvari srce v trenutku sistole postane dovolj (največ) za potiskanje krvi skozi arterijo, ki je napol stisnjena z manšeto. Pokliče se vrednost odčitka manometra v trenutku, ko se pojavi prvi ton sistolični tlak. Z nadaljnjim upadanjem tlaka v manšeti so toni jasno slišni skozi fonendoskop, vendar se v določenem trenutku zasliši zadnji ton in ni slišati ničesar drugega. Ta trenutek ustreza minimalnemu tlaku, ki obstaja v arterijah v času diastole, zato se imenuje diastolični. Zabeleženi so tudi odčitki manometra v tem trenutku. Razlika med sistoličnim in diastoličnim tlakom se imenuje pulzni tlak in posredno označuje velikost izmeta udarca.
Regionalni krvni obtok in njegove starostne značilnosti . Oskrba tkiv s kisikom in hranili je v veliki meri odvisna ne od dela velikih žil, temveč od tega, kako je krvni obtok organiziran v določenem tkivu. Drobne kapilare, ki dovajajo kri do posameznih celic, določajo učinkovitost oskrbe teh celic. Hkrati imajo različna tkiva svoje specifične regionalne značilnosti organizacije žilne postelje in nadzora krvnega pretoka. Splošni trend starostnih sprememb regionalnega krvnega obtoka je, da je pri otrocih kapilarizacija organov in tkiv razmeroma prekomerna, količina krvi (na enoto mase tkiva), ki se vnese v tkivo, je običajno večja kot pri odraslih in Za celoten sistem oskrbe s krvjo je značilna zmanjšana učinkovitost. To je posledica večjih potreb otrok po kisiku, tkiv otrokovega telesa po hranilih, pa tudi povečane občutljivosti teh tkiv na vsebnost produktov celične presnove v krvi. Prav zaradi tega se telo pretirano trudi za delovanje krvožilnega sistema, hkrati pa ohranja njegovo visoko zanesljivost in ustrezno oskrbo tkiv s kisikom in substrati. Najbolj zanimive so s starostjo povezane spremembe v možganski cirkulaciji in periferni cirkulaciji v okončinah.
Cerebralna cirkulacija. Pri novorojenčkih se splošna nezrelost regulativnih mehanizmov kaže v nestabilnosti in variabilnosti možganskega krvnega pretoka. Hkrati se v celotnem obdobju dojenčka opazijo najvišje stopnje intenzivnosti oskrbe možganov s krvjo. Očitno je to posledica posebej visokih presnovnih potreb možganov v tem času. V obdobju od 1 leta do 5 let se intenzivnost možganskega krvnega obtoka postopoma zmanjšuje, pojavi se nizek tonus velikih arterijskih žil in povečan tonus majhnih možganskih žil. V starosti 5–6 let se v ozadju pospešene rasti in številnih kvalitativnih sprememb v funkcionalnih manifestacijah telesa prestrukturira tudi možganski krvni pretok. Volumetrični pretok krvi se zmanjša, kar pomeni, da krvni obtok postane varčnejši. Zmanjša se tudi tonus majhnih žil, velike žile pa pridobijo parametre tonične napetosti, ki so bolj značilni za odrasle. To je povezano z zorenjem strukture sten krvnih žil, ki od te starosti pridobijo lastnosti, ki so podobne tistim pri odraslih. Nova organizacija krvnega obtoka v možganih odraža novo stopnjo v organizaciji delovanja samih možganov: njegove reakcije na zunanje dražljaje postanejo manj splošne in bolj ekonomične. Do starosti 9 let se krvni tlak znatno poveča, kar povzroči nadaljnje povečanje tonusa možganskih žil. Z nastopom pubertetnih sprememb ton velikih možganskih žil doseže najvišje vrednosti. To je očitno eden od razlogov za dokaj pogost pojav - juvenilno hipertenzijo. V istem obdobju se volumetrična hitrost krvnega pretoka ponovno močno poveča, kar odraža neekonomičnost regionalnega krvnega obtoka. Vendar pa se do starosti 16–17 let stanje normalizira in cerebralna cirkulacija fantov in deklet se po svojih parametrih ne razlikuje od običajne norme za odrasle. Zanimivo je, da s starostjo možganski pretok krvi postane manj občutljiv na telesno aktivnost, to je, da se zanesljivost mehanizmov oskrbe možganov s kisikom v različnih pogojih aktivnosti opazno poveča.
Periferni pretok krvi. V obdobju od 3 do 7 let se intenzivnost perifernega krvnega pretoka zmanjša za 1,5-krat, do 16 let pa še za 4-krat. To približno ustreza stopnji s starostjo povezanega zmanjšanja intenzivnosti presnovnih procesov. Ker pomemben delež mase okončin predstavljajo skeletne mišice, so pomemben dejavnik pri starostnih spremembah perifernega krvnega pretoka starostne spremembe v sestavi skeletnih mišic. V zgodnji starosti večino mišičnih vlaken predstavljajo tiste vrste, ki potrebujejo redno in znatno oskrbo s kisikom. Ob koncu pubertete postanejo mišice občutno manj občutljive na kisik, pri dečkih je delež tovrstnih mišičnih vlaken veliko večji kot pri deklicah. Periferni pretok krvi v rami pri dečkih je skoraj 2-krat manj intenziven kot pri deklicah. V prvi fazi pubertete, ko se skeletne mišice šele pripravljajo na procese diferenciacije, se opazno poveča njihova kapilarizacija in začasno se ponovno poveča obseg perifernega krvnega pretoka. To je povezano s povečanjem porabe kisika v mišicah med delom. Navidezno neučinkovitost takšnih reakcij je razložena z energetskimi potrebami tkiv, ki so potrebne za resne morfofunkcionalne spremembe. Toda do 15. leta se stanje normalizira, volumetrična hitrost krvnega pretoka se zmanjša, kapilarizacija doseže normalno raven za odrasle in celotna organizacija perifernega krvnega pretoka postane enaka kot pri odraslih.
Če mišice okončin izvajajo statično obremenitev, se po njenem zaključku poveča pretok krvi (delovna hiperemija). Pretok krvi se lahko pod temi pogoji poveča za 50-200 %, odvisno od starosti in stopnje vadbe. Pri mladih moških je resnost hiperemije po delu večja kot pri otrocih osnovnošolske starosti, kar je povezano s posebnostmi regulacije žilnega tonusa, pa tudi z razlikami v presnovnih potrebah mišic.
Nevrohumoralna regulacija sistema za oskrbo s kisikom . Dejavnost krvnega obtoka in dihanja uravnava avtonomni živčni sistem, ki ga predstavljata dva para živcev: vagus (parasimpatični oddelek) in simpatični. Vagusni živci izvirajo iz podolgovate medule, simpatični živci pa izhajajo iz vratnega simpatičnega ganglija. Ta dva para živcev delujeta na principu nasprotja: tiste procese, ki jih en oddelek pospeši ali okrepi, drugi oddelek zavre ali oslabi. V zvezi z dejavnostjo kardiorespiratorni sistem(kot pogosto skupno imenujemo krvožilni in dihalni sistem, s čimer poudarjamo njuno neločljivo funkcionalno povezanost), deluje vagusni živec kot vir zaviralnih vplivov, simpatik pa kot prevodnik aktivacije. Aktivacija vagusnega živca upočasni srčni ritem in zmanjša moč srčnih kontrakcij. Simpatični impulzi povečajo srčni utrip in povečajo moč njegovih kontrakcij.
Simpatični živčni končiči povečajo tonus gladkih mišic v stenah krvnih žil in s tem zožijo njihov lumen.
Čeprav so do rojstva otroka končiči tako vagusnih kot simpatičnih živčnih vej v srčni mišici precej dobro zastopani, v zgodnji starosti (do 2–3 let) pri regulaciji prevladuje vpliv simpatičnih živcev. srčna aktivnost. To je eden od razlogov za višji srčni utrip pri otrocih te starosti. Prvi znaki vpliva vagusnega živca na srčno aktivnost so opaženi šele pri 3-4 mesecih starosti, tvorba vagotonične regulacijske povezave pa se nadaljuje do osnovnošolske starosti.
Dejavnost kardiorespiratornega sistema nadzirajo številni brezpogojni refleksi. Toplota, mraz, injekcije in druga draženja povzročijo vzburjenje na končičih centripetalnih živcev, ki se prenese v osrednje živčevje in od tam po živcu vagus ali simpatik doseže srce in druge izvršilne organe. Sem spadajo predvsem dihalne mišice, miokard in mišice krvnih žil, ki določajo njihov tonus in lumen. Na primer, refleksni odziv na akutno hlajenje (polivanje s hladno vodo) je zadrževanje diha in bradikardija, to je močno zmanjšanje srčnega utripa. Oba učinka povzroči vagusni živec.
Stopnja raztezanja pljuč in prsnega koša ter srčnih votlin so močni refleksni dražljaji, ki aktivirajo mehanizme aktivacije krčenja dihalnih mišic in miokarda. Številni baro-, kemo- in mehanoreceptorji, ki se nahajajo v srcu, krvnih žilah, pljučih, prsni votlini, sprejemajo informacije o fizikalnih, mehanskih in kemijskih lastnostih notranjega okolja, jih prenašajo v centre avtonomne regulacije, ki se nahajajo v možganskem deblu, in refleksna vezja, ki tam zapirajo loke, proizvajajo kontrolne signale, ki uravnavajo aktivnost izvršilnih organov kardiorespiratornega sistema. Tako se izvaja njegova samoregulacija.
Centrifugalni živci avtonomnega sistema sprejemajo impulze ne le iz podolgovate medule in hrbtenjače, temveč tudi iz ležečih delov centralnega živčnega sistema, vključno s možgansko skorjo. Zato je razmeroma enostavno razviti pogojne reflekse, povezane s spremembami v delovanju kardiorespiratornega sistema. Na primer, pogled na zdravniško ali negovalno belo halju je pri otroku pogosto združen z občutkom bolečine (od injekcije, cepljenja, vrtanja ipd.). Bolečina refleksno povzroči povečan srčni utrip in dihanje. Pogojno refleksna reakcija na bel plašč pri otrocih je pogosto povezana tudi z aktivacijo simpatičnega oddelka in njegovih podrejenih organov. Drug tipičen primer pogojnega refleksa je stanje pred startom, ki ga opazimo pri športnikih in pogosto pri šolarjih pred začetkom tekmovanj: še pred startom se poveča srčni utrip in dihanje, prezračevanje pljuč in minutni volumen krvi. krvni obtok se poveča, to pomeni, da se telo tako rekoč pripravi na prihajajoče aktivno fizično delo. Pri uravnavanju funkcij kardiorespiratornega sistema imajo neposredno vlogo hormoni nadledvične žleze - adrenalin in norepinefrin.
Običajno so reakcije srca, krvnih žil in dihalnih organov na vse zunanje in notranje dražljaje usklajene med seboj, kar zagotavlja njihovo visoko učinkovitost. Vendar pa je pri majhnih otrocih stopnja doslednosti avtonomnih odzivov na draženje bistveno nižja kot pri odraslih. Šele v starosti 6–7 let, ko je končan polovični preskok, se doseže razmeroma visoka stopnja doslednosti aktivnosti vegetativnih funkcij in njihova sorazmernost z močjo trenutnega dražljaja. Prav zaradi te okoliščine je starost 6–7 let ključna, mejna starost za začetek številnih vrst otrokovih dejavnosti, vključno z začetkom njegovega sistematičnega izobraževanja. Preden doseže to starost, fiziološki sistemi otrokovega telesa, vključno s kardiorespiratornim sistemom, niso funkcionalno pripravljeni na različne izobraževalne in telesne dejavnosti.
Živčna regulacija kardiorespiratornega sistema je tesno povezana s humoralnim sistemom. Simpatični živčni končiči sproščajo adrenalin, isti hormon, ki ga proizvaja medula nadledvične žleze. Vagusni živec proizvaja v svojih končičih acetilholin, snov, ki deluje nasprotno od adrenalina na srce, ožilje, dihalne mišice itd. Na delovanje srca, ožilja in dihal vplivajo tudi drugi hormoni. Tako tiroksin, ščitnični hormon, pospešuje celični oksidativni metabolizem in spodbuja povečanje aktivnosti srca in dihalnih mišic. Hormon vazopresin, ki ga proizvaja hipofiza, vpliva na tonus krvnih žil, zlasti v koži in ledvicah. Delovanje srca in dihalnih mišic je odvisno od vsebnosti kalijevih soli v krvi (zaviralni učinek) in kalcija (aktivacijski učinek).
Razmerje med živčno in humoralno regulacijo kardiorespiratornega sistema se postopoma razvija med individualnim razvojem in doseže stopnjo primarne zrelosti do starosti 6–7 let, dokončno pa dozori šele v zadnji fazi pubertete.
Vprašanja in naloge
1. Kakšen je kisikov režim telesa?
2. Zakaj se kisik iz zraka premika proti celicam?
3. Poimenujte transport kisika iz ozračja v celico.
4. Kakšni so pljučni volumni in kapacitete? Kako jih izmeriti?
5. Zakaj se pljučna ventilacija med telesno aktivnostjo poveča?
6. V čem se pljučni obtok razlikuje od velikega obtoka?
7. Zakaj in kje se v srčno-žilnem sistemu nahajajo zaklopke?
8. Kaj je elektrokardiogram?
9. Zakaj je utrip pri otrocih hitrejši in krvni tlak nižji kot pri odraslih?
10. Kateri živci uravnavajo krvni obtok in dihanje?