NAFAS SISTEMASI FIZIOLOGIYASI.
Reja:
1.Nafasning mohiyati, bosqichlari va mexanizmi.
2.Nafas olish tiplari, tezligi va o‘pkaning ventelyatsiya koeffitsientii.
3.Gazlarning qon bilan tashilishi, qonning kislorod sig‘imi.
4.Nafas jarayonining boshqarilishi, unga ta’sir qiluvchi omillar.
Tayanch IBORALAR.
Nafas, bir hujayrali, ko‘p hujayrali, suvda, quruqlikda, tashqi, ichki
nafas, tashqi va ichki tishsimon muskul, elastiklik, manfiy bo‘shliq, inspiratsiya,
ekspiratsiya, tiriklik sig‘im, umumiy sig‘im, o‘lik bo‘shliq, ventilyatsiya
koeffitsienti, daqiqalik ventilyatsiya hajmi, gaz almashinuvi, gazlarni tashilishi,
gazlarni erish koeffitsienti, Torichelli bo‘shlig‘i, parsial bosim, gipoksemiya,
gipoksiya, anoksiya, simpatik va adashgan nerv, O2 va SO2, tog‘ kasalligi, kesson
kasalligi.
1.Nafas organizmga qabul qilingan kislorodning to‘qimalarda iste’mol qilinishi
natijasida karbanat angidrid gazi va suv ajralib chiqishini ta’minlovchi bir qancha
biokimyoviy jarayonlarni o‘z ichiga oladigan fiziologik aktdir.
Nafas vositasida organimzda bir qancha jarayonlar ta’minlanadi.
Jumladan: moddalar va energiya almashinuvi, organizmning turoqlik holati ya’ni
kislota-ishqor muvozanati saqlanadi. Qonning kislota-ishqor muvozanatining bir xil
me’yorda saqlanishida nafasning ahamiyati muhim, ya’ni kislorod qabul qilinib
karbanat angidrid ajratib chiqarilib, ichki muhitni turoqligi ta’minlanadi. Moddalar
almashinish jarayonida kislorod ishtirokida organik moddalar parchalanadi, yonadi.
Nafas olmay yashaydigan organizmlar bormi?
Nafas olmay yashaydigan tuban organizmlar bor, ularga viruslar,
anaerob sharoitda yashaydigan mikroorganizmlar kiradi. Boshqa barcha hayvonlar
organizmi uchun nafas zaruriy jarayondir. Demak, nafas barcha tirik organizmlar
uchun xos bo‘lgan murakkab fiziologik jarayondir. Turli hayvonlarning kislorodga
bo‘lgan ehtiyoji turlichadir. Masalan: nafas jarayoni bir qator murakkab
jarayonlardan iborat bo‘lib, natijada organizmni kislorod bilan ta’minlanishi,
karbanat angidrid gazining ajralib chiqishi asosida boshqa moddalar hosil bo‘lib, bu
jarayon kislorod ishtirokida ro‘yobga chiqadi. Nafas har xil organizmlarda turli yo‘l
bilan ta’minlanib, organizmlarning evolyusion taraqqiyoti davrida nafas olish
organlari murakkablashib taraqqiy etib kelgan.
1.Eng birinchi hayvonot dunyosi suvda bir hujayrali organizmlarni paydo
bo‘lishi natijasida ular suvda erigan kislorodni osmos diffuziya yo‘li bilan hujayra
po‘sti orqali qabul qilib, karbanat angidridni shu yo‘l orqali tashqariga chiqaradi
ya’ni diffuzion nafas olish turi bir hujayrali organizmlarda yuzaga kelgan. Suvda
karbanat angidridning parsial bosimi kam bo‘lgani uchun karbanat angidrid
hujayradan tashqariga va hujayralarda kislorodning parsial bosimi kam bo‘lgani
uchun suvdan kislorod hujayralarga kiradi.
2.Ko‘p hujayrali organizmlar paydo bo‘lishi bilan, bu hujayralarning
hammasi tashqi muhit bilan aloqa qilaolmaganligi tufayli eng chetdagi hujayralar
barcha hujayralar uchun nafas olib teri orqali nafas olish yuzaga keladi. Shunday
qilib, ko‘p hujayrali hayvonlarda teri orqali nafas olish paydo bo‘lgan.
3.Hasharotlarning terisi xitin modda bilan qoplangani uchun ular teri
orqali nafas olaolmay, traxeya bilan nafas oladi, natijada traxeya nafas olish turi
paydo bo‘lgan. Bu nafas olish turi quruqlikda yashovchi hayvonlarga xosdir.
4.Faqatgina suvda yashashga mo‘ljallangan organizmlarda baliqlarda,
bo‘g‘im oyoqlilarda nafas vazifasini jabralar (oyquloqlar) vositasida ta’minlanadi va
ularda jabralarni murakkab tuzilishi hamda ularda bir qancha qavatli pardalarni
mavjudligi kapillyarlarni rivojlanganligi jabralar orasidan havoni diffuziya yo‘li
bilan qon sistemasiga o‘tkazilishini ta’minlaydi. Ba’zi bir xil baliqlarda havo
pufaklari mavjud (щuka), ularda havo pufaklari suzishga mo‘ljallangan. Shu
pufaklar orqali kislorod diffuziyalanadi va asosiy kislorod almashinishini jabralar
orqali amalga oshiradi.
Organizmlar suvdan quruqlikga yashashga moslashishi bilan maxsus
havo haltalari baqalarda hosil bo‘lib, mayda alveolalarga o‘xshash uyachalari bo‘lib,
ularga qon keladi. Kislorod qonga o‘tib karbanat angidrid havo pufaklari-o‘pka
orqali tashqariga chiqariladi. Baqa va baliqlar past taraqiy etgan hayvonlar
hisoblanib, ularda tashqi muhit bilan qon o‘rtasidagi gaz almashinuvini 2/3 qismi teri
orqali amalga oshadi.
5.Organizmlarning rivojlanishi natijasida parrandalarda bir qator murakkab
nafas organlari rivojlanib o‘pka asosiy nafas organi bo‘lsa, qo‘shimcha havo
xaltalari, naychalari bo‘ladi. Ularning nafas sistemasi juda murakkab bo‘lib,
naysimon suyaklarga tutashgan, bu suyaklar parrandalarni engillashtirib uchishga
qulaylik tug‘dirib, ularni muvozanatini saqlaydi. Parrandalarda qo‘shimcha havo
xaltalari ko‘krak qafasida ikki juft va oldingi qismida bitta va qorin bo‘shlig‘ida ikki
juft bo‘lib, bu havodan juda yuqorida uchganda va atmosfera havosi tarkibida
kislorodning parsial bosimi pasayganda faydalanib ichki havo almashinishi sodir
bo‘ladi.
Eng yuqori rivojlangan hayvonlarda o‘pka orqali nafas olish turi mavjud,
ammo ularda teri orqali nafas olish ham saqlangan. Masalan; hammomga kirganga
qadar va undan chiqqandan keyin nafas olish farq qiladi. Hammomdan chiqqanda
teri orqali nafas olish yaxshilanadi ya’ni odamlarda ham 1% teri orqali nafas olish
saqlangan, ot ishlaganida eng ko‘p teri orqali nafas oladi ya’ni 8% gacha. Shuning
uchun ota-bobolarimiz otni tozalab turgan.
6.Sut emizuvchi hayvonlarda eng oliy nafas olish sistemasi mavjud bo‘lib
tashqi muhit bilan qon o‘rtasidagi gaz almashinishiga juda yaxshi moslashgan.
Ularda asosiy nafas olish organi o‘pka hisoblanib, o‘z navbatida nafas olish sistemasi
organlariga og‘iz bo‘shlig‘i, burun, hiqildoq, kekirdak, bronxlar, alveolalar, ko‘krak
qafasi va diafragma kiradi. Ikkita xolta rivojlangan o‘pkani hosil qiladi. O‘pka atrofi
berk bo‘lgan ko‘krak qafasida joylashgan bo‘lib, oldi yelka suyagi, yon tomonida
qobirg‘a va orqa qismi diafragma bilan o‘ralgan, o‘rtada yurak va yon tomonida
kovak vena va aorta, kichik qon aylanish doirasi o‘tadi. Shuning uchun ko‘krak
qafasining harakati vositali yo‘l bilan yurak ishiga, tomirlarni kengayib torayishiga,
kovak venalarga qonning tortilishida katta ahamiyatga egadir.
O‘pkada muskul tolalari bo‘lmaganligi uchun u o‘zicha qisqarib
kengaymaydi va shuning uchun o‘z vazifasini «passiv» bajaradigan organdir
(to‘liqcha passiv bo‘lmaydi, to‘liqcha passiv bo‘lganida gaz almashinish va boshqa
jarayonlar boshqacha bo‘lar edi). Ko‘krak qafasining harakatiga qobirg‘alararo
tashqi va ichki tishsimon muskul, diafragma muskullari (tevarak o‘rtasi pay), qorin
devorining muskullari (qorin atrofini o‘rab olgan muskullar), oshqozon ichak
sistemasini harakati ta’sir qiladi. Ya’ni qobirg‘alararo tashqi tishsimon muskullar
nafas oluvchi muskullar – insperator va boshqa muskullar esa nafas chiqaruvchi –
eksperator muskullar deyiladi.
Nafas olish jarayoni bir necha etaplardan iborat bo‘ladi.
1.Tashqi nafas: a). Tashqi muhit bilan o‘pka alveolalari o‘rtasida havo
almashinuvi; b). Alveola havosi bilan qon o‘rtasida gaz almashinuvi.
2. Gazlarning qon bilan tashilishi kislorodni o‘pkadan to‘qimalarga va karbanat
angidridni to‘qimalardan o‘pkaga qon bilan tashilishi.
3.Ichki nafas a). Qon bilan to‘qimalar o‘rtasida gazlarning almashinishi, b)
hujayralarni kislorodni iste’mol qilib, karbanat angidridni ajratib chiqarishi
(hujayralarning nafasi).
Nafas jarayonida o‘pkaning insperatsiya va eksperatsiya mexanizmi natijasida
havo olib havo chiqarilishi ta’minlanadi.
1.Insperatsiya bo‘lish uchun qobirg‘alararo tashqi tishsimon muskullar qisqarib
ko‘krak qafasi eniga kengayadi, diafragma tortilib taranglashadi ko‘krak qafasi
uzunasiga kengayadi, to‘sh suyagini pastga tushishi uni balandligiga kengaytiradi va
plevralararo havo bosimining keskin pasayishi vakum kuchini oshiradi natijada
o‘pka devorlari tortilib kengayadi. O‘pka ichida vakuum hosil bo‘lib, atmosfera
havosidan havo so‘rilib, o‘pkani to‘ldiradi. Demak, o‘pka ikki tomonga va pastga
tortilishidan o‘pka ichini kengaytirib alveolalarda vakum hosil bo‘lib, burundan
nafas olinadi. O‘pka devori ikki qavat plevradan iborat bo‘lib, bir qavati o‘pkani,
ikkinchisi qobirg‘alar ustida joylashib, ular orasida plevralararo suyuqligi bo‘ladi va
shu plevralararo bo‘shliqda manfiy darajadagi bosim bo‘lib 5-16 mm simob ustuniga
teng. Plevralararo manfiy bosimni aniqlash uchun bu bo‘shliqga igna sanchib
manometr asbobi yordamida bu bosimni o‘zgarishini aniqlash mumkin. Bu havo
bo‘shlig‘ining paydo bo‘lishi birinchi nafas olish bilan bog‘liq. Embrion ona qornida
havoni faqat ona qoni orqali olib o‘pka ishlamay o‘pka ko‘krak qafasi bilan yopishib
bo‘shliq bo‘lmaydi va yosh organizm tug‘ilishi bilan darrov nafas olib ko‘krak qafasi
kengayib qobirg‘a boshchalari o‘z chuqurchasiga tushadi va qaytib chiqmaydi.
Natijada o‘pka hajmi bilan ko‘krak qafasining hajmi o‘rtasida tafavut paydo bo‘lib,
ko‘krak qafasining ichki hajmi o‘pkaning tashqi hajmidan katta bo‘ladi. Bu ko‘krak
bo‘shlig‘idagi plevra oralaridagi bosimni alveolalardagi atmosfera bosimidan kam
bo‘lishiga sabab bo‘ladi. shuning uchun ham endi o‘pka ko‘krak qafasini harakatiga
ergashib passiv harakat qiladi. O‘pkaning ichki va sirtqi bosimini tafavuti chiqishida
o‘pkaning elastikligi va ko‘krak qafasini kengaya olishi katta ahamiyatga ega. O‘pka
parenximasi oralarida elastik muskul tolalari bo‘lib, o‘pkani ma’lum darajada
torayishiga sharoit yaratadi. Shu elastik muskul tolalari hosil qilgan kuchga
o‘pkaning elastiklik kuchi deyiladi. O‘pkani kengayishi uchun alveolalar ichkidagi
bosim o‘pkaning elastikligini engaoladigan bo‘lishi kerak ya’ni nafasga olayotgan
havo o‘pka alveolalarini ichidan toshqariga ma’lum bosim bilan bosadi. Ko‘krak
qafasi devori kengayganida plevra paretal varag‘ini viseral varag‘idan
uzoqlashtirishga harakat qiladi lekin uzoqlashtiraolmaydi. Ammo bu kuch o‘pka
sirtidagi bosimni bir muncha pasayishiga sabab bo‘lib, shu sabablar o‘pkani ko‘krak
qafasiga ergashib kengayib torayishiga sharoit yaratadi. Ekspiratsiya o‘lish
qobirg‘alararo ichki tishsimon muskullarni qisqarishi natijasida ko‘krak qafasini
eniga torayishi diafragmani avvalgi gumbaz shakliga kelishi natijasida ko‘krak
qafasini uzunasiga torayishi va o‘pka devorini har tomonlama qisilishi o‘pka
ichidagi havoni qisib chiqarishni ta’minlaydi.
2.Qishloq xo‘jalik hayvonlarida nafas olish uch tipga bo‘linadi:
1.Ko‘krak-qobirg‘a bilan nafas olish.
2.Qorin-diafragma bilan nafas olish.
3.Aralash nafas olish.
Agar nafas olishni ko‘krak qafasining harakati tufayli ro‘yobga chiqarsa,
ko‘krak qobirg‘a bilan nafas olish deyilib itlarda kuzatiladi.
Diafragma, qorin muskullarini qisqarishi hisobiga nafas olish sodir bo‘lsa,
qorin diafragma bilan nafas olish deyilib erkaklarda kuzatiladi. Aralash tipdagi
nafas olish qishloq xo‘jalik hayvonlarida kuzatiladi. Nafas olish va nafas chiqarish
jarayoni bir-birini boshqaradi ya’ni o‘pkadagi baroretseptorlar bosim ko‘payganini
sezib havoni chiqaradi va baroretseptorlar bosim kamayganini sezib o‘pkaga xavo
olishni ta’minlaydi. Ko‘krak qafasi kengayib manfiy bosim kamayganini sezib
o‘pkaga xavo olishni ta’minlaydi. Ko‘krak qafasi kengayib manfiy bosim oshganda
yurakni qon bilan to‘lishi osonlashadi. Bu paytda manfiy bo‘shliqdagi venadan qon
oqadi. Odatda nafas olish nafas chiqarishga nisbatan ancha qisqa ya’ni nafas olish
va nafas chiqarishni 100% desak 30% nafas olish 70 nafas chiqarish vaqtini tashkil
etadi.
Nafas olish va nafas chiqarishni maxsus asbob yordamida yozib olinib,
hosil bo‘lgan egri chiziqqa pnevmogramma deyiladi. Shu chiziqga qarab nafas olish
tezligi, chuqurligi yoki yuzakiligi, ritmi va bo‘ladigan o‘zgarishlarni nafas olish va
nafas chiqarish bilan bog‘liqligi aniqlanadi.
Odatda yuqori nafas yo‘llari jarohatlanganda nafas olish qiyinlashadi.
Ko‘krak qafasi organlari jarohatlanganda nafas chiqarish qiyinlashadi (sil,
pnevmoniya) odatda nafas olganda «F» harfini talaffuz etgandagi va nafas
chiqarilganda «X» xarfini talaffuz etgan tovush eshitiladi. Nafas olish o‘zgarganda
«Fish-fix» bo‘lib eshitiladi. Nafas chiqarilganda esa «Xish» bo‘lib eshitiladi.
Nafas olish tiplari o‘zgarishi ham mumkin.
M: qorin bo‘shlig‘i organlari kasallansa qorin nafas olish tipi, ko‘krak nafas
olish tipiga o‘tadi.
Ko‘p ovqat yeganda diafragma qorin tomonga cho‘zilmay ko‘krakga qarab
bosadi yoki oshqozon yaralanganda bosim yarani og‘ritib, og‘riqdan saqlanish uchun
ko‘krak bilan nafas olinadi. Inson balog‘atga yetgunicha qiz va o‘g‘il bolalarda qorin
nafas olish turi mavjud, balog‘atga yetganda qizlarda qorin diafragma nafas olish,
ko‘krak qobirg‘a nafas olishiga aylanadi.
Nafas
olish
tezligi
turli
hayvonlarda
turlicha
bo‘lib
moddalar
almashinuvining intensivligiga bog‘liq.
Hayvonlar turi
1 daqiqadagi nafas
harakatlarining soni
Hajmi
Otlarda
8-16
4-6 litr
Yirik shoxli
hayvonlarda
10-30
3,5 litr
qo‘y-echkilarda
16-30
300 ml
Cho‘chqada
8-18
Tuyada
5-12
Itlad
10-30
100-300 ml
Quyonda
50-60
Tovuqda
20-25
Sichqonda
200
Sutdor sigirlarda nafas olish tezligi sut bermaydiganlardan 2 marta ko‘p.
Nafas olish tezligi jismoniy ish davrida 2-3 barobar tezlashadi.
Yosh hayvonlarda nafas olish tez bo‘ladi.
Nafasga olingan havoning hammasi o‘pka alveolalariga yetib
bormasdan 30% yuqori nafas yo‘llarida qolib, «zararli» yoki «o‘lik» bo‘shliq havosi
deyiladi va gazlar almashinuvida ishtirok etmaydi. Bu havo yuqori nafas yo‘llarida
nafasga olingan havoni isitib, tozalab va suv bug‘lariga to‘yintirib o‘tkazilishini
ta’minlaydi. Agar yuqori nafas yo‘llarida bunday vazifalar bajarilmaganda edi nafas
sistemasi organlarida, umumiy organizmda turli xil kasalliklar kelib chiqqan bo‘lar
edi.
Nafasga olingan havoni o‘pka alveolalariga yetib borgan qismining alveola
xavosiga bo‘lgan nisbatiga o‘pkaning ventilyasiya koeffitsienti deyiladi. M: Otlar
har safar 5000 ml nafasga havo olsa shu havoni 30% yoki 1500 ml yuqori nafas
yo‘llarida ushlanib 3500 ml o‘pka alveolalariga yetib boradi. Agar otlarda alveola
havosini miqdori 22 l deb faraz qilsak, unda o‘pkaga nafas olganda alveola havosi
1/6 qismi nafasga olinadigan havo bilan almashinadi. O‘pkaga bir daqiqada qabul
qilingan havo miqdoriga o‘pkaning daqiqalik ventilyatsiya hajmi deyiladi.
O‘pkaning daqiqalik ventilyatsiya hajmiga hayvonlarni oziqalanish xarakteri,
sutkaning vaqti, yil fasli, organizmning fiziologik holati (bo‘g‘ozlik va boshqalar)
ta’sir ko‘rsatadi. Ot yo‘rg‘alab yurganida 5 marta, oxista yurganida o‘pka
ventilyasiyasi 8 martaba, oshadi va o‘pkaning daqiqalik ventilyatsiya hajmini
to‘lig‘icha ifodalab bermaydi. Bu holatni quyidagi tajribalarda o‘rgansa bo‘ladi. Ot
o‘pkaning ventilyatsiya hajmi ikki xil holatda 50 litrga teng bo‘lib, birinchi holatda
ot daqiqasiga 10 marta nafas olib, nafas havosining hajmi 5 litr, ikkinchi holatda 20
marta nafas olib nafas havosining hajmi 2,5 litr. O‘rtacha zararli bo‘shliq havosi 350
ml bo‘lsa nafas chuqurligi 2,5 litr bo‘lganida har marta o‘pka alveolalariga 2150 ml
havo yetib borgan, nafas olish chuqurligi 5 litr bo‘lganida 4650 ml yoki olgan havoni
9/10 qism yetib borgan. Demak o‘pkaning nafas olish yuzasidan to‘g‘ri foydalanish
uchun chuqur va siyrak nafas olishlar samarali hisoblanadi, chunki gazlar
almashinuvini tezlashtiradi. Nafas olishning yuzaki tezlashishi organizm uchun
foydali hisoblanmaydi.
Sutdor sigirlarda nafas olish tezligi sut bermaydiganlardan 2 marta ko‘p. Nafas
olish tezligi jismoniy ish davrida 2-3 barovar tezlashadi. Yosh hayvonlarda nafas
olish tez bo‘ladi.
3.O‘pka alveolalarida alveola havosi bilan alveola devorlaridagi qon tomiri
o‘rtasida uzluksiz ravishda gaz almashinuvi bo‘lib gazlar diffuziya hodisasiga
binoan parsial bosim ko‘p joydan parsial bosim past joyga qarab harakat qiladi.
Demak gazlar alveola havosidan qonga va qondan alveola havosiga qarab o‘tadi.
Gazning parsial bosimi deb nimaga aytiladi?
Gazlarning parsial bosimi deb, gazlar aralashmasi umumiy bosimining
aralashmadagi ma’lum gaz ulushiga to‘g‘ri keladigan qismiga aytiladi. Masalan:
barometrik bosim 760 mm simob ustuniga teng bo‘lgan atmosfera havosining
tarkibida O2 21% bo‘lsa, parsial bosimi 159,03 mm simob ustunini tashkil yetadi.
SO2 0,03%-0,30 mm, N 79,04%-596-600,7 mm, simob ustuniga teng. Alveola
havosi, qondagi gazlarning miqdori va parsial bosimi O2 ni alveola havosidan qonga,
SO2 qondan alveolaga o‘tishini ta’minlaydi, chunki alveola havosida O2 ni parsial
bosimi 101,2 mm, vena qonida O2 parsial bosimi 20-40 mm simob ustuniga teng,
SO2 esa alveola havosida 38-45 vena qonida 40-60,0 mm simob ustunini tashkil
qiladi ya’ni kam farq qiladi. Bu farq alveola havosidan qonga O2 ni SO2 esa
alveolalarga o‘tishini ta’minlaydi.
Gazlarning bunday almashinuviga alveola va kapillyarlarning yuza kengligi,
devorlarning gazlarni o‘tkazish xususiyatlari va kapillyarlardagi qon bosimi ta’sir
ko‘rsatadi. Alveolalarda kasaliklar davrida suyuqliklar to‘planishi, kapillyarlardagi
bosimining oshishi va boshqa sabablar gazlar almashinuviga birmuncha qarshilik
qiladi.
Demak, alveola havosi bilan qon o‘rtasidagi gazlar almashinishi natijasida
o‘pkaga olinayotgan havoda O2 ni 5% ga yaqini qonga o‘tib, qondan 4% dan ko‘proq
SO2 alveola havosiga o‘tadi, N miqdori esa har ikkala holatda deyarli o‘zgarmaydi.
Nafasdan chiqarilayotgan havoning boshlang‘ich qismi odatda deyarli o‘zgarmaydi.
Nafasdan chiqarilayotgan havoning boshlang‘ich qismi atmosfera havosining
tarkibiga yaqin chunki bu paytda nafasda qatnashmagan zararli bo‘shliq havosi
chiqarilib, keyingi qism alveola havosi tarkibiga yaqin bo‘ladi. Shuning uchun
nafasdan chiqarilgan havonning oxirgi qismini o‘rganib, alveola havosini tarkibi
to‘g‘risida fikr yurgizsa bo‘ladi.
Alveola havosining tarkibi nafas olish va chiqarish paytida kam o‘zgaradi,
ya’ni SO2 0,3-0,4% alveolada kamayadi, nafasdan chiqarilayotgan havoning bosimi
alveola havosi tarkibidagi suv bug‘lari hisobiga bir oz ko‘payadi. Qonning
organizmdagi vazifasi o‘pkadan to‘qima va hujayralarga O2 ni SO2 ni esa to‘qima
hujayralardan o‘pkaga tashishdir.
O‘pka vena qoni bilan alveola o‘rtasida gaz almashinish davrida SO2 vena
qondan alveola havosiga o‘tkazib shu vaqtning o‘zidayoq vena qoni alveola
havosidagi O2 bilan to‘yinadi. Demak, o‘pkada vena qoni O2 bilan to‘yinib arteriya
qoniga aylanib yurakning chap bo‘lmacha va qorinchasi faoliyati tufayli O2 ni
organizm hujayralariga yetkazib beradi. Qon o‘pkada SO2 ni, to‘qimalarda O2
o‘zidan to‘liq bermaydi. Organizmdagi oksidlanish jarayonlarida kislorodning
o‘zlashtirilishi, sarflanishi va SO2 ajralib chiqishi uzluksiz sodir bo‘lib turganligi
tufayli bu gazlarni I.M.Sechenov o‘tgan asrda arteriya va vena qonidagi miqdorini
to‘g‘ri aniqlagan. Bu gazlarni qondan ajratib olish maqsadida I.M.Sechenov 1859 yil
tiklanuvchi Torichelli bo‘shlig‘i prinsipi aosida asbob yasab, tomirdan olingan qon
solinib, qon turgan balondan simob nasosi bilan iloji boricha ko‘p siyraklanish hosil
qilinadi. Natijada qon ustida bosim kamayib gazlar pufak bo‘lib chiqa boshlaydi.
Gaz chiqishi ha demay to‘xtab qonda qolgan gaz bilan balonga ajralgan gaz o‘rtasida
muvozanat hosil bo‘ladi. Gaz chiqib bo‘lganidan keyin jumrak berkitilib gazlar
balondan gazlar hajmini o‘lchaydigan idishga shu simob nasos yordamida
o‘tkaziladi. Balonda yana Torichelli bo‘shlig‘i hosil qilinib ya’ni jumrak ochilib, bu
ish birnecha bor takrorlanadi, gazning hammasi ajratib olinadi, miqdori va tabiati
o‘rganiladi.
Qondagi gazlarni kimyoviy siqib chiqarish prinsipi asosida ishlaydigan
asbobdan ham foydalanib tekshirish mumkin.
Verigo 1823 yil (Sechenovning o‘quvchisi) O2 ni SO2 qondan siqib
chiqarishni aniqlab berdi va aksincha.
Gazlar qonda erigan va kimyoviy birikkan holatda tashiladi. Genri qonuniga
ko‘ra gazlarning suyuqlikda erishi, ularning tabiati, parsial bosimi suyuqlikning
haroratiga bog‘liqdir.
Oo haroratda 760 mm simob ustuni bosimida 1 ml suyuqlikda eriy oladigan
muayyan gaz hajmiga gazning erish koeffitsienti deyiladi. Suyuqlik harorati past
bo‘lib gaz bosimi baland bo‘lsa bu suyuqlikda gaz ko‘p eriydi. Agar suyuqlik
harorati ko‘tarilsa eruvchanlik pasayib qaynagan suyuqliklarda umuman gazlar
erimaydi. Xuddi shunday agar biror gaz erishi kerak bo‘lgan suyuqlikda erigan
moddalar miqdori ko‘p bo‘lganida, bir xil sharoitda shuncha kam miqdorda gaz
eriydi. Tana harorati normal bo‘lib bosim 760 mm simob ustuniga teng bo‘lganda
qon plazma qismida gazlarni erish koeffitsieti quyidagichadir.
O2-0,022 SO2 -0,511, N -0,011.
Azot qonda faqat erkin erigan holda bo‘lib, uning erish koeffitsienti qondagi
miqdorini to‘liq ifodalay oladi. Kislorod va karbanat angidridning qondagi erish
koeffitsienti bu gazlarni qondagi miqdorini to‘la ifodalay olmaydi. Qonda kislorod
va karbanat angidrid faqat erigan holatda bo‘lganida ularning erish koeffitsientiga
ko‘ra O2 ning qondagi miqdori 0,3 hajm foiz, SO2 2,7 hajm foiz atrofida bo‘lar edi.
Lekin aslida arteriya qonida kislorod 20 hajm foiz, karbanat angidrid 30-40 hajm
foiz, vena qonida O2 12 hajm foiz va SO2 50-55% hajm foiz bor.
Demak, bu qonda O2 va SO2 ning kam qismi erkin erigan holda ko‘p qismi
kimyoviy birikkanligini bildiradi.
Qondagi O2 ning bir qismi plazmada erigan asosiy qism eritrotsitlar
tarkibidagi Nv bilan birikib oksigemoglobin hosil qilib tashiladi. NvO2 hosil bo‘lishi
va O2 plazmada erishi O2ning parsial bosimiga bog‘liq. Nv ning harakterli
xususiyatlaridan biri O2ning parsial bosim baland joyda, o‘pka alveolaldarida engil
biriktirib parsial bosim past bo‘lgan joyda - to‘qimalarda uni osongina ajratadi.
1 gramm Nv to‘liq NvO2 aylanganida 1,34 sm2 O2 biriktirib 13-15 gramm foiz
Nv bo‘lgan hayvon qonining 100 ml qondagi Nvni to‘liq NvO2 aylanishiga kerak
bo‘ladigan kislorod miqdorini bilsak bo‘ladi.
100 ml qondagi Nvni to‘liq NvO2 ga aylanishiga kerak bo‘ladigan O2
miqdoriga qonning O2 sig‘imi deyilib, turli hayvonlarda 17,32-20,0 sm3 ga teng.
Qonning O2 sig‘imini bilsak qon tomiridan yangi olingan qon tarkibidagi O2
miqdori, qonning O2 bilan to‘yinishi darajasi to‘grisida fikr yuritsa bo‘ladi. Alveola
havosida O2 porsial bosimi «O» bo‘lsa Nv NvO2 ga aylanmaydi va O2 parsial bosimi
ko‘tarilishi bilan Nv NvO2 aylanib borib, O2 porsial bosimi 70-100 mm simob
ustuniga yetganda 96% Nv NvO2ga aylanadi.
Arteriya qonida O2ni porsial bosimi 95-110 mm bo‘lib, Nvni hammasi NvO2
ga aylanadi. To‘qimalarda O2 juda past bo‘lib, to‘qima kapillyarlari NvO2 tez Nv va
O2 ga parchalanib to‘qima hujayralarida o‘zlashtiriladi. NvO2ning dissosiyalanish
darajasi harorat, rN ko‘rsatkichlarga bog‘liq bo‘lib, bu ko‘rsatkichlarning yuqori
bo‘lishi NvO2 parchalanishini tezlashtiradi. (To‘qimalarda O2 hujayralarga, SO2
qonga o‘tib kislotali muhit hosil qiladi).
Organizmning tez ishlashi natijasida organga ko‘p qon oqib kelib O2
o‘zlashtirilishi, qonning SO2 bilan tez to‘yinib, organda harorat ham ko‘tariladi.
Tekshirishlarda 12 gram % Nvni bo‘lgan hayvon qonining 100 mlri
kapllyalardan o‘tganida o‘zidan 5,0 ml Nv 16 gramm % bo‘lgan hayvon qonining
100 ml kapillyarlardan o‘tganda 6,5 ml qondan to‘qimalarga O2 o‘tishi aniqlangan.
Agar atmosfera havosida, ya’ni alveola havosida O2 parsial bosimining
kamayshi kam bo‘lganida NvO2 hosil bo‘lishi o‘zgarmasdan O2 parsial bosimi 50
mm simob ustunidan past bo‘lsa qonda kam NvO2 hosil bo‘lib, qon O2 bilan yaxshi
to‘yinmay gipoksemiya hosil bo‘ladi. Natijada to‘qimalarni O2 bilan ta’minlanishi
buzilib gipoksiya rivojlanadi va agar gipoksemiya sezilarli darajada bo‘lsa
to‘qimaga O2 umuman bormay anaksiya deyiladi.
Qondagi Nvdan tashqari muskullardagi mioglobin o‘ziga rezerv O2 biriktirish
xususiyatiga ega. Mioglobinning Nvdan farqi shundaki O2 porsial bosimi kam
bo‘lganida ham o‘zidan O2 beradi. Agar O2 ning parsial bosimi 10 mm simob
ustiniga teng bo‘lsa, NvO2 o‘zini ko‘p kislorodini bersa, 70% mioglobin hali
oksidlangan holda bo‘ladi. Mioglobin yurak, jag‘, oyoq muskullarida bo‘lib, O2
deposi sifatida suvda yashovchi va quruqlikda yashovchi organizmlarda xizmat
qiladi. Masalan: tulen nafas olgan havodan 47% O2 biriktirib uzoq vaqt suv tagida
suzadi. Sovet olimlari mioglobinni xronik gipoksemiya-kislorodni qonda kam
saqlanganida ham muxim ahamiyatga ega ekanligini tasdiqlaganlar.
To‘qimalarda NvO2=Nv+O2 parchalanib, bu parchalanish eritrotsitlarni SO2
bilan to‘yinishi davrida birmuncha tezlashib NvSO2 hosil qilishiga imkoniyat
yaratadi. To‘qimadan qonga o‘tadigan SO2 ni ko‘p qismi eritrotsitlar ichiga kirsa shu
SO2 ni 80% ga yaqinni N2O bilan birikib N2SO2 hosil qiladi. Bu jarayon
karbongidraza fermenti ishtirokida ancha tezlashadi.
Shu vaqtning o‘zida eritrotsitlarda va plazmada SO2 N2O bilan birikib
dissosiyalanadigan kuchsiz karbonat kislotta hosil qiladi.
Plazmada hosil bo‘lgan NSO-3 plazma oqsillariga yaqin munosabatda bo‘lgan
Na+ kationlari bilan, eritrotsitlarda hosil bo‘lgan NSO3- qaytarilgan Nv bilan
tutashgan K+ bilan birikadi. Eritrotsitlar ichida NSO3- ko‘p hosil bo‘lganligi uchun
hammasi K+ bilan birika olmay ko‘p qism plazmaga chiqib Na+ bilan birikadi.
Eritrotsitlardan chiqayotgan NSO3- o‘rniga plazmadan ularning ichiga Na+dan
ajralgan S1- anionlar kirib eritrotsitlarni ichidagi osmatik bosimni oshirib
eritrotsitlarni ichiga N2O kirishiga sharoit yaratilib eritrotsitlar shishadi, kattalashadi.
Shunday qilib, eritrotsitlar ichida KNSO3 va plazmada NaNSO3 ko‘p
miqdorda hosil bo‘ladi. Bikarabonatlardan tashqari SO2 15-20% karbomin bog‘larini
hosil qilib, Nvdagi aminogruppalar bilan birikadi va karbogemoglobin holatida
tashiladi.
O‘pkada alveola havosmidan o‘tgan O2 eritrotsitlardagi qaytarilgan Nv bilan
birikib NvO2 hosil qiladi. NvO2 qaytarilgan Nvga nisbatan kuchli kislota bo‘lganligi
uchun eritrotsitlardagi biokarbonatlardan K+ ajratib o‘rniga N+ ni beradi va N2SO3
hosil bo‘ladi. N2SO3 karbongidraza fermenti ishtirokida SO2 va N2O ga parchalanib
eritrotsit ichida SO2 parsial bosimi oshadi. Bu gaz kapillyarlar va alveola devori
orqali alveola hovasiga o‘ta boshlaydi. Xuddi shunday plazmadagi karbonat kislota
ham parchalanib SO2 alveolalarga chiqishini ta’minlaydi. Oqibatda eritrotsitlar
ichida N+ va NSO-3 ionlari kamayib plazmadagi biokarbonatlarni parchalanishiga va
plazmadagi erigan NSO-3ni eritrotsitlarga so‘rilishiga sabab bo‘ladi. Eritrotsitlar
ichiga so‘rilgan NSO3 SO2 va N2O plazmaga siqib chiqaradi. Keyinchalik
eritrotsitlar ichiga kirgan NSO-3 suv bilan birikib N2SO3 hosil qilib karbongidraza
fermenti ishtirokida parchalanib N2O va SO2 hosil qiladi. SO2ni parsial bosimi
eritrotsitlarda baland bo‘lib alveolaga chiqish uchun sharoit tug‘iladi.
4.Organizmning hayotiy muhim jarayonlaridan biri – nafas jarayonlari bo‘lib,
nerv va gumoral yo‘l bilan uzluksiz boshqarilib turadi. Shunday boshqarilish tufayli
nafas sistemasining faoliyati organizm faoliyatiga moslashib, organizmning
yehtiyojlarini qondirib turadi.
Nafas sistemasining faoliyatini boshqaradigan asosiy markaz uzunchoq
miyada joylashganligini 1885 yil rus fiziologi N.D.Mislovskiy tomonidan
aniqlangan va o‘rganilgan. Shuning tasdig‘i sifatida uzunchoq miya bilan orqa
miyaning o‘rtasidan kesilganda ularning aloqasi uzilib nafas harakatlari to‘xtaydi.
Uzunchoq miyadagi markaz juft bo‘lib, simmetrik qismlardan iborat bo‘lib ko‘krak
qafasining teshishili qismlaridagi nafas harakatlarini boshqaradi. Shuning uchun
ham nafas markazining ma’lum tomoni shikastlansa o‘sha tarafdagi nafas harakatlari
to‘xtaydi. Nafasni boshqaruvchi ikkinchi darajali quyi markaz - orqa miyada, hamda
markaziy nerv sistemasining uzunchoq miyadan yuqori, balandroq qismda hatto
bosh miya yarim sharlar po‘stlog‘ida nafasni boshqarishda ishtirok etadigan nerv
hujayralar guruhalari bor.
Nafas markazi organizmning turli qismlaridan o‘pkadan, qon tomirlari
devoridan, uyqu arteriyalarining sinuslaridan, plevra va boshqa organlardan simpatik
va parasimpatik nerv tolalaridan keladigan ta’sirotga reflektor qo‘zg‘aladi.
Demak, markaz javobi ham simpatik va parasimpatik nervlarning tolalari
orqali nafas sistemasiga keladi. O‘pkada parasmpatik nervning ikki tolasi bo‘lib,
ularni bir o‘pkada bosim pasayganda, ikkinchisi bosim oshganda qo‘zg‘aladi. Shu
tolalar nafasni o‘z-o‘zidan boshqarilishini ta’minlaydi. Buni quyidagicha tushiniladi.
Nafas olinib o‘pkaga havo so‘rilganda parasimpatik nervning bosim ko‘tarilishiga
qo‘zg‘aluvchi tolalar qo‘zg‘alib, ta’sirot markazga borib nafas olish to‘xtab, nafas
chiqarish boshlanadi. Nafas chiqarish oxiriga yetmay parasimpatik nervning bosim
pasayishidan qo‘zg‘aladigan nervi qo‘zg‘alib nafas olish boshlanadi. Shunday
jarayon tirik organizmda uzluksiz takrorlanaveradi. Nafasning o‘z-o‘zidan
boshqarilishida nafas markazidagi inspirator va ekspirator neyronlarning kelishib
ishlashi ham muhim rol o‘ynaydi. Inspirator neyron qo‘zg‘alganda eksperator
neyron tormozlanadi va aksincha.
Uyqu arteriyalarining sinuslari va aorta yoyidagi refleksogen qismlardagi
xemoretseptorlardan keladigan impulslar nafas markaziga ta’sir etganda yo SO2
ko‘payganda yoki O2 kamayganda qo‘zg‘aladi va nafasni o‘zgartiradi.
Yurak tomir sistemasi bilan nafas sistemasi bir-biri bilan bog‘lanib ishlab bu
bog‘lanishda nerv sistemasi yetakchi o‘rin egallaydi. Masalan: uyqu arteriyasidagi
refleksogen qism retseptorlari ta’sirlansa yurak ishi sekinlashib, tomirlar kengayib,
nafas olish siyraklashadi. Qon bosimi pasayganda yurak ishi tezlashib tomirlar
torayib nafas olish tezlashib birmuncha chuqurlashadi.
Hiqildoq, kekiradk va bronxlarning shilliq paradalari ta’sirlanganda nafasni
sekinlashishi yurak faoliyatini sekinlashishiga sabab bo‘ladi, bu bog‘lanish
organizmdagi hayotiy jarayonlarning o‘zgarib turgan tashqi muhitga moslashishida
katta ahamityatga ega. Nafasning boshqarilishida markaziy nerv sistemasining
qismlari bilan birgalikda bosh miya va yarim sharlar po‘sitlog‘i yetakchi rol
o‘ynaydi. Agar hayvon SO2 ko‘p bo‘lgan joyga bir necha marta kirgizilib nafas
oldirilsa va biron shartli ta’sirotchi bilan quvvatlansa keyin shu shartli ta’sirotchining
o‘zi nafas olishni tezlashtiraveradi.
Nafasning boshqarilishida gumoral sistema ham muhim o‘rin egallab ularning
eng muhimi karbonat kislotadir.
Karbonat kislota ma’lum miqdorda ko‘p bo‘lsa markazni o‘z-o‘zidan
qo‘zg‘atib, markaz avtomatizmida katta ahamiyatga ega. Uzunchoq miyada nafas
markazining o‘z-o‘zidan mustaqil qo‘zg‘alishini 1863 yilda I.M.Sechenov kuzatgan
bo‘lib, bu avtomatiya markazda kechayotgan moddalar almashinuviga bog‘liq.
Karbonat
kislotasining
ko‘payishi
nafas
olishni
tezlashtiradi
va
chuqurlashtiradi. Masalan: nafas yo‘llarini 20-30 soniya berkitib turilsa, qonda
karbonat
kislota
va
boshqa
kislotalarni
ko‘payishi
nafasni
tezlashtirib
chuqurlashtiradi (gipernoe). Demak karbanat kislotasi nafas markazining faol
qo‘zg‘atuvchisi hisoblanar ekan.
Odam tinch turganida tez-tez nafas olishi tufayli qonda karbonat kislota
kamayib nafas siyraklashib yuzakilashadi (apnoe).
TAYYoRLANISh UChUN SAVROLAR
1.Nafas organlari haqida umumiy tushincha
2.Nafas organlarining evolyusiyasi
3.Nafas jarayonining davrlari
4.Inspirasiya va ekspiratsiya nima?
5.Qishloq xo‘jalik hayvonlarining nafas olish tiplari.
6.Turli xil hayvonlarning nafas olish tezligi
7.Gazlarni qon bilan tashilishi
8.Nafas jarayonini boshqarilishi.