ए. आई. किन्या
शरीर क्रिया विज्ञान
साँस लेने
बेलारूस गणराज्य का स्वास्थ्य मंत्रालय
गोमेल राज्य चिकित्सा संस्थान
मानव शरीर क्रिया विज्ञान विभाग
ए. आई. किन्या
जैविक विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर
शरीर क्रिया विज्ञान
साँस लेने
समीक्षक:
रुज़ानोव डी.यू., चिकित्सा विज्ञान के उम्मीदवार, फ़ेथिसियोपल्मोनोलॉजी विभाग के प्रमुख, गोमेल राज्य चिकित्सा संस्थान।
कीन्या ए.आई.
K38श्वास की फिजियोलॉजी: पाठ्यपुस्तक। - गोमेल.-2002.- पी।
मैनुअल सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान के "श्वसन की फिजियोलॉजी" खंड पर व्याख्यान की सामग्री पर आधारित है, जो लेखक द्वारा चिकित्सा संकाय और विदेशी देशों के विशेषज्ञों के प्रशिक्षण संकाय के छात्रों को दिया गया है।
छात्रों, शिक्षकों, चिकित्सा और जैविक विश्वविद्यालयों और संबंधित विशिष्टताओं के स्नातक छात्रों के लिए।
© ए. आई. कीन्या
प्रस्तावना
यह मैनुअल सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान के "श्वसन की फिजियोलॉजी" खंड पर व्याख्यान का सारांश है, जो लेखक द्वारा गोमेल स्टेट मेडिकल इंस्टीट्यूट के छात्रों को दिया गया है। मैनुअल की सामग्री उच्च चिकित्सा विज्ञान के चिकित्सा और रोगनिरोधी संकाय के छात्रों के लिए सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान पर कार्यक्रम के अनुसार प्रस्तुत की गई है। शिक्षण संस्थानोंक्रमांक 08-14/5941, 3 सितंबर 1997 को बेलारूस गणराज्य के स्वास्थ्य मंत्रालय द्वारा अनुमोदित।
मैनुअल श्वसन के बारे में एक ऐसी प्रणाली के रूप में आधुनिक जानकारी प्रस्तुत करता है जो शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं को पूरा करती है। साँस लेने के मुख्य चरण, श्वसन गति (साँस लेना और छोड़ना) के तंत्र, नकारात्मक दबाव की भूमिका फुफ्फुस गुहा, फेफड़ों और फुफ्फुसीय मात्रा और क्षमताओं का वेंटिलेशन, शारीरिक और कार्यात्मक मृत स्थान, उनका शारीरिक महत्व, फेफड़ों में गैस विनिमय प्रक्रियाएं, रक्त द्वारा गैसों (ओ 2 और सीओ 2) का परिवहन, ओ 2 और सीओ 2 के साथ हीमोग्लोबिन यौगिकों के निर्माण और उनके पृथक्करण को प्रभावित करने वाले कारक, रक्त और ऊतकों के बीच गैस विनिमय। श्वसन नियमन के न्यूरोहुमोरल तंत्र पर विचार किया जाता है, श्वसन केंद्र के संरचनात्मक संगठन, गैस संरचना की भूमिका और श्वसन के नियमन में विभिन्न रिसेप्टर्स का विश्लेषण किया जाता है। साँस लेने की विशेषताओं का वर्णन करता है अलग-अलग स्थितियाँ. नवजात शिशु की पहली सांस की घटना के तंत्र और सिद्धांतों को रेखांकित किया गया है। विचार किया जा रहा है आयु विशेषताएँसाँस लेने।
श्वसन प्रणाली की आयु संबंधी विशेषताओं पर अलग से विचार किया जाता है।
मैनुअल के अंत में, एक स्वस्थ व्यक्ति के मुख्य रक्त स्थिरांक प्रस्तुत किए जाते हैं।
साथ ही, लेखक जानता है कि इस मैनुअल में, इसकी छोटी मात्रा के कारण, श्वसन शरीर क्रिया विज्ञान के सभी पहलुओं को विस्तार से शामिल करना संभव नहीं था, इसलिए उनमें से कुछ को सारांश रूप में प्रस्तुत किया गया है, जिसके बारे में अधिक व्यापक जानकारी दी जा सकती है मैनुअल के अंत में दिए गए साहित्य स्रोतों में पाया जा सकता है।
लेखक उन सभी का बहुत आभारी होगा जो प्रस्तावित मैनुअल पर अपनी आलोचनात्मक टिप्पणियाँ व्यक्त करना संभव मानते हैं, जिसे बाद के पुनर्प्रकाशन के दौरान इसके सुधार में सहायता करने की इच्छा की अभिव्यक्ति के रूप में माना जाएगा।
बाह्य श्वसन
मानव शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा का उत्पादन ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के आधार पर होता है। उनके कार्यान्वयन के लिए, बाहरी वातावरण से O2 का निरंतर प्रवाह और चयापचय के परिणामस्वरूप ऊतकों में बनने वाले CO2 को लगातार हटाना आवश्यक है।
प्रक्रियाओं का सेट जो शरीर में O 2 के प्रवेश, उसके ऊतकों की डिलीवरी और खपत और श्वसन के अंतिम उत्पाद CO 2 की रिहाई को सुनिश्चित करता है बाहरी वातावरण, श्वास कहलाता है। यह एक शारीरिक प्रणाली है.
एक व्यक्ति इसके बिना रह सकता है:
एक महीने से भी कम समय के लिए भोजन,
· पानी - 10 दिन,
· ऑक्सीजन - 4-7 मिनट (कोई रिजर्व नहीं)। इस मामले में, सबसे पहले, तंत्रिका कोशिकाओं की मृत्यु होती है।
पर्यावरण के साथ गैस विनिमय की जटिल प्रक्रिया में कई क्रमिक प्रक्रियाएँ शामिल हैं।
बाह्य श्वसन (फुफ्फुसीय):
1. फुफ्फुसीय वायु और वायुमंडलीय वायु (फुफ्फुसीय वेंटिलेशन) के बीच गैसों का आदान-प्रदान।
2. फुफ्फुसीय वायु और फुफ्फुसीय परिसंचरण की केशिकाओं के रक्त के बीच गैसों का आदान-प्रदान।
आंतरिक:
3. रक्त द्वारा O2 एवं CO2 का परिवहन।
4. रक्त और कोशिकाओं के बीच गैसों का आदान-प्रदान (ऊतक श्वसन), यानी चयापचय के दौरान O2 की खपत और CO2 का निकलना।
समारोह बाह्य श्वसनऔर मनुष्यों में रक्त की गैस संरचना का नवीनीकरण वायुमार्ग और फेफड़ों द्वारा किया जाता है।
श्वसन पथ: नाक और मुंह, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई, ब्रोन्किओल्स, वायुकोशीय नलिकाएं। मनुष्यों में श्वासनली लगभग 15 सेमी की होती है और दो ब्रांकाई में विभाजित होती है: दाएं और बाएं। वे छोटी ब्रांकाई में शाखा करते हैं, और बाद वाली ब्रांकाई में (0.3 - 0.5 मिमी व्यास तक)। ब्रोन्किओल्स की कुल संख्या लगभग 250 मिलियन है। ब्रोन्किओल्स शाखाएँ वायुकोशीय नलिकाओं में जाती हैं, और वे अंधी थैली - एल्वियोली में समाप्त होती हैं। एल्वियोली आंतरिक रूप से श्वसन उपकला से पंक्तिबद्ध होती हैं। मनुष्यों में सभी एल्वियोली का सतह क्षेत्र 50-90 एम2 तक पहुँच जाता है।
प्रत्येक एल्वोलस रक्त केशिकाओं के घने नेटवर्क से जुड़ा हुआ है।
श्वसन पथ की श्लेष्मा झिल्ली में दो प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं:
ए) रोमक उपकला कोशिकाएं;
बी) स्रावी कोशिकाएं।
बाहर की ओर, फेफड़े एक पतली, सीरस झिल्ली - फुस्फुस से ढके होते हैं।
में दायां फेफड़ातीन लोब हैं: ऊपरी (शीर्ष), मध्य (हृदय), निचला (डायाफ्रामिक)। बाएँ फेफड़े में दो लोब (ऊपरी और निचला) होते हैं।
फेफड़ों की संरचना में गैस विनिमय प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए कई अनुकूली विशेषताएं हैं:
1. एक वायु और रक्त चैनल की उपस्थिति, एक पतली फिल्म द्वारा एक दूसरे से अलग की जाती है जिसमें एक दोहरी परत होती है - एल्वियोली स्वयं और केशिका (वायु और रक्त का खंड - मोटाई 0.004 मिमी)। इस वायु-हेमेटिक अवरोध के माध्यम से गैसों का प्रसार होता है।
2. फेफड़ों का व्यापक श्वसन क्षेत्र, 50-90 एम2, शरीर की सतह (1.7 एम20) में कई दस गुना वृद्धि के लगभग बराबर है।
3. एक विशेष - फुफ्फुसीय परिसंचरण की उपस्थिति, विशेष रूप से एक ऑक्सीडेटिव कार्य (कार्यात्मक चक्र) करना। एक रक्त कण 5 सेकंड में एक छोटे वृत्त से गुजरता है, और वायुकोशीय दीवार के साथ इसके संपर्क का समय केवल 0.25 - 0.7 सेकंड है।
4. फेफड़ों में लोचदार ऊतक की उपस्थिति, जो साँस लेने और छोड़ने के दौरान फेफड़ों के विस्तार और पतन को बढ़ावा देती है। फेफड़े लोचदार तनाव की स्थिति में हैं।
5. श्वसन पथ में कार्टिलाजिनस ब्रांकाई के रूप में सहायक कार्टिलाजिनस ऊतक की उपस्थिति। यह वायुमार्ग को टूटने से बचाता है और हवा को जल्दी और आसानी से गुजरने देता है।
श्वास की गति
गैस विनिमय के लिए आवश्यक एल्वियोली का वेंटिलेशन, बारी-बारी से साँस लेना (प्रेरणा लेना) और साँस छोड़ना (साँस छोड़ना) द्वारा किया जाता है। जब आप सांस लेते हैं, तो O2 से संतृप्त हवा एल्वियोली में प्रवेश करती है। साँस छोड़ते समय, उनमें से हवा निकल जाती है, O 2 में खराब, लेकिन CO 2 में समृद्ध। साँस लेने का चरण और उसके बाद साँस छोड़ने का चरण है श्वसन चक्र.
वायु की गति आयतन में बारी-बारी से वृद्धि और कमी के कारण होती है छाती.
अंतःश्वसन (प्रेरणा) का तंत्र।
ऊर्ध्वाधर, धनु, ललाट तलों में छाती गुहा का बढ़ना। यह इसके द्वारा सुनिश्चित किया जाता है: पसलियों को ऊपर उठाना और डायाफ्राम को समतल करना (नीचे करना)।
पसलियों का हिलना. पसलियां कशेरुकाओं के शरीर और अनुप्रस्थ प्रक्रियाओं के साथ गतिशील संबंध बनाती हैं। पसलियों के घूर्णन की धुरी इन दो बिंदुओं से होकर गुजरती है। ऊपरी पसलियों के घूमने की धुरी लगभग क्षैतिज होती है, इसलिए जब पसलियों को ऊपर उठाया जाता है, तो छाती का आकार ऐन्टेरोपोस्टीरियर दिशा में बढ़ जाता है। निचली पसलियों के घूमने की धुरी अधिक धनु राशि में स्थित होती है। इसलिए, जब पसलियां ऊपर उठती हैं, तो छाती का आयतन पार्श्व रूप से बढ़ जाता है।
चूँकि निचली पसलियों की गति का छाती के आयतन पर अधिक प्रभाव पड़ता है, फेफड़े की निचली लोब शीर्ष की तुलना में बेहतर हवादार होती हैं।
पसलियों का ऊपर उठना श्वसन मांसपेशियों के संकुचन के कारण होता है। इनमें शामिल हैं: बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां, आंतरिक इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियां। उनके मांसपेशी फाइबर इस तरह से उन्मुख होते हैं कि निचली पसली से उनका लगाव बिंदु ऊपरी पसली से लगाव के बिंदु की तुलना में घूर्णन के केंद्र से अधिक दूर स्थित होता है। उनकी दिशा: पीछे, ऊपर, आगे और नीचे।
परिणामस्वरूप, छाती का आयतन बढ़ जाता है।
एक स्वस्थ युवा व्यक्ति में, साँस लेने और छोड़ने की स्थिति में छाती की परिधि के बीच का अंतर 7-10 सेमी होता है, महिलाओं में यह 5-8 सेमी होता है। जबरन साँस लेने के दौरान, सहायक श्वसन मांसपेशियाँ सक्रिय हो जाती हैं:
· - पेक्टोरलिस मेजर और माइनर;
· - सीढ़ियाँ;
· - स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड;
· - (आंशिक रूप से) दांतेदार;
· - समलम्बाकार, आदि।
सहायक मांसपेशियों का जुड़ाव तब होता है जब फुफ्फुसीय वेंटिलेशन 50 एल/मिनट से अधिक होता है।
एपर्चर आंदोलन. डायाफ्राम में एक कंडरा केंद्र और मांसपेशी फाइबर होते हैं जो इस केंद्र से सभी दिशाओं में फैले होते हैं और वक्षीय उद्घाटन से जुड़े होते हैं। इसमें एक गुंबद का आकार है, जो छाती गुहा में फैला हुआ है। जब आप सांस छोड़ते हैं, तो यह लगभग 3 पसलियों के बराबर लंबाई तक छाती की भीतरी दीवार से सटा होता है। जब आप सांस लेते हैं, तो मांसपेशीय तंतुओं के संकुचन के परिणामस्वरूप डायाफ्राम चपटा हो जाता है। साथ ही यह छाती की भीतरी सतह से दूर चला जाता है और कोस्टोफ्रेनिक साइनस खुल जाता है।
डायाफ्राम का संरक्षण C 3 -C 5 से फ्रेनिक तंत्रिकाओं द्वारा होता है। एक ही तरफ फ्रेनिक तंत्रिका का एकतरफा संक्रमण, आंत के दबाव और फेफड़ों के जोर के प्रभाव में डायाफ्राम को छाती गुहा में दृढ़ता से खींचा जाता है। फेफड़ों के निचले हिस्सों की गति सीमित होती है। इस प्रकार, प्रेरणा है सक्रियकार्यवाही करना।
साँस छोड़ने का तंत्र (समाप्ति)के माध्यम से सुनिश्चित किया जाता है:
· छाती का भारीपन.
· कॉस्टल उपास्थि की लोच.
· फेफड़ों की लोच.
· डायाफ्राम पर पेट के अंगों का दबाव.
आराम करने पर, साँस छोड़ना होता है निष्क्रिय.
जबरन साँस लेने में, साँस छोड़ने वाली मांसपेशियों का उपयोग किया जाता है: आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियाँ (उनकी दिशा ऊपर, पीछे, सामने, नीचे से होती है) और सहायक साँस छोड़ने वाली मांसपेशियाँ: मांसपेशियाँ जो रीढ़ को मोड़ती हैं, पेट की मांसपेशियाँ (तिरछी, रेक्टस, अनुप्रस्थ)। जब उत्तरार्द्ध सिकुड़ता है, तो पेट के अंग शिथिल डायाफ्राम पर दबाव डालते हैं और यह छाती गुहा में फैल जाता है।
श्वास के प्रकार.मुख्य रूप से किस घटक (पसलियों या डायाफ्राम को ऊपर उठाने) के आधार पर छाती की मात्रा में वृद्धि होती है, 3 प्रकार की श्वास को प्रतिष्ठित किया जाता है:
· - वक्षीय (कोस्टल);
· - उदर;
· - मिश्रित।
अधिक हद तक, सांस लेने का प्रकार उम्र (छाती की गतिशीलता बढ़ जाती है), कपड़े (तंग चोली, स्वैडलिंग), पेशे (शारीरिक श्रम में लगे लोगों के लिए, पेट की सांस लेने का प्रकार बढ़ जाता है) पर निर्भर करता है। पेट से सांस लेना मुश्किल हो जाता है हाल के महीनेगर्भावस्था और फिर स्तनपान भी इसमें शामिल है।
साँस लेने का सबसे प्रभावी प्रकार पेट है:
· - फेफड़ों का गहरा वेंटिलेशन;
· - हृदय में शिरापरक रक्त की वापसी की सुविधा प्रदान करता है।
हाथ से काम करने वाले श्रमिकों, पर्वतारोहियों, गायकों आदि में पेट की सांस लेने की शैली प्रमुख होती है। एक बच्चे में, जन्म के बाद, पेट की सांस लेने की शैली पहले स्थापित होती है, और बाद में, 7 साल की उम्र तक, छाती की सांस लेने की क्षमता स्थापित होती है।
फुफ्फुस गुहा में दबाव और सांस लेने के दौरान इसका परिवर्तन।
फेफड़े आंत के फुस्फुस से ढके होते हैं, और छाती गुहा की फिल्म पार्श्विका फुस्फुस से ढकी होती है। इनके बीच सीरस द्रव होता है। वे एक-दूसरे से कसकर फिट होते हैं (अंतराल 5-10 माइक्रोन) और एक-दूसरे के सापेक्ष स्लाइड करते हैं। यह फिसलन इसलिए आवश्यक है ताकि फेफड़े बिना विकृत हुए छाती के जटिल परिवर्तनों का अनुसरण कर सकें। सूजन (फुफ्फुसशोथ, आसंजन) के साथ, फेफड़ों के संबंधित क्षेत्रों का वेंटिलेशन कम हो जाता है।
यदि आप फुफ्फुस गुहा में एक सुई डालते हैं और इसे पानी के दबाव नापने का यंत्र से जोड़ते हैं, तो आप पाएंगे कि इसमें दबाव है:
· साँस लेते समय - 6-8 सेमी एच 2 ओ तक
· साँस छोड़ते समय - वायुमंडलीय से 3-5 सेमी एच 2 ओ नीचे।
अंतःस्रावी और वायुमंडलीय दबाव के बीच के इस अंतर को आमतौर पर फुफ्फुस दबाव कहा जाता है।
फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव फेफड़ों के लोचदार कर्षण के कारण होता है, अर्थात। फेफड़ों के सिकुड़ने की प्रवृत्ति.
साँस लेते समय, वक्ष गुहा में वृद्धि से फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव में वृद्धि होती है, अर्थात। ट्रांसपल्मोनरी दबाव बढ़ जाता है, जिससे फेफड़ों का विस्तार होता है (डॉन्डर्स उपकरण का उपयोग करके प्रदर्शन)।
जब श्वसन संबंधी मांसपेशियां शिथिल हो जाती हैं, तो ट्रांसपल्मोनरी दबाव कम हो जाता है और लचीलेपन के कारण फेफड़े सिकुड़ जाते हैं।
यदि फुफ्फुस गुहा में थोड़ी मात्रा में हवा डाली जाती है, तो यह घुल जाएगी, क्योंकि फुफ्फुसीय परिसंचरण की छोटी नसों के रक्त में घुली हुई गैसों का तनाव वातावरण की तुलना में कम होता है।
फुफ्फुस गुहा में द्रव के संचय को प्लाज्मा की तुलना में फुफ्फुस द्रव (कम प्रोटीन) के कम ऑन्कोटिक दबाव द्वारा रोका जाता है। फुफ्फुसीय परिसंचरण में हाइड्रोस्टेटिक दबाव में कमी भी महत्वपूर्ण है।
फुफ्फुस गुहा में दबाव में परिवर्तन को सीधे मापा जा सकता है (लेकिन नुकसान हो सकता है)। फेफड़े के ऊतक). इसलिए, ग्रासनली में (वक्ष भाग में) 10 सेमी लंबा गुब्बारा डालकर इसे मापना बेहतर है। ग्रासनली की दीवारें बहुत लचीली होती हैं।
फेफड़ों का लोचदार कर्षण तीन कारकों के कारण होता है:
1. एल्वियोली की भीतरी सतह को ढकने वाली तरल की फिल्म का सतही तनाव।
2. एल्वियोली की दीवारों के ऊतकों की लोच (लोचदार फाइबर होते हैं)।
3. ब्रोन्कियल मांसपेशियों का स्वर।
हवा और तरल के बीच किसी भी इंटरफ़ेस पर, अंतर-आणविक सामंजस्य बल कार्य करते हैं, जो इस सतह (सतह तनाव बल) के आकार को कम करते हैं। इन बलों के प्रभाव में एल्वियोली सिकुड़ने लगती है। सतही तनाव बल फेफड़ों के लोचदार कर्षण का 2/3 भाग बनाते हैं। एल्वियोली की सतह का तनाव संबंधित पानी की सतह के लिए सैद्धांतिक रूप से गणना की गई तुलना में 10 गुना कम है।
यदि एल्वियोली की भीतरी सतह ढकी हुई हो जलीय घोल, तो सतह तनाव 5-8 गुना अधिक होना चाहिए था। इन परिस्थितियों में एल्वियोली (एटेलेक्टैसिस) का पतन हो जाएगा। लेकिन ऐसा नहीं होता.
इसका मतलब यह है कि एल्वियोली की आंतरिक सतह पर वायुकोशीय द्रव में ऐसे पदार्थ होते हैं जो सतह के तनाव को कम करते हैं, यानी सर्फेक्टेंट। उनके अणु एक-दूसरे के प्रति अत्यधिक आकर्षित होते हैं, लेकिन तरल के साथ उनकी अंतःक्रिया कमजोर होती है, जिसके परिणामस्वरूप वे सतह पर एकत्रित हो जाते हैं और इस प्रकार सतह का तनाव कम हो जाता है।
ऐसे पदार्थों को सतही कहा जाता है सक्रिय पदार्थ(सर्फ़ेक्टेंट्स), जिनकी भूमिका इस मामले मेंतथाकथित सर्फेक्टेंट निष्पादित करें। वे लिपिड और प्रोटीन हैं। वे एल्वियोली की विशेष कोशिकाओं - टाइप II न्यूमोसाइट्स द्वारा बनते हैं। अस्तर की मोटाई 20-100 एनएम है। लेकिन लेसिथिन डेरिवेटिव में इस मिश्रण के घटकों की सतह गतिविधि सबसे अधिक होती है।
जब एल्वियोली का आकार कम हो जाता है. सर्फैक्टेंट अणु एक साथ करीब आते हैं, प्रति इकाई सतह क्षेत्र में उनका घनत्व अधिक होता है और सतह तनाव कम हो जाता है - एल्वोलस ढहता नहीं है।
जैसे-जैसे एल्वियोली का विस्तार (विस्तार) होता है, उनकी सतह का तनाव बढ़ता है, क्योंकि प्रति इकाई सतह क्षेत्र में सर्फेक्टेंट का घनत्व कम हो जाता है। यह फेफड़ों के लचीले कर्षण को बढ़ाता है।
इस प्रक्रिया में सांस लेने की गति बढ़ती है श्वसन मांसपेशियाँन केवल फेफड़ों और छाती के ऊतकों के लोचदार प्रतिरोध पर काबू पाने पर खर्च किया जाता है, बल्कि वायुमार्ग में गैस के प्रवाह के अकुशल प्रतिरोध पर भी काबू पाने पर खर्च किया जाता है, जो उनके लुमेन पर निर्भर करता है।
सर्फेक्टेंट के ख़राब गठन से बड़ी संख्या में एल्वियोली - एटेलेक्टैसिस - फेफड़ों के बड़े क्षेत्रों में वेंटिलेशन की कमी का पतन होता है।
नवजात शिशुओं में, पहली श्वसन गति के दौरान फेफड़ों के विस्तार के लिए सर्फेक्टेंट आवश्यक होते हैं।
नवजात शिशुओं की एक बीमारी है जिसमें एल्वियोली की सतह फाइब्रिन अवक्षेप (जीलिन झिल्ली) से ढकी होती है, जिससे सर्फेक्टेंट की गतिविधि कम हो जाती है - कम हो जाती है। इससे फेफड़ों का अधूरा विस्तार होता है और गंभीर उल्लंघनगैस विनिमय।
जब हवा फुफ्फुस गुहा में (न्यूमोथोरैक्स) प्रवेश करती है (क्षतिग्रस्त के माध्यम से)। छाती दीवारया फेफड़े) फेफड़ों की लोच के कारण - वे ढह जाते हैं और जड़ की ओर दब जाते हैं, जिससे उनका आयतन 1/3 हो जाता है।
एकतरफा न्यूमोथोरैक्स के साथ, बिना क्षतिग्रस्त तरफ का फेफड़ा O 2 के साथ रक्त की पर्याप्त संतृप्ति और CO 2 को हटाने (आराम करने पर) प्रदान कर सकता है। दो तरफा के लिए - यदि प्रदर्शन नहीं किया गया कृत्रिम वेंटिलेशनफेफड़े, या फुफ्फुस गुहा का सील होना - मृत्यु तक।
एकतरफा न्यूमोथोरैक्स का उपयोग कभी-कभी चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए किया जाता है: तपेदिक (गुहाओं) के इलाज के लिए फुफ्फुस गुहा में हवा डालना।
फेफड़े और छाती गुहा की दीवारें एक सीरस झिल्ली से ढकी होती हैं - फुस्फुस, जिसमें आंत और पार्श्विका परतें होती हैं। फुस्फुस की परतों के बीच एक बंद भट्ठा जैसी जगह होती है जिसमें सीरस द्रव होता है - फुफ्फुस गुहा।
वायुमंडलीय दबाव, वायुमार्ग के माध्यम से एल्वियोली की आंतरिक दीवारों पर कार्य करता है, फेफड़े के ऊतकों को खींचता है और आंत की परत को पार्श्विका परत पर दबाता है, अर्थात। फेफड़े लगातार फूले हुए अवस्था में रहते हैं। श्वसन मांसपेशियों के संकुचन के परिणामस्वरूप छाती की मात्रा में वृद्धि के साथ, पार्श्विका परत छाती का अनुसरण करेगी, इससे फुफ्फुस विदर में दबाव में कमी आएगी, इसलिए आंत की परत, और इसके साथ फेफड़े, पार्श्विका परत का अनुसरण करेंगे। फेफड़ों में दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाएगा, और हवा फेफड़ों में प्रवेश करेगी - साँस लेना होता है।
फुफ्फुस गुहा में दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम होता है, इसलिए इसे फुफ्फुस दबाव कहा जाता है नकारात्मक, सशर्त स्वीकार करना वातावरणीय दबावशून्य के लिए. जितना अधिक फेफड़े खिंचते हैं, उनका लोचदार कर्षण उतना ही अधिक हो जाता है और फुफ्फुस गुहा में दबाव कम हो जाता है। फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव की मात्रा बराबर होती है: एक शांत साँस के अंत में - 5-7 मिमी एचजी, अधिकतम साँस के अंत में - 15-20 मिमी एचजी, एक शांत साँस छोड़ने के अंत में – 2-3 मिमी एचजी। अधिकतम साँस छोड़ने के अंत तक - 1-2 मिमी एचजी।
फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव तथाकथित के कारण होता है फेफड़ों का लोचदार कर्षण- वह बल जिसके साथ फेफड़े लगातार अपना आयतन कम करने का प्रयास करते हैं।
फेफड़ों का लोचदार कर्षण तीन कारकों के कारण होता है:
1) एल्वियोली की दीवारों में बड़ी संख्या में लोचदार फाइबर की उपस्थिति;
2) ब्रोन्कियल मांसपेशियों का स्वर;
3) एल्वियोली की दीवारों को ढकने वाली तरल फिल्म का सतही तनाव।
एल्वियोली की आंतरिक सतह को ढकने वाले पदार्थ को सर्फैक्टेंट कहा जाता है (चित्र 5)।
चावल। 5. सर्फैक्टेंट। सर्फैक्टेंट के संचय के साथ वायुकोशीय सेप्टम का अनुभाग।
पृष्ठसक्रियकारक- यह एक सर्फेक्टेंट है (एक फिल्म जिसमें फॉस्फोलिपिड्स (90-95%), इसके लिए विशिष्ट चार प्रोटीन, साथ ही कार्बन हाइड्रेट की एक छोटी मात्रा होती है), विशेष कोशिकाओं, टाइप II एल्वियोलो-न्यूमोसाइट्स द्वारा बनाई जाती है। इसका आधा जीवन 12-16 घंटे है।
पृष्ठसक्रियकारक कार्य:
· साँस लेते समय, यह एल्वियोली को इस तथ्य के कारण अत्यधिक खिंचाव से बचाता है कि सर्फेक्टेंट अणु एक दूसरे से बहुत दूर स्थित होते हैं, जो सतह तनाव में वृद्धि के साथ होता है;
· साँस छोड़ते समय, एल्वियोली को ढहने से बचाता है: सर्फेक्टेंट अणु एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सतह का तनाव कम हो जाता है;
· नवजात शिशु की पहली सांस के दौरान फेफड़ों के विस्तार की संभावना पैदा करता है;
· वायुकोशीय वायु और रक्त के बीच गैसों के प्रसार की दर को प्रभावित करता है;
· वायुकोशीय सतह से पानी के वाष्पीकरण की तीव्रता को नियंत्रित करता है;
· बैक्टीरियोस्टेटिक गतिविधि है;
· इसमें डिकॉन्गेस्टेंट होता है (रक्त से एल्वियोली में तरल पदार्थ के रिसाव को कम करता है) और एक एंटीऑक्सीडेंट प्रभाव होता है (अल्वियोली की दीवारों को ऑक्सीडेंट और पेरोक्साइड के हानिकारक प्रभावों से बचाता है)।
डोनर्स मॉडल का उपयोग करके फेफड़ों की मात्रा में परिवर्तन के तंत्र का अध्ययन करना
शारीरिक प्रयोग
छाती गुहा की मात्रा में परिवर्तन और फुफ्फुस विदर और फेफड़ों के अंदर दबाव में उतार-चढ़ाव के कारण फेफड़ों की मात्रा में परिवर्तन निष्क्रिय रूप से होता है। सांस लेने के दौरान फेफड़ों के आयतन में परिवर्तन के तंत्र को डोनर्स मॉडल (चित्र 6) का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है, जो रबर के तल के साथ एक कांच का जलाशय है। जलाशय का ऊपरी छेद एक स्टॉपर से बंद किया जाता है जिसके माध्यम से एक ग्लास ट्यूब गुजारी जाती है। जलाशय के अंदर रखी एक ट्यूब के अंत में फेफड़े श्वासनली से जुड़े होते हैं। ट्यूब के बाहरी सिरे के माध्यम से, फेफड़े की गुहा वायुमंडलीय हवा के साथ संचार करती है। जब रबर के तल को नीचे खींचा जाता है, तो जलाशय का आयतन बढ़ जाता है और जलाशय में दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाता है, जिससे फेफड़ों की क्षमता में वृद्धि होती है।
फेफड़े छाती की दीवारों और डायाफ्राम द्वारा निर्मित एक ज्यामितीय रूप से बंद गुहा में स्थित होते हैं। छाती गुहा के अंदर फुस्फुस का आवरण होता है, जिसमें दो परतें होती हैं। एक पत्ता छाती से सटा हुआ है, दूसरा फेफड़ों से। परतों के बीच एक भट्ठा जैसी जगह या फुफ्फुस गुहा होती है, जो फुफ्फुस द्रव से भरी होती है।
गर्भाशय काल में और जन्म के बाद छाती फेफड़ों की तुलना में तेजी से बढ़ती है। इसके अलावा, फुफ्फुस शीट में उच्च अवशोषण क्षमता होती है। इसलिए, फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव स्थापित होता है। इस प्रकार, फेफड़ों के एल्वियोली में दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर है - 760, और फुफ्फुस गुहा में - 745-754 मिमी एचजी। कला। ये 10-30 मिमी फेफड़ों के विस्तार को सुनिश्चित करते हैं। यदि आप छाती की दीवार को छेदते हैं ताकि हवा फुफ्फुस गुहा में प्रवेश कर सके, तो फेफड़े तुरंत ढह जाएंगे (एटेलेक्टैसिस)। दबाव के कारण ऐसा होगा वायुमंडलीय वायुफेफड़ों की बाहरी और भीतरी सतह पर बराबर होगी।
फुफ्फुस गुहा में फेफड़े हमेशा कुछ हद तक खिंची हुई अवस्था में होते हैं, लेकिन साँस लेने के दौरान उनका खिंचाव तेजी से बढ़ जाता है और साँस छोड़ने के दौरान यह कम हो जाता है। इस घटना को डोनर्स द्वारा प्रस्तावित मॉडल द्वारा अच्छी तरह से प्रदर्शित किया गया है। यदि आप एक ऐसी बोतल का चयन करते हैं जो फेफड़ों के आकार के अनुरूप मात्रा में होती है, तो पहले उन्हें इस बोतल में रखा जाता है, और नीचे की बजाय, एक रबर फिल्म खींचते हैं जो डायाफ्राम के रूप में कार्य करती है, तो फेफड़ों के प्रत्येक खिंचाव के साथ विस्तार होगा रबर तली. बोतल के अंदर नकारात्मक दबाव की मात्रा तदनुसार बदल जाएगी।
फुफ्फुस स्थान में पारा मैनोमीटर से जुड़ी एक इंजेक्शन सुई डालकर नकारात्मक दबाव को मापा जा सकता है। बड़े जानवरों में सांस लेते समय यह 30-35 तक पहुंच जाता है और सांस छोड़ते समय यह घटकर 8-12 mmHg हो जाता है। कला। साँस लेने और छोड़ने के दौरान दबाव में उतार-चढ़ाव छाती गुहा में स्थित नसों के माध्यम से रक्त की गति को प्रभावित करता है। चूँकि शिराओं की दीवारें आसानी से फैली हुई होती हैं, उन पर नकारात्मक दबाव संचारित होता है, जो शिराओं के विस्तार, उनके रक्त से भरने और शिरापरक रक्त को दाएँ आलिंद में वापस लाने में योगदान देता है; साँस लेते समय, रक्त हृदय की ओर प्रवाहित होता है बढ़ती है।
साँस लेने के प्रकार। जानवरों में, साँस लेने के तीन प्रकार होते हैं: कॉस्टल, या वक्ष, - साँस लेने के दौरान, बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों का संकुचन प्रबल होता है; डायाफ्रामिक, या पेट, - छाती का विस्तार मुख्य रूप से डायाफ्राम के संकुचन के कारण होता है; एबर-पेट - साँस लेना इंटरकोस्टल मांसपेशियों, डायाफ्राम और पेट की मांसपेशियों द्वारा समान रूप से प्रदान किया जाता है। सांस लेने का बाद का प्रकार खेत जानवरों की विशेषता है। सांस लेने के तरीके में बदलाव छाती या पेट के अंगों की बीमारी का संकेत दे सकता है। उदाहरण के लिए, पेट के अंगों की बीमारी के मामले में, कॉस्टल प्रकार की श्वास प्रबल होती है, क्योंकि जानवर रोगग्रस्त अंगों की रक्षा करता है।
महत्वपूर्ण और कुल फेफड़ों की क्षमता। आराम पर बड़े कुत्तेऔर भेड़ें औसतन 0.3-0.5, घोड़े साँस छोड़ते हैं
5-6 लीटर हवा. इस वॉल्यूम को कहा जाता है साँस लेने वाली हवा.इस मात्रा के अलावा, कुत्ते और भेड़ें 0.5-1 और घोड़े - 10-12 लीटर - साँस ले सकते हैं। अतिरिक्त हवा.सामान्य साँस छोड़ने के बाद, जानवर लगभग समान मात्रा में हवा छोड़ सकते हैं - आरक्षित हवा.इस प्रकार, जानवरों में सामान्य, उथली साँस लेने के दौरान, छाती का विस्तार नहीं होता है अधिकतम सीमा, लेकिन एक निश्चित इष्टतम स्तर पर है; यदि आवश्यक हो, तो श्वसन मांसपेशियों के अधिकतम संकुचन के कारण इसकी मात्रा बढ़ाई जा सकती है। श्वसन, अतिरिक्त और आरक्षित वायु मात्राएँ हैं फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता.कुत्तों में यह है 1.5 -3 लीटर, घोड़ों के लिए - 26-30, बड़े घोड़ों के लिए पशु- 30-35 लीटर हवा. अधिकतम साँस छोड़ने पर, फेफड़ों में अभी भी कुछ हवा बची रहती है, इस मात्रा को कहा जाता है अवशिष्ट वायु.फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता और अवशिष्ट वायु हैं फेफड़ों की कुल क्षमता.परिमाण महत्वपूर्ण क्षमताकुछ बीमारियों में फेफड़ों की क्षमता काफी कम हो सकती है, जिससे गैस विनिमय ख़राब हो जाता है।
फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता का निर्धारण होता है बडा महत्वस्पष्ट करना शारीरिक अवस्थाशरीर सामान्य और रोगात्मक स्थितियों में। इसे वॉटर स्पाइरोमीटर (स्पाइरो 1-बी डिवाइस) नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। दुर्भाग्य से, इन विधियों को उत्पादन परिवेश में लागू करना कठिन है। प्रयोगशाला जानवरों में, महत्वपूर्ण क्षमता को एनेस्थीसिया के तहत CO2 की उच्च सामग्री वाले मिश्रण को अंदर लेकर निर्धारित किया जाता है। सबसे बड़ी साँस छोड़ने का परिमाण लगभग फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता से मेल खाता है। महत्वपूर्ण क्षमता उम्र, उत्पादकता, नस्ल और अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होती है।
फुफ्फुसीय वेंटिलेशन। शांत साँस छोड़ने के बाद, आरक्षित या अवशिष्ट हवा फेफड़ों में रहती है, जिसे वायुकोशीय वायु भी कहा जाता है। साँस में ली गई हवा का लगभग 70% सीधे फेफड़ों में प्रवेश करता है, शेष 25-30% गैस विनिमय में भाग नहीं लेता है, क्योंकि यह ऊपरी श्वसन पथ में रहता है। घोड़ों में वायुकोशीय वायु की मात्रा 22 लीटर होती है। चूँकि शांत साँस लेने के दौरान एक घोड़ा 5 लीटर हवा लेता है, जिसमें से केवल 70%, या 3.5 लीटर, एल्वियोली में प्रवेश करता है, तो प्रत्येक सांस के साथ केवल 1/6 हवा एल्वियोली में हवादार होती है (3.5:22)। अनुपात साँस द्वारा ली गई वायु को वायुकोशीय कहते हैं फुफ्फुसीय वेंटिलेशन गुणांक,और 1 मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा की मात्रा होती है फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मिनट मात्रा.श्वसन दर, फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता, कार्य की तीव्रता, आहार की प्रकृति के आधार पर मिनट की मात्रा एक परिवर्तनशील मान है। रोग संबंधी स्थितिफेफड़े और अन्य कारक।
वायुमार्ग (स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई, ब्रोन्किओल्स) सीधे गैस विनिमय में भाग नहीं लेते हैं, यही कारण है कि उन्हें कहा जाता है हानिकारक स्थान.हालाँकि, साँस लेने की प्रक्रिया में इनका बहुत महत्व है। नासिका मार्ग और ऊपरी श्वसन पथ की श्लेष्मा झिल्ली में सीरस श्लेष्मा कोशिकाएं और सिलिअटेड एपिथेलियम होते हैं। बलगम धूल को फँसाता है और वायुमार्ग को नम करता है। पक्ष्माभ उपकलाअपने बालों को हिलाने से यह धूल, रेत और अन्य यांत्रिक अशुद्धियों के कणों के साथ बलगम को नासॉफिरिन्क्स में निकालने में मदद करता है, जहां से इसे बाहर निकाल दिया जाता है। ऊपरी श्वसन पथ में कई संवेदी रिसेप्टर्स होते हैं, जिनकी जलन से सुरक्षात्मक प्रतिक्रियाएँ होती हैं, जैसे खाँसी, छींकना और खर्राटे लेना। ये रिफ्लेक्सिस धूल, भोजन, रोगाणुओं और विषाक्त पदार्थों के कणों को हटाने में मदद करते हैं जो शरीर के लिए खतरा पैदा करते हैं। इसके अलावा, नाक मार्ग, स्वरयंत्र और श्वासनली के श्लेष्म झिल्ली को प्रचुर मात्रा में रक्त की आपूर्ति के कारण, साँस की हवा गर्म होती है।
फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा प्रति यूनिट समय फुफ्फुसीय परिसंचरण के माध्यम से बहने वाले रक्त की मात्रा से थोड़ी कम है। फेफड़ों के शीर्ष पर, एल्वियोली डायाफ्राम से सटे आधार की तुलना में कम कुशलता से हवादार होते हैं। इसलिए, फेफड़ों के शीर्ष के क्षेत्र में, रक्त प्रवाह पर वेंटिलेशन अपेक्षाकृत प्रबल होता है। वेनो-आर्टेरियल एनास्टोमोसेस की उपस्थिति और फेफड़ों के कुछ हिस्सों में रक्त प्रवाह के लिए वेंटिलेशन का कम अनुपात कम ऑक्सीजन तनाव और उच्च कार्बन डाइऑक्साइड तनाव का मुख्य कारण है। धमनी का खूनवायुकोशीय वायु में इन गैसों के आंशिक दबाव की तुलना में।
साँस लेने, छोड़ने और वायुकोशीय वायु की संरचना। वायुमंडलीय वायु में 20.82% ऑक्सीजन, 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड और 79.03% नाइट्रोजन होती है। पशुधन भवनों की हवा में आमतौर पर अधिक कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड आदि होते हैं। ऑक्सीजन की मात्रा वायुमंडलीय हवा की तुलना में कम हो सकती है।
साँस छोड़ने वाली हवा में औसतन 16.3% ऑक्सीजन, 4% कार्बन डाइऑक्साइड, 79.7% नाइट्रोजन होती है (ये आंकड़े शुष्क हवा के संदर्भ में दिए गए हैं, यानी जल वाष्प को घटाकर जिससे साँस छोड़ने वाली हवा संतृप्त होती है)। साँस छोड़ने वाली हवा की संरचना स्थिर नहीं है और चयापचय की तीव्रता, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रा, परिवेश वायु तापमान आदि पर निर्भर करती है।
वायुकोशीय वायु साँस छोड़ने वाली वायु से कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च सामग्री - 5.62% और कम ऑक्सीजन - औसतन 14.2-14.6, नाइट्रोजन - 80.48% से भिन्न होती है। साँस छोड़ने वाली हवा में न केवल एल्वियोली से, बल्कि "हानिकारक स्थान" से भी हवा होती है, जहाँ इसकी संरचना वायुमंडलीय हवा के समान होती है।
नाइट्रोजन गैस विनिमय में भाग नहीं लेती है, लेकिन साँस की हवा में इसका प्रतिशत साँस छोड़ने और वायुकोशीय हवा की तुलना में थोड़ा कम है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि साँस छोड़ने वाली हवा की मात्रा साँस ली गई हवा की तुलना में थोड़ी कम है।
कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकतम अनुमेय सांद्रता खलिहान, अस्तबल, बछड़ा खलिहान - 0.25%; लेकिन पहले से ही 1% C02 सांस की उल्लेखनीय कमी का कारण बनता है, और फुफ्फुसीय वेंटिलेशन 20% बढ़ जाता है। 10% से ऊपर कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर मृत्यु का कारण बनता है।
श्वसन प्रक्रियाओं का एक समूह है जो यह सुनिश्चित करता है कि शरीर ऑक्सीजन (O2) का उपभोग करता है और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) छोड़ता है।
साँस लेने के चरण:
1. बाहरी श्वसन या फेफड़ों का वेंटिलेशन - वायुमंडलीय और वायुकोशीय वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान
2. वायुकोशीय वायु और फुफ्फुसीय परिसंचरण की केशिकाओं के रक्त के बीच गैसों का आदान-प्रदान
3. रक्त द्वारा गैसों का परिवहन (O 2 और CO 2)
4. प्रणालीगत परिसंचरण की केशिकाओं और ऊतक कोशिकाओं के रक्त के बीच ऊतकों में गैसों का आदान-प्रदान
5. ऊतक, या आंतरिक, श्वसन - ओ 2 के ऊतक अवशोषण और सीओ 2 की रिहाई की प्रक्रिया (एटीपी के गठन के साथ माइटोकॉन्ड्रिया में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं)
श्वसन प्रणाली
अंगों का एक समूह जो शरीर को ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है, कार्बन डाइऑक्साइड को हटाता है और जीवन के सभी रूपों के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी करता है।
श्वसन प्रणाली के कार्य:
Ø शरीर को ऑक्सीजन प्रदान करना और रेडॉक्स प्रक्रियाओं में इसका उपयोग करना
Ø शरीर में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड का बनना और निकलना
Ø ऑक्सीकरण (अपघटन) कार्बनिक यौगिकऊर्जा विमोचन के साथ
Ø अस्थिर चयापचय उत्पादों (जल वाष्प (प्रति दिन 500 मिलीलीटर), शराब, अमोनिया, आदि) की रिहाई
कार्यों के निष्पादन में अंतर्निहित प्रक्रियाएँ:
ए) वेंटिलेशन (प्रसारण)
बी) गैस विनिमय
श्वसन प्रणाली की संरचना
चावल। 12.1. संरचना श्वसन प्रणाली
1- नासिका मार्ग
2- नासिका शंख
3 - फ्रंटल साइनस
4 - स्फेनॉइड साइनस
5- गला
6-स्वरयंत्र
7- श्वासनली
8 - बायाँ ब्रोन्कस
9 - दायां ब्रोन्कस
10 - बायाँ ब्रोन्कियल पेड़
11 - दाहिना ब्रोन्कियल वृक्ष
12 - बायां फेफड़ा
13- दाहिना फेफड़ा
14 - एपर्चर
16- घेघा
17 - पसलियाँ
18 - उरोस्थि
19- हंसली
गंध का अंग, साथ ही श्वसन पथ का बाहरी उद्घाटन: साँस की हवा को गर्म और शुद्ध करने का कार्य करता है
नाक का छेद
श्वसन पथ का प्रारंभिक खंड और साथ ही गंध का अंग। नासिका से ग्रसनी तक फैला हुआ, एक सेप्टम द्वारा दो हिस्सों में विभाजित, जो सामने से होकर गुजरता है नथुनेवातावरण के साथ संवाद करें, और मदद के साथ पीछे जोन- नासॉफरीनक्स के साथ
चावल। 12.2.नाक गुहा की संरचना
गला
श्वास नली का एक टुकड़ा जो ग्रसनी को श्वासनली से जोड़ता है। IV-VI ग्रीवा कशेरुकाओं के स्तर पर स्थित है। यह एक प्रवेश द्वार है जो फेफड़ों की रक्षा करता है। स्वरयंत्र स्वरयंत्र में स्थित होते हैं। स्वरयंत्र के पीछे ग्रसनी है, जिसके साथ यह संचार करता है शीर्ष छेद. स्वरयंत्र के नीचे श्वासनली में जाता है
चावल। 12.3.स्वरयंत्र की संरचना
उपजिह्वा- दाएं और बाएं स्वर सिलवटों के बीच का स्थान। जब उपास्थि की स्थिति बदलती है, तो स्वरयंत्र की मांसपेशियों की कार्रवाई के तहत, ग्लोटिस की चौड़ाई और मुखर डोरियों का तनाव बदल सकता है। साँस छोड़ने वाली हवा स्वर रज्जुओं को कंपन करती है® ध्वनियाँ उत्पन्न होती हैं
ट्रेकिआ
एक ट्यूब जो शीर्ष पर स्वरयंत्र के साथ संचार करती है और नीचे एक विभाजन के साथ समाप्त होती है ( विभाजन ) दो मुख्य ब्रांकाई में
चावल। 12.4.मुख्य वायुमार्ग
साँस में ली गई वायु स्वरयंत्र से होकर श्वासनली में जाती है। यहां से यह दो धाराओं में विभाजित हो जाती है, जिनमें से प्रत्येक ब्रांकाई की शाखित प्रणाली के माध्यम से अपने फेफड़े में जाती है
ब्रांकाई
श्वासनली की शाखाओं का प्रतिनिधित्व करने वाली ट्यूबलर संरचनाएँ। वे श्वासनली से लगभग समकोण पर निकलते हैं और फेफड़ों के द्वार तक जाते हैं
दायां ब्रोन्कसचौड़ा लेकिन छोटा बाएंऔर श्वासनली की निरंतरता की तरह है
ब्रांकाई संरचना में श्वासनली के समान होती है; दीवारों में कार्टिलाजिनस वलय के कारण वे बहुत लचीले होते हैं और श्वसन उपकला से पंक्तिबद्ध होते हैं। संयोजी ऊतक आधार लोचदार फाइबर से समृद्ध होता है जो ब्रोन्कस के व्यास को बदल सकता है
मुख्य ब्रांकाई(पहले के आदेश) में विभाजित हैं हिस्सेदारी (दूसरा आदेश): दाएँ फेफड़े में तीन और बाएँ में दो - प्रत्येक अपने-अपने लोब में जाता है। फिर वे अपने-अपने खंडों में जाकर छोटे-छोटे भागों में विभाजित हो जाते हैं - कमानी (तीसरा क्रम), जो विभाजित होते रहते हैं, बनते रहते हैं "ब्रोन्कियल पेड़"फेफड़ा
ब्रोन्कियल पेड़- ब्रोन्कियल प्रणाली, जिसके माध्यम से श्वासनली से हवा फेफड़ों में प्रवेश करती है; इसमें मुख्य, लोबार, खंडीय, उपखंडीय (9-10 पीढ़ी) ब्रांकाई, साथ ही ब्रोन्किओल्स (लोब्यूलर, टर्मिनल और श्वसन) शामिल हैं।
ब्रोन्कोपल्मोनरी खंडों के भीतर, ब्रांकाई क्रमिक रूप से 23 बार तक विभाजित होती है जब तक कि वे वायुकोशीय थैली के एक मृत अंत में समाप्त नहीं हो जाती
ब्रांकिओल्स(श्वसन पथ का व्यास 1 मिमी से कम) बनने तक विभाजित करें अंत (टर्मिनल) ब्रांकिओल्स, जिन्हें सबसे पतले छोटे वायुमार्गों में विभाजित किया गया है - श्वसन ब्रोन्किओल्स, में तब्दील वायु - कोष्ठीय नलिकाएं, जिनकी दीवारों पर बुलबुले हैं - एल्वियोली (वायु कोष). एल्वियोली का मुख्य भाग वायुकोशीय नलिकाओं के सिरों पर समूहों में केंद्रित होता है, जो श्वसन ब्रोन्किओल्स के विभाजन के दौरान बनता है।
चावल। 12.5.निचला श्वसन पथ
चावल। 12.6.शांत साँस छोड़ने के बाद वायुमार्ग, गैस विनिमय क्षेत्र और उनकी मात्रा
वायुमार्ग के कार्य:
1. गैस विनिमय -वायुमंडलीय वायु की डिलीवरी गैस विनिमयफेफड़ों से वायुमंडल में गैस मिश्रण का क्षेत्र और संचालन
2. गैर-गैस विनिमय:
§ धूल और सूक्ष्मजीवों से वायु शोधन। रक्षात्मक साँस लेने की सजगता(खाँसी, छींक)।
§ साँस की हवा का आर्द्रीकरण
§ साँस की हवा का गर्म होना (10वीं पीढ़ी के स्तर पर 37 0 C तक)
§ घ्राण, तापमान, यांत्रिक उत्तेजनाओं का रिसेप्शन (धारणा)।
§ शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रियाओं में भागीदारी (गर्मी उत्पादन, गर्मी वाष्पीकरण, संवहन)
§ वे एक परिधीय ध्वनि उत्पादन उपकरण हैं
एसिनस
संरचनात्मक इकाईफेफड़े (300 हजार तक), जिसमें फेफड़ों की केशिकाओं में स्थित रक्त और फुफ्फुसीय एल्वियोली को भरने वाली हवा के बीच गैस विनिमय होता है। यह श्वसन ब्रांकिओल की शुरुआत से ही एक जटिल है, जो दिखने में अंगूर के गुच्छे जैसा दिखता है
एसिनी में शामिल हैं 15-20 एल्वियोली, फुफ्फुसीय लोब्यूल में - 12-18 एसिनी. फेफड़े के लोब लोब्यूल्स से बने होते हैं
चावल। 12.7.पल्मोनरी एसिनस
एल्वियोली(एक वयस्क के फेफड़ों में 300 मिलियन होते हैं, उनका कुल सतह क्षेत्र 140 एम 2 है) - बहुत पतली दीवारों के साथ खुले पुटिकाएं, जिनमें से आंतरिक सतह मुख्य झिल्ली पर पड़ी एकल-परत स्क्वैमस एपिथेलियम से पंक्तिबद्ध होती है, जिससे आपस में जुड़ी हुई एल्वियोली आसन्न हैं रक्त कोशिकाएं, उपकला कोशिकाओं के साथ मिलकर, रक्त और वायु के बीच एक अवरोध बनाते हैं (वायु-रक्त अवरोध) 0.5 माइक्रोन मोटा, जो गैसों के आदान-प्रदान और जल वाष्प की रिहाई में हस्तक्षेप नहीं करता है
एल्वियोली में पाया गया:
§ मैक्रोफेज(सुरक्षात्मक कोशिकाएं) जो श्वसन पथ में प्रवेश करने वाले विदेशी कणों को अवशोषित करती हैं
§ न्यूमोसाइट्स- कोशिकाएँ जो स्रावित करती हैं पृष्ठसक्रियकारक
चावल। 12.8.एल्वियोली की अल्ट्रास्ट्रक्चर
पृष्ठसक्रियकारक- एक फुफ्फुसीय सर्फेक्टेंट जिसमें फॉस्फोलिपिड्स (विशेष रूप से लेसिथिन), ट्राइग्लिसराइड्स, कोलेस्ट्रॉल, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट होते हैं और एल्वियोली, एल्वियोलर नलिकाओं, थैली, ब्रोन्किओल्स के अंदर 50 एनएम मोटी परत बनाते हैं।
पृष्ठसक्रियकारक मूल्य:
§ एल्वियोली को कवर करने वाले तरल पदार्थ की सतह के तनाव को कम करता है (लगभग 10 गुना) ® साँस लेना आसान बनाता है और साँस छोड़ने के दौरान एल्वियोली के एटेलेक्टैसिस (एक साथ चिपकने) को रोकता है।
§ ऑक्सीजन की अच्छी घुलनशीलता के कारण एल्वियोली से रक्त में ऑक्सीजन के प्रसार को सुगम बनाता है।
§ एक सुरक्षात्मक भूमिका निभाता है: 1) बैक्टीरियोस्टेटिक गतिविधि है; 2) एल्वियोली की दीवारों को ऑक्सीकरण एजेंटों और पेरोक्साइड के हानिकारक प्रभावों से बचाता है; 3) वायुमार्ग के माध्यम से धूल और रोगाणुओं का रिवर्स परिवहन प्रदान करता है; 4) फुफ्फुसीय झिल्ली की पारगम्यता को कम करता है, जो रक्त से एल्वियोली में तरल पदार्थ के उत्सर्जन में कमी के कारण फुफ्फुसीय एडिमा के विकास को रोकता है।
फेफड़े
दायां और बायां फेफड़ा दो अलग-अलग वस्तुएं हैं जो हृदय के दोनों ओर छाती गुहा में स्थित हैं; सीरस झिल्ली से ढका हुआ - फुस्फुस का आवरण, जो उनके चारों ओर दो बंद बनाता है फुफ्फुस थैली.इनका आकार अनियमित शंकु होता है, जिसका आधार डायाफ्राम की ओर होता है और शीर्ष गर्दन क्षेत्र में कॉलरबोन से 2-3 सेमी ऊपर फैला होता है।
चावल। 12.10.फेफड़ों की खंडीय संरचना.
1 - शिखर खंड; 2 - पश्च खंड; 3 - पूर्वकाल खंड; 4 – पार्श्व खंड ( दायां फेफड़ा) और सुपीरियर लिंगुलर सेगमेंट (बायां फेफड़ा); 5 - औसत दर्जे का खंड (दायां फेफड़ा) और निचला लिंगीय खंड (बायां फेफड़ा); 6 - निचले लोब का शिखर खंड; 7 - बेसल औसत दर्जे का खंड; 8 - बेसल पूर्वकाल खंड; 9 - बेसल पार्श्व खंड; 10 - बेसल पश्च खंड
फेफड़ों की लोच
वोल्टेज बढ़ाकर लोड पर प्रतिक्रिया करने की क्षमता, जिसमें शामिल हैं:
§ लोच- कार्रवाई की समाप्ति के बाद इसके आकार और मात्रा को बहाल करने की क्षमता बाहरी ताक़तें, विरूपण का कारण बनता है
§ कठोरता- लोच पार होने पर आगे विरूपण का विरोध करने की क्षमता
फेफड़ों के लचीले गुणों के कारण:
§ लोचदार फाइबर तनावफेफड़े का पैरेन्काइमा
§ सतह तनावएल्वियोली को अस्तर देने वाला तरल पदार्थ - सर्फेक्टेंट द्वारा निर्मित
§ फेफड़ों में रक्त भरना (रक्त भरना जितना अधिक होगा, लोच उतनी ही कम होगी
तानाना- लोच का व्युत्क्रम गुण लोचदार और कोलेजन फाइबर की उपस्थिति से जुड़ा होता है जो एल्वियोली के चारों ओर एक सर्पिल नेटवर्क बनाते हैं
प्लास्टिक- कठोरता के विपरीत संपत्ति
फेफड़ों के कार्य
गैस विनिमय- शरीर के ऊतकों द्वारा उपयोग की जाने वाली ऑक्सीजन के साथ रक्त का संवर्धन और उसमें से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाना: फुफ्फुसीय परिसंचरण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। शरीर के अंगों से रक्त वापस लौट आता है दाहिनी ओरदिल और फेफड़ेां की धमनियाँफेफड़ों तक जाता है
गैर-गैस विनिमय:
Ø जेड रक्षात्मक - एंटीबॉडी का निर्माण, वायुकोशीय फागोसाइट्स द्वारा फागोसाइटोसिस, लाइसोजाइम, इंटरफेरॉन, लैक्टोफेरिन, इम्युनोग्लोबुलिन का उत्पादन; सूक्ष्मजीव, वसा कोशिकाओं के समुच्चय और थ्रोम्बोम्बोली केशिकाओं में बने रहते हैं और नष्ट हो जाते हैं
Ø थर्मोरेग्यूलेशन प्रक्रियाओं में भागीदारी
Ø आवंटन प्रक्रियाओं में भागीदारी - CO2, पानी (लगभग 0.5 लीटर/दिन) और कुछ वाष्पशील पदार्थों को हटाना: इथेनॉल, ईथर, नाइट्रस ऑक्साइड, एसीटोन, एथिल मर्कैप्टन
Ø जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों का निष्क्रिय होना - फुफ्फुसीय रक्तप्रवाह में पेश किया गया 80% से अधिक ब्रैडीकाइनिन फेफड़े के माध्यम से रक्त के एक ही मार्ग के दौरान नष्ट हो जाता है, एंजियोटेंसिन I को एंजियोटेंसिनेज के प्रभाव में एंजियोटेंसिन II में बदल दिया जाता है; समूह E और P के 90-95% प्रोस्टाग्लैंडीन निष्क्रिय हैं
Ø जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के उत्पादन में भागीदारी -हेपरिन, थ्रोम्बोक्सेन बी 2, प्रोस्टाग्लैंडिंस, थ्रोम्बोप्लास्टिन, रक्त जमावट कारक VII और VIII, हिस्टामाइन, सेरोटोनिन
Ø वे आवाज उत्पादन के लिए वायु भंडार के रूप में काम करते हैं
बाहरी श्वास
फेफड़ों के वेंटिलेशन की प्रक्रिया, शरीर और पर्यावरण के बीच गैस विनिमय प्रदान करती है। यह श्वसन केंद्र, इसकी अभिवाही और अपवाही प्रणालियों और श्वसन मांसपेशियों की उपस्थिति के कारण किया जाता है। अनुपात द्वारा मूल्यांकन किया गया वायुकोशीय वेंटिलेशनमिनट मात्रा के लिए. बाह्य श्वसन को चिह्नित करने के लिए, बाह्य श्वसन के स्थिर और गतिशील संकेतकों का उपयोग किया जाता है
श्वसन चक्र- श्वसन केंद्र की स्थिति में लयबद्ध रूप से दोहराया जाने वाला परिवर्तन कार्यकारी निकायसाँस लेने
चावल। 12.11.श्वसन मांसपेशियाँ
डायाफ्राम- एक चपटी मांसपेशी जो छाती की गुहा को उदर गुहा से अलग करती है। यह दो गुंबद बनाता है, बाएँ और दाएँ, जिनके उभार ऊपर की ओर इशारा करते हैं, जिनके बीच हृदय के लिए एक छोटा सा गड्ढा होता है। इसमें कई छिद्र होते हैं जिनके माध्यम से शरीर की बहुत महत्वपूर्ण संरचनाएं वक्षीय क्षेत्र से उदर क्षेत्र तक गुजरती हैं। संकुचन करके, यह छाती गुहा का आयतन बढ़ाता है और फेफड़ों में वायु का प्रवाह प्रदान करता है
चावल। 12.12.साँस लेने और छोड़ने के दौरान डायाफ्राम की स्थिति
फुफ्फुस गुहा में दबाव
भौतिक मात्रा, फुफ्फुस गुहा की सामग्री की स्थिति की विशेषता। यह वह मात्रा है जिससे फुफ्फुस गुहा में दबाव वायुमंडलीय से कम होता है ( नकारात्मक दबाव); शांत श्वास के साथ यह 4 मिमी एचजी के बराबर है। कला। अंत समाप्ति पर और 8 mmHg। कला। अंतःश्वसन के अंत में. सतह तनाव बलों और फेफड़े के लोचदार कर्षण द्वारा निर्मित
चावल। 12.13.साँस लेने और छोड़ने के दौरान दबाव में बदलाव होता है
साँस लेना(प्रेरणा) फेफड़ों को वायुमंडलीय वायु से भरने की शारीरिक क्रिया है। यह श्वसन केंद्र और श्वसन मांसपेशियों की सक्रिय गतिविधि के कारण किया जाता है, जिससे छाती का आयतन बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फुफ्फुस गुहा और एल्वियोली में दबाव कम हो जाता है, जिससे हवा का प्रवेश होता है। पर्यावरणश्वासनली, ब्रांकाई और फेफड़े के श्वसन क्षेत्रों में। फेफड़ों की सक्रिय भागीदारी के बिना होता है, क्योंकि उनमें कोई सिकुड़ा हुआ तत्व नहीं होता है
साँस छोड़ना(समाप्ति) फेफड़ों से हवा के उस हिस्से को हटाने की शारीरिक क्रिया है जो गैस विनिमय में भाग लेता है। सबसे पहले, शारीरिक और शारीरिक मृत स्थान की हवा, जो वायुमंडलीय हवा से थोड़ी भिन्न होती है, हटा दी जाती है, फिर वायुकोशीय हवा, जो गैस विनिमय के परिणामस्वरूप सीओ 2 में समृद्ध और ओ 2 में खराब होती है। विश्राम की स्थिति में प्रक्रिया निष्क्रिय होती है। यह फेफड़ों, छाती के लोचदार कर्षण, गुरुत्वाकर्षण बल और श्वसन मांसपेशियों की छूट के कारण मांसपेशियों की ऊर्जा खर्च किए बिना किया जाता है।
जबरदस्ती सांस लेने की मदद से सांस छोड़ने की गहराई बढ़ जाती है पेट और आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां।पेट की मांसपेशियाँ सिकुड़ जाती हैं पेट की गुहासामने और डायाफ्राम के उत्थान को बढ़ाएं। आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां पसलियों को नीचे की ओर ले जाती हैं और इस तरह वक्षीय गुहा के क्रॉस-सेक्शन को कम कर देती हैं, और इसलिए इसका आयतन कम हो जाता है।
बच्चे के जन्म के समय, फेफड़ों में अभी तक हवा नहीं होती है और उनकी अपनी मात्रा छाती गुहा की मात्रा के साथ मेल खाती है। पहली साँस लेने पर सिकुड़न कंकाल की मांसपेशियांसाँस लेने पर, छाती गुहा का आयतन बढ़ जाता है।
अयस्क कोशिका से बाहर से फेफड़ों पर पड़ने वाला दबाव वायुमंडलीय दबाव की तुलना में कम हो जाता है। इस अंतर के कारण हवा फेफड़ों में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करती है, उन्हें खींचती है और दबाती है बाहरी सतहफेफड़ों से लेकर छाती की भीतरी सतह और डायाफ्राम तक। उसी समय, फैले हुए फेफड़े, लोच होने के कारण, खिंचाव का विरोध करते हैं। नतीजतन, साँस लेने की ऊंचाई पर, फेफड़े अब अंदर से छाती पर वायुमंडलीय दबाव नहीं डालते हैं, लेकिन फेफड़ों के लोचदार कर्षण की मात्रा से कम हो जाते हैं।
बच्चे के जन्म के बाद छाती फेफड़े के ऊतकों की तुलना में तेजी से बढ़ती है। क्योंकि
फेफड़े उन्हीं शक्तियों के प्रभाव में होते हैं जिन्होंने उन्हें पहली साँस लेने के दौरान खींचा था; वे साँस लेने और छोड़ने के दौरान छाती को पूरी तरह से भर देते हैं, लगातार खिंची हुई अवस्था में रहते हैं। परिणामस्वरूप, छाती की भीतरी सतह पर फेफड़ों का दबाव हमेशा फेफड़ों में हवा के दबाव (फेफड़ों के लोचदार कर्षण की मात्रा के अनुसार) से कम होता है। जब साँस लेने या छोड़ने के दौरान किसी भी समय साँस रुकती है, तो वायुमंडलीय दबाव तुरंत फेफड़ों में स्थापित हो जाता है। जब किसी वयस्क की छाती और पार्श्विका फुस्फुस को दबाव नापने का यंत्र से जुड़ी एक खोखली सुई के साथ नैदानिक उद्देश्यों के लिए छिद्रित किया जाता है, और सुई का अंत फुफ्फुस गुहा में प्रवेश करता है, तो दबाव नापने का यंत्र में दबाव तुरंत वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाता है। दबाव नापने का यंत्र वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव दर्ज करता है, जिसे शून्य के रूप में लिया जाता है। एल्वियोली में दबाव और छाती की आंतरिक सतह पर फेफड़ों के दबाव, यानी फुफ्फुस गुहा में दबाव के बीच यह अंतर है ट्रांसपल्मोनरी दबाव कहा जाता है।
फुफ्फुस गुहा में दबाव विषय पर अधिक जानकारी। इसके प्रकट होने का तंत्र:
- सांस लेने के दौरान फुफ्फुस गुहा में दबाव में उतार-चढ़ाव। उनका तंत्र.
- श्वास व्यायाम संख्या I. इसके स्वास्थ्य प्रभाव के तंत्र। व्यायाम के "ताकतें" और "कमजोरियाँ" पक्ष।
