«Շնչառություն»–ի խմբագրումների տարբերություն

Քանի որ թոքային մազանոթային արյունը հավասարակշռվում է թոքերի այս գործնականում անփոփոխ խառնուրդի հետ, ուստի  զարկերակային արյան մեջ գազերի մասնակի ճնշումները նույնպես  չեն փոխվում յուրաքանչյուր շնչառական ցիկլում: Այդ պատճառով էլ հյուսվածքները շնչառական ցիկլում չեն ենթարկվում արյան մեջ թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի լարվածության փոփոխություններին, և լրացուցիչ կարիք չկա ծայրամասային ու կենտրոնական քեմոընկալիչներին հսկել արյան մեջ գազերի քանակությունը: Այսպիսով, շնչառության արագության հոմեոստատիկ հսկողությունը պարզապես կախված է թթվածնի և ածխաթթու գազի մասնակի ճնշումներից: Այն նաև պահպանում է արյան թթվայնության կայունությունը [9]<ref name="tortora15" />։

Հյուսվածքներում մշտապես իրականացնող նյութափոխանակության ընթացքում որպես վերջնական արգասիք առաջանում է ածխաթթու գազ,որի պարունակությունը բջիջներում ավելի շատ է, քան զարկերակային արյան մեջ։ Ուստի այն դիֆուզվում է արյան մեջ և միանում թթվածնից ազատված հեմոգլոբինին, առաջացնելով կարբոհեմոգլոբին (կարբամինոհեմոգլոբին) անկայուն միացություն։ Ածխաթթու գազի մի մասն էլ մտնում է հեշտ տարրալուծվող որոշ աղերի բաղադրության մեջ։↵Այսպիսովմեջ։ Այսպիսով, հյուսվածքներում զարկերակային արյունը վերածվում է երակայինի։ Թոքերի մազանոթներում կարբոհեմոգլոբինը քայքայվում է, նրանից անջատվում է ածխաթթու գազը և անցնում թոքաբշտիկների մեջ։ Միաժամանակ↵երակային արյան մեջ առաջացած անկայուն աղերը տարրալուծվում են, և անջատված ածխաթթու գազը նույնպես հեռանում է։

Երկարավուն ուղեղում տեղադրված կենտրոնները զգայուն են  արյան մեջ և ողնուղեղային հեղուկում ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշման և թթվայնության նկատմամբ[10]<ref name="tortora16" />։ Զգայարանների երկրորդ խումբը չափում է զարկերակային արյան մեջ թթվածնի մասնակի ճնշումը։ Վերջիններս միասին հայտնի են որպես ծայրամասային քեմոընկալիչներ, որոնք տեղադրված են աորտայի և քնային զարկերակների պատերին[10] <ref name="tortora162" />։

Այս բոլոր քեմոընկալիչներից տեղեկատվությունը փոխանցվում է շնչառական կենտրոններ՝ երկարավում ուղեղ և Վարոլյան կամուրջ, որոնք զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի և թթվածնի նորմայից բարձր մասնակի ճնշման դեպքում կարգավորում է շնչառությունը ՝ փոխելով նրա արագությունը և խորությունը։ Սրա միջոցով  վերականգնվում է զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի նորմալ պարցիալ ճնշումը՝ 5.3 կՊա (40 մմ ս․ս․), pH-ը՝ մինչև 7.4, և թթվածնի մասնակի ճնշումը՝ մինչև 13 կՊա (100 մմ ս․ս․)[10] <ref name="tortora163" />։ Օրինակ վարժությունները մեծացնում են ակտիվ մկանների կողմից ածխածնի երկօքսիդի արտադրությունը։ Այդ ածխաթթու գազը դիֆուզիայի միջոցով անցնում է երակային արյուն և, ի վերջո, մեծացնում է զարկերակային արյան մեջ իր մասնակի ճնշումը։ Դրա հետևանքով դրդվում են երկարավուն ուղեղի ածխածնի երկօքսիդի քեմոընկալիչները։ Շնչառական կենտրոնները ստանալով այդպիսի տեղեկատվություն՝ ստիպում են մեծացնել շնչառության արագությունը և խորությունը այն չափի, որ  ածխածնի երկօքսիդի և թթվածնի մասնակի ճնշումները զարկերակային արյան մեջ հավասարվեն հանգստի ժամանակ եղած ցուցանիշներին։ Թոքերի օդամատակարարման մասին շնչառական կենտրոնին տեղեկացնում են օդատար ուղիներում և թոքաբշտիկներում տեղադրված ընկալիչները։ Օդում թթվածնի պակասը ռեֆլեքսային հաճախացնում է շնչառական շարժումները։ Շնչառական կենտրոնները հաղորդակցվում են շնչառական մկանների հետ շնչառական նյարդերով, որոնցից ամենակարևորները ստոծանին նյարդավորողներն են[10] <ref name="tortora164" />:

Ձայնը, հետևաբար խոսելը, երգելը առաջանում են արտաշնչելիս, սակայն այդ պահերին շնչառությունը չի փոխվում՝ շնչառությունը կարգավորող համակարգերի և շնչառական օրգանների համաձայնեցված աշխատանքի շնորհիվ։ Ինքնաբերաբար շնչառությունը կարող է սահմանափակվել լողը։ Անհնար է ճնշել շնչառությունը մինչև հիպօքսիայի աստիճան, սակայն մարզանքները կարող են մեծացնել շնչառական ծավալները․ օրինակ 2016թ․-ի փետրվարին իսպանական պրոֆեսիոնալ սուզորդը գերազանցեց աշխարհի ռեկորդը՝ պահելով շունչը ջրի տակ 24 րոպե[ <ref>{{Cite news|url=http://www.guinnessworldrecords.com/world-records/longest-time-breath-held-voluntarily-(male)|title=Longest time breath held voluntarily (male)|newspaper=Guinness World Records|access-date=2016-11]-29}}</ref>։

Գոյություն ունեն նաև շնչառության այլ ակամա ռեֆլեքսներ։ Դեմքի ընկղմվելը սառը ջրի մեջ հրահրում է, այսպես ասած՝ ընկղմելու ռեֆլեքս[12][13] <ref name="pann">{{cite journal|author1=Michael Panneton|first1=W|year=2013|title=The Mammalian Diving Response: An Enigmatic Reflex to Preserve Life?|journal=Physiology|volume=28|issue=5|pages=284–297|doi=10.1152/physiol.00020.2013|pmc=3768097|pmid=23997188}}</ref><ref name="Physiology and Pathophysiology">{{cite journal|last1=Lindholm|first1=Peter|last2=Lundgren|first2=Claes EG|date=1 January 2009|title=The physiology and pathophysiology of human breath-hold diving|url=http://jap.physiology.org/content/106/1/284|journal=Journal of Applied Physiology|volume=106|issue=1|pages=284–292|doi=10.1152/japplphysiol.90991.2008|accessdate=4 April 2015}}</ref>։ Սա առաջին հերթին շնչառական ուղիների ջրի հոսքով փակվելու հետևանք է։ Այս դեպքում նյութափոխանակությունը դանդաղում է։ Դա կապված է վերջույթների և որովայնային օրգանների արյան անոթների ուժգին սեղմամբ։ Սա տնտեսում է թոքերում և արյան մեջ գտնվող թթվածինը ընկղմվելու ժամանակ բացառապես սրտի և գլխուղեղի համար[12] <ref name="pann2" />։ Այս ռեֆլեքսը հատկապես գործում է այն կենդանինների մոտ, որոնք մշտապես կարիք ունեն ընկղմվելու սառը ջրում, օրինակ՝ պինգվինները, փոկերը և կետերը[ <ref name="pmid15233163">{{cite journal|year=2004|title=Oxygen and the diving seal|url=http://archive.rubicon-foundation.org/6520|journal=Undersea Hyperb Med|volume=31|issue=1|pages=81–95|doi=|pmid=15233163|accessdate=2008-06-14][15]|vauthors=Thornton SJ, Hochachka PW}}</ref><ref name="pmid2800051">{{cite journal|date=September 1989|title=Arterial gas tensions and hemoglobin concentrations of the freely diving Weddell seal|url=http://archive.rubicon-foundation.org/2531|journal=Undersea Biomed Res|volume=16|issue=5|pages=363–73|doi=|pmid=2800051|accessdate=2008-06-14|vauthors=Zapol WM, Hill RD, Qvist J, Falke K, Schneider RC, Liggins GC, Hochachka PW}}</ref>։ Այն նաև ավելի արդյունավետ է երեխաների համար, քան թե մեծահասակների[16] <ref>{{cite journal|author1=Pedroso|first1=F. S.|last2=Riesgo|first2=R. S.|last3=Gatiboni|first3=T|last4=Rotta|first4=N. T.|year=2012|title=The diving reflex in healthy infants in the first year of life|url=http://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0883073811415269|journal=Journal of Child Neurology|volume=27|issue=2|pages=168–71|doi=10.1177/0883073811415269|pmid=21881008}}</ref>։

Ներշնչվող օդը պարունակում է մոտ 79 % ազոտ,21 % թթվածին և 0,03 % ածխաթթու գազ (ածխածնի երկօքսիդ)։ Նրանում կան նաև քիչ քանակությամբ գոլորշիներ, իներտ գազեր։ Արտաշնչվող օդում թթվածինը կազմում է 16 %, ածխածնի երկօքսիդի խտությունը աճում է մինչև 4 %,, որը մոտ 100 անգամ գերազանցում է ներշնչվող օդում իր պարունակությունից, ավելանում է նաև ջրային գոլորշիների քանակը։ Ազոտի և բոլոր մնացած գազերի պարունակությունը չի փոխվում[17]<ref name=":0">{{Cite book|title=A Textbook of Biology|author1=P.S.Dhami|author2=G.Chopra|author3=H.N. Shrivastava|publisher=Pradeep Publications|year=2015|isbn=|location=Jalandhar, Punjab|pages=V/101}}</ref>։

Ստորջրյա սուզորդները տեխնիկական փորձարկման ժամանակ կարող են շնչել թթվածնով և հելիումով հարուստ շնչառական գազային խառնուրդով։ Երբեմն բժշկական օգնության տակ գտնվող հիվանդներին տրվում է թթվածնային և անալգետիկ գազեր: Տիեզերական հագուստներում այն մաքուր թթվածինն է[18] <ref>{{Cite book|title=Biology|publisher=NCERT|year=2015|isbn=81-7450-496-6|location=|pages=}}</ref>։ Այնուամենայնիվ, դա պահպանվում է երկրի մթնոլորտային ճնշման մոտավորապես 20%-ի պայմաններում, որպեսզի կարգավորվի ներշնչման արագությունը։