«Շնչառություն»–ի խմբագրումների տարբերություն
Content deleted Content added
No edit summary |
No edit summary |
||
Տող 147.
Մարդու և [[կենդանիներ]]ի կենսագործունեության համար կարևոր նշանակությունի ունի մթնոլորտային [[օդ]]ի բաղադրությունը, որը կարող է փոխվել արտաքին միջավայրի տարբեր պայմաններում։ Մթնոլորտային օդում թթվածնի քանակը վերականգնվում է [[բույսեր]]ի շնորհիվ։ Սակայն վատ օդափոխվող տեղերում, ներքնատներում, ինչպես նաև լեռներում նկատվում է թթվածնի անբավարարություն։
=== Շնչառությունը բարձրության վրա ===
Ծովի մակարդակից բարձրանալիս՝ [[Մթնոլորտային ճնշում|մթնոլորտային ճնշումը]] փոքրանում է և, քանի որ ալվեոլները օդատար ուղիների շնորհիվ բաց են արտաքին օդի համար, թոքերում ճնշումը նույնպես փոքրանում է նույն արագությամբ բարձրությունից կախված։ Բարձության վրա այնպես, ինչպես ծովի մակարդակին, կրկին անհրաժեշտ է ճնշման փոփոխություն՝ օդի թոքեր անցնելու համար։ բարձրության վրա շնչառությանը մեխանիզմը նման է ծովի մակարդակին շնչառությանը, սակայն առկա են հետևյալ տարբերությունները․
Մթնոլորտային ճնշումը էքսպոնենցիալ կերպով փոքրանում է բարձրության վրա՝ մոտավորապես կրկնակի անգամ նվազելով 5000 մ (18000 ֆութ) բարձրության վրա<ref name="altitude">{{cite web|url=http://www.altitude.org/calculators/air_pressure.php|title=Online high altitude oxygen calculator|publisher=altitude.org|archiveurl=https://archive.is/20120729214053/http://www.altitude.org/calculators/air_pressure.php|archivedate=29 July 2012|accessdate=15 August 2007|deadurl=yes|df=}}</ref>։ Սակայն մթնոլորտային օդի կազմը գրեթե չի փոխվում 80կմ-ից ցածր բարձրությունների վրա՝ անընդհատ եղանակային փոփոխությունների շնորհիվ<ref name="tyson" />։ Այդպիսով, թթվածնի կոնցենտրացիան օդում (մմոլ թթվածին յուրաքանչյուր 1լ օդում) նվազում է նույն արագությամբ, ինչ մթնոլորտային ճնշումը<ref name="tyson">{{cite book|title=The weather and climate of Southern Africa.|last1=Tyson|first1=P.D.|last2=Preston-White|first2=R.A.|publisher=Oxford University Press|isbn=9780195718065|location=Cape Town|publication-date=2013|pages=3–10, 14–16, 360}}</ref>։ Ծովի մակարդակին, որտեղ [[Շրջակա միջավայրի ճնշում|շրջակա միջավայրի ճնշումը]] մոտ 100 [[կՊա]] է, թթվածինը կազմում է մթնոլորտային օդի 21%-ը, իսկ նրա մասնակի ճնշումը 21 կՊա է (այսինքն 100կՊա-ի 21%-ը)։ [[Էվերերեստ|Էվերերեստի]] գագաթին (8848մ կամ 29029 ֆութ), որտեղ ընդհանուր մթնոլորտային ճնշումը 33.7 կՊա է, թթվածին կրկին կազմում է մթնոլորտի 21%-ը , իսկ նրա մասնակի ճնշումը կազմում է ընդամենը 7.1 կՊա (քանի որ 33.7 կՊա-ի 21%-ը = 7.1 կՊա-ի)<ref name="tyson" />։ Այդ պատճառով էլ ավելի մեծ ծավալով օդ է անհրաժեշտ ներշնչել, քան ծովի մակարդակին, որպեսզի նույն ժամանակահատվածում միևնույն քանակությամբ թթվածին շնչենք։
Ներշնչելիս օդը տաքանում և հագենում է [[Ջրային գոլորշի|ջրային գոլորշիներով]] քթի խոռոչով և ըմպանով անցնելիս՝ միչև ալվեոլներ հասնելը։ Ջրի հագեցած գոլորշու ճնշումը կախված է միայն ջերմաստիճանից․ 37°C-ում այն կազմում է 6.3 կՊա (47.0 մմ ս․ս․) անկախ այլ կամայական ազդեցություններից՝ ներառյալ բարձրությունը<ref>{{cite book|title=Scientific Tables|last1=Diem|first1=K.|last2=Lenter|first2=C.|publisher=Ciba-Geigy|edition=Seventh|location=Basle, Switzerland|publication-date=1970|pages=257–258}}</ref>։ Հետևաբար ծովի մակարդակին շնչափողի օդը (ներշնչումից հետո մինչև ալվեոլներ թափանցելը) կազմված է ջրային գոլորշուց (մասնակի ճնշումը = 6,3 կՊա), ազոտից (մասնակի ճնշումը = 74,0 կՊա), թթվածնից (մասնակի ճնշումը = 19,7 կՊա) և ածխածնի երկօքսիդի և այլ գազերի փոքր քանակություններից՝ ընդհանուր 100 կՊա գումարային ճնշմամբ։ Չոր օդում թթվածնի մասնակի ճնշումը ծովի մակարդակին կազմում է 21 կՊա ի տարբերություն շնչափողում գտնվող օդի մեջ նրա մասնակի ճնշմանը՝ 19.7 կՊա (21%x [100-6,3] = 19,7 կՊա)։ Էվերեստի գագաթին շնչափողի օդը ունի 33.7 կՊա ընդհանուր ճնշում, որից 6.3 կՊա-ը բաժին է ընկնում ջրային գոլորշուն՝ փոքրացնելով թթվածնի մասնակի ճնշումը մինչև 5.8 կՊա (21% x [33,7 - 6,3] = 5,8 կՊա), որով և հաշվարկվում է մթնոլորտային ճնշման փոքրացումը (7,1 կՊա)։
Բարձր մթնոլորտային ճնշման պայմաններում՝ ծովերի, օվկիանոսների, լճերի խորքում, հանքահորերում մեծանում է թթվածնի և [[ազոտ]]ի լուծելիությունը արյան մեջ և ուրիշ հեղուկներում։ Ազոտն արյան մեջ գտնվում է լուծված վիճակում։ Ի տարբերությունում թթվածնի և [[ածխաթթու գազ]]ի,այն չի մասնակցում նյութափոխանակության գործընթացին։ Նրա դերը թթվածնի նոսրացումն է, այլապես գերթթվածնությունից օրգանիզմում կառաջանա թթվածնային թունավորում, շնչառությունը կդժվարանա։▼
Ներշնչման ժամանակ օդը թոքեր մղող [[Ճնշման գրադիենտ|ճնշման գրադիենտը]] նույնպես փոքրանում է բարձրությունից կախված։ Թոքերի ծավալը կրկնապատկում է թուլացած ճնշումը ցանկացած բարձրության վրա:Ծովի մակարդակի օդային ճնշման (100 կՊա) նվազելը հանգեցնում է 50 կՊա ճնշան գրադիենտի, բայց նույնը կատարվում է նաև 5500մ բարձրության վրա, որտեղ մթնոլորտային ճնշումը 50 կՊա է և թոքերի ծավալը կրկնապատկում է թուլացած ճնշումը մինչև 25 կՊա ճնշման գրադիենտ։ Գործնականում, քանի որ մենք շնչում ենք նուրբ, ցիկլային ձևով, որը առաջացնում է միայն 2-3 կՊա ճնշման գրադիենտներ, ուստի դա քիչ ազդեցություն է ունենում թոքերի ներթափանցման իրական հաճախության վրա և հեշտությամբ փոխհատուցվում է ավելի խորը շնչառությամբ<ref>{{cite book|title=Respiratory physiology: the essentials.|last1=West|first1=J.B.|publisher=Williams & Wilkins|location=Baltimore|publication-date=1985|pages=21–30, 84–84, 98–101}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Koen|first1=Chrisvan L.|last2=Koeslag|first2=Johan H.|title=On the stability of subatmospheric intrapleural and intracranial pressures|journal=News in Physiological Sciences|publication-date=1995|volume=10|pages=176–178}}</ref>: Օդի ցածր [[Մածուցիկություն|մածուցիկությունը]] բարձրության վրա թույլ է տալիս օդին ավելի հեշտ հոսել, ինչպես նաև օգնում է փոխհատուցել ճնշման գրադիենտի կամայական կորուստ։
Շնչառության վրա ցածր մթնոլորտային ճնշման բոլոր վերը նշված հետևանքները սովորաբար կարգավորվում են շնչառության րոպեական ծավալը մեծացնելու միջոցով (յուրաքանչյուր րոպեում ներշնչված կամ արտաշնչված օդի ծավալը ), որի կատարման մեխանիզմը ինքնաբերաբար է: Պահանջված հստակ աճը է որոշվում է [[Շնչառական գազերի հոմոեստատիկ մեխանիզմ|շնչառական գազերի հոմոեստատիկ մեխանիզմով,]] որը կարգավորում է զարկերակային արյան մեջ թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշումը: Այս [[Հոմոեստատիկ մեխանիզմ|հոմոեստատիկ մեխանիզմը]] գերադասում է զարկերակային արյան մեջ ածխաթթու գազի մասնակի ճնշման կարգավորումը թթվածնի նկատմամբ ծովի մակարդակին: Այսինքն, ծովի մակարդակի վրա զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշումը պահպանվում է գրեթե 5.3 կՊա (կամ 40 մմ ս․ս․) հանգամանքների լայն շրջանակի պայմաններում զարկերակային արյան մեջ թթվածնի մասնակի ճնշման հաշվին, որը կարող է տատանվել մեծ տիրույթներում՝ նախքան շտկող օդափոխիչ արձագանքի հայտնվելը: Այնուամենայնիվ, երբ մթնոլորտային ճնշումը (հետևաբար, նաև մթնոլորտային թթվածնի մասնակի ճնշումը) ընկնում է 75% -ից ցածր ծովի մակարդակին նույն ցուցանիշից, թթվածնի [[Հոմեոստազ|հոմոեստազը]] կարևորվում է ածխածնի երկօքսիդի հոմոեստազի նկատմամբ: Սա տեղի է ունենում մոտ 2500 մետր բարձրության վրա (8,200 ֆութ): Եթե այս ընդհատումը համեմատաբար կտրուկ է ընթանում,ապա մեծ բարձրության վրա հիպերօդափոխությունը կարող է հանգեցնել զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշման կտրուկ անկմանը, որի արդյունքում առաջանում է [[Արյան պլազմայի pH|արյան պլազմայի pH-ի]] բարձրացում՝ հանգեցնելով [[Շնչառական ալկալոիզ|շնչառական ալկալոիզի]]: Սա [[Բարձունքային հիվանդություն|բարձունքային հիվանդության]] պատճառներից մեկն է: Մյուս կողմից, եթե թթվածնային հոմոեստազին անցումը թերի է, ապա [[Հիպօքսիա|հիպօքսիան]] կարող է բարդացնել կլինիկական պատկերը` պոտենցիալ մահացու արդյունքներով:
Բարձրունքային հիվանդությունից խուսափելու համար առաջարկվում է բարձրությունները նվաճել աստիճանաբար՝ ճանապարհն անցնել ընդհատումներով։
Առավել մեծ բարձրություններում խախտվում է մարդու հոգեկան ոլորտը՝ առաջանում է ինքնահսկման և գիտակցության կորուստ։ Առանց թթվածնասարքի այս պայմաններում գտնվելը և աշխատելը անհնար է։
=== Շնչառությունը խորքում ===
[[Պատկեր:Breathing_Resistance.svg|մինի|300x300փքս|Typical breathing effort when breathing through a diving regulator]]
Ճնշումը մեծանում է ջրի խորության մեծացմանը զուգընթաց շուրջ 1 [[մթնոլորտ]] արագությամբ՝ 100 կՊա-ից փոքր-ինչ ավելի կամ 1 [[Բար (այլ կիրառումներ)|բար]] յուրաքանչյուր 10 մետրում։ Սուզորդների ջրի տակ շնչած օդը գտնվում է շրջապատի մթնոլորտային ճնշման տակ, հետևաբար ունի ֆիզիոլոգիական և կենսաքիմիական հետևանքների բարդ շարք:
▲
Ջրի խորքից արագորեն մակերես բարձրանալիս արյան մեջ գերլուծված արտազատվում է պղպջակների ձևով, խցանում արյան անոթները և վտանգ սպառնում մարդու կյանքին։ Այս վիճակը հայտնի է '''կեսոնային հիվանդություն''' անվանումով, որից խուսափելու համար 60-85 մ և ավելի խորություններում աշխատելիս օգտագործում են հատուկ սարք, որի մեջ գազային խառնում ազոտի մի մասը կամ ամբողջը փոխարինվում է [[հելիում]] իներտ գազով։
Եթե չի ստացվում պատշաճ կերպով կառավարել, ապա սեղմված գազեր շնչելը ջրի տակ կարող է բերել մի քանի [[Սուզվելու խանգարումներ|սուզվելու խանգարումների]], որոնք ներառում են [[Թոքսային բարոխանգարում|թոքսային բարոխանգարումը]], [[Չփոխհատուցող հիվանդություն|չփոխհատուցող հիվանդությունը]], [[Ազոտային նարկոզ|ազոտային նարկոզը]] և [[Թթվածնային թունավորում|թթվածնային թունավորումը]]։ Ճնշման տակ գտնվող գազերի ազդեցությունը առավել բարդանում է 1 կամ մի քանի այլ [[Հատուկ գազային խառնուրդներ|հատուկ գազային խառնուրդների]] օգտագործման դեպքում։
Օդը ապահովվում է [[Սուզման կարգավորիչ|սուզման կարգավորիչով]], որը [[Սուզման մխոց|սուզման մխոցում]] փոքրացնում է բարձր ճնշումը մինչև շրջապատող միջավայրի ճնշման մակարդակին։ [[Շնչառական կարգավորիչների էֆեկտիվություն|Շնչառական կարգավորիչների էֆեկտիվությունը]] կարևոր գործոն է [[Սուզվելու տեսակ|սուզվելու տեսակին]] համապատասխան կարգավորիչի ընտրության ժամանակ։ Ցանկալի է, որ շնչառությունը կարգավորիչից կախված պահանջի քիչ ջանքեր, անգամ մեծ քանակությամ օդի մատակարարման ժամանակ։
Խորհուրդ է տրվում նաև, որ այն անխափան ապահովի օդի մատակարարումը, առանց դիմադրության կտրուկ փոփոխությունների ներշնչման կամ արտաշնչման ժամանակ: Ուշադրություն դարձրեք աջ մասում տեղադրված գրաֆիկում արտաշնչման ժամանակ ճնշման սկզբնական աճին և ներշնչման ժամանակ՝ անկմանը, որը կատարվում է ի շնորհիվ դուրս հանող մխոցի։ Այն տեղադրված է կարգավորիչ վրա և ապահովում է օդի հեշտ հոսքը։ Շատ կարգավորիչներ ունեն ճշտգրտություն, որպեսզի փոխեն շնչառության հեշտությունը և այն կատարվի առանց որևէ ջանքերի։
== Շնչառական օրգանների հիվանդություններ և դրանց կանխարգելումը ==
Հիվանդ մարդու քթի և բերանի խոռոչից հազալիս, փռշտալիս, խոսելիս և նույնիսկ արտաշնչման պահին դուրս են թափվում բազմաթիվ ջրային կաթիլներ, որոնք պարունակում են հիվանդաբեր [[մանրէ]]ներ։ Այդ մանրէները կարող են թափանցել առողջ մարդու օրգանիզմ օդակաթիլային ճանապարհով և առաջացնել շնչառական օրգանների բազմաթիվ հիվանդություններ, որոնցից են հատկապես գրիպը, տուբերկուլյոզը, անգինան, դիֆթերիան և այլն։
'''Գրիպ'''։ Վիրուսային սուր վարակիչ հիվանդություն է։ Վարակը հիվանդից առողջին փոխանցվում է օդակաթիլային եղանակով։ Հիվանդի հազալու, փռշտալու, խոսելու ժամանակ արտաշնչված օդի և ցայտած թքի, լորձի կաթիլների մեջ գտնվող հարուցիչներն անցնում են առողջ մարդու շնչուղիները, վարակում նրան։ Վարակը փոխանցվում է նաև հիվանդի իրերի հետ շփվելիս։ Գրիպի հարուցիչները տեղակայվում են մարդու վերին շնչուղիների լորձաթաղանթում, որոնք բորբոքվում են, արտադրվում է մեծ քանակով լորձ, դժվարացնում շնչառությունը։ Հիվանդի ջերմությունը բարձրանում է, զգում է սարսուռ, թուլություն, գլխացավ, հազ, առատ արտադրությամբ փռշտոց, փսխում։
| |||