Дем алу және дем шығару механизмі

Дем алған кезде көкірек қуысы арттан алға қарай, екі бүйірге және жоғарыдан төмен қарай үлкейеді. Арттан алға қарай және екі бүйірге көкірек клеткасының ұлғаюы сыртқы қабырғааралық еттердің жиырылуынан қабырғалармен төс сүйегінің көтерілуі нәтижесінде орындалады. Ал жоғарыдан төмен қарай үлкеюі дем алу кезінде диафрагма жиырылып, оның іш қуысына қарай 3-4 см. төмен түскендігінен болады. Диафрагманың 1 см-ге төмен түсуі көкірек қуысынан 250-300 мл-ге үлкейтеді, олай болса дем алу кезіндегі оның 3-4 см-ге төмен түсуі оны 1000 мл. шамасына үлкейтеді екен.

Диафрагма төмен түскенде ол іш қуысындағы органдарды қысатын болғандықтан, дем алу кезінде іште үлкейеді. Көкірек клеткасының кеңеюі нәтижесінде, оны іле- шала қабырғалары созылғыш болғандықтан өкпе де үлкейеді. Созылған өкпедегі альвеолдық қысым атмосфералық қысымнан гөрі төмен түседі. Ал көкірек қуысы герметикалық жабық және сыртқы ортамен тек ауа жүретін жолдары арқылы өкпеге түседі. Осы айтып отырған жағдайды Дондерстің моделі арқылы түсінуге болады. Бұл модель аузы кең, түбінде резина пленкасы бар шыны шөмшек. Шөмшекті аузы тығынмен жабылған. Тығын арқылы те кшыны түтік өтеді. Ал шыны түтіктің төменгі жағына қоянның не мысықтың өкпесін кеңірдігімен қосып байлап қойған. Сөтіп шөлмек герметикалық жабық, сыртқы ортамен қатынаспайды.Тек ондағы өкпе ғана түтік арқылы атмосфералық ауамен жалғасады.Осы шөлмектің резина жарғағын тартсақ, оның көлемі үлкейеді де, ішіндегі қысым атмосфералық қысымнан төмен түседі.

Атмосфералық қысыммен шөлмектегі қысымның арасындағы айырмашылық арқасында ауа шөлмекке түсуге ұмтылады. Бірақ ауамен тек шөлмек ішіндегі өкпе ғана қатынаса алғандықтан, ауа өкпеге түсіп, оны созады. Егер шөлмек түбіндегі резинаны қоя берсек, ол өзінің бұрынғы қалпына келеді де, шөомектің аумағы кішірейеді, ондағы қысым артады, өкпе қысылып, ондағы ауа ығыстырылып сыртқа шығарылады. Сөйтіп, бұл модель арқылы ауаның өкпеге түсуі көкірек қуысының ұлғаюының нәтижесі болып табылатын пассивті акт деген ойға келуге болады.

Дем шығырудың механизмі. Кәдімгі дем шығару кезінде дем алуды қамтамассыз еткен еттер босайды. Көкірек клеткасы өзінің ауырлығының нәтижесінде бұрынғықалпына келеді. Диафрагма көкірек қуысына қарай жоғары көтеріледі. Көкірек клеткасының, олай болса, өкпенің көлемі кішірейеді, альвеолдардағы қысым көбейеді, нәтижесінде дем алу кезінде өкпеге түскен ауа сыртқа шығарылыды. Күшті дем шығару кезінде іш пресі де қатысады. Бұл кезде іш қабырғалары жиырылып іш органдарын қысады, ал іш органдары диафрагманы қысады,ол жоғары көтеріле түседі де , сыртқа шығарылатын ауа көлемін көбейтеді. Жалпы алғанда, диафрагма қозғалысы өкпе вентиляциясының 70-80 % -ін қамтамасыз етеді.

Қалыпты тыныс алуда көкірек клеткасының кеңуі негізінен қабырғалар көтерілуінің есебінен жүрсе, мұны тыныс алудың қабырғалық типі деп атайды. Бұл жағдайда диафрагманың жылжуы белгілі дәрежеде пассивті түрде, көкірек қуысындағы қысым өзгерісіне байланысты жүреді. Тыныс алудың келесі типін құрсақтық деп атайды. Бұл жағдайда диафрагма күшті жиырылады да, құрсақ қуысындағы органдар қысылып, орындарынан жылжиды. Осыдан дем алу кезінде іш қампиып кетеді. Плевралық кеңістіктегі теріс қысым және оның маңызы.

Бізге өкпенің герметикалық жабылған көкірек қуысында жататыны мәлім. Осы өкпенің сыртқы қабатың висцеральдық плевра қабаты деп атайды. Ал көкірек клеткасының өкпеге қараған ішкі бетін, диафрагманың көкірек клеткасына қараған бетін жауып жататын қабатты плевраның париетальдық қабаты деп атайды. Плевраның бұл екі қабатының арасында өте тар кеңістік болады да, оны ұйыма сұйықтығы толтырып жатады.Бұл кеңістікте ауа болмайды және ол атмосфералық ауамен еш қатынаспайды.

Плевралық қуыстағы қысым, өкпе қабырғаларының серпімділік қасиетінің арқасында атмосфералық қысымнан төмен болады. Себебі, егер ондағы қысым атмосфералық қысымға тең болса, онда өкпеге ауа түспей организм тұңшығып өлер еді. Плевралық қысымның атмосфералық қысымнан кем болатындығынан оны теріс қысым деп атайды. Оның мөлшері өкпеге ауа түсіп, оны кеңейткенде сол ауа қысымнан өкпенің эластикалық (серпімді) тканьдарының келтіретін кедергі күшіне, не болмаса эластикалық күшке тең болады.Өкпенің түскен ауа әсерінен созылуы неғұрлым көп болса, соғұрлым оның ауа қысымына келтіретін кері күші де көп болады. Олай болса, сол кері күшпен өлшенетін теріс қысымның да шамасы көп болады. Егер де атмосфералық қысым 752 мм Hg болып, өкпенің плевралық кеңістіктегі қысым 752-8=744 Hg –ге тең болады екен. Көпшілік жағдайда, қысымдардың абсолюттік мәнінің физиологиялық мағынасы жоқ болғандықтан, теріс қысым деп тек атмосфералық қысымен плевралық кеңістіктегі қысымның арасындағы айырманы ғана айтады. Біздің мысалымызда теріс қысым 8-ге тең екен. Плевралық қысымның шамасын сынап монометрге жалғанған қуыс инені көкірек клеткасына сұғу арқылы анықтауға болады. Осындай жағдайда плевралық қысымның атмосфералық қысымнан төмен болатындығынан көкірек клеткасымен жалғасқан жағындағысынап бағанасы көтеріледі. Клиникалық тәжірбиеде плевралық қысым шамасын анықтау үшін адамның өңешінің төменгі бөліміндегі қысымды өлшейді. Осы мақсатта оның мұрын қуысы арқылы ұшында серпімді баллоны бар арнайы катетер тығады. Өңештегі қысым шамамен плевралық қысымға сәйкес болады. Өйткені өңеш көкірек қуысында орналасқандықтан ондағы қысым өзгерісі өңеш қабырғасы арқылы беріліп, өңеш ішіндегі қысымды өзгертеді. Осы әдіспен зерттеу көрсеткеніндей, барынша терең дем шығарудың соңында плевралық кеңістіктегі қысым атмосфералық қысымнан 4-5 см-ге бағ. төмен, ал жай кездегі қалыпта дем шығару кезінде бұл көрсеткіш біраз өседі. Жәй кездегі дем алуда бұл көрсеткіш 4-5 см су бағ. , ал максимальды дем алуда 8-10 см. су бағ. төмен екндігін тапқан.

Көкірек қуысында көптеген органдар жатады. Онда өңештің бір бөлігі, жүрек, кіші қан айналу жолының барлық сосудтары, ортаның шыға берістегі бөлігі, жоғарғы қуыс вена және төменгі қуыс венаның жоғарғы бөлігі т.б бар.

Өкпенің созылу кезіндегі эластикалық күші париеталдық плевра арқылы көкірек қуысында жатқан барлық органдарға беріліп, олрда да теріс қысым тудырады. Бұл қысым жүрек жұмысына, артериа мен аортадағы қысымға әсер ете алмайды. Себебі, олардағы қан қысымы өте үлкен болады. Бірақ, көкірек қуыснда туған теріс қысымның жүрекке құятын қуыс веналардың жұмысы үшін өте үлкен манызы бар. Себебі, бұл теріс қысым үлкен веналардың қабырғаларының созылуына, сөйтіп оларда болатын теріс қысымның онан сайын көбеюіне себепкер болады. Мұндай қуыс веналардағы теріс қысымның көбеюі оң жүрекке қанның түсуін жақсартады. Себебі, кіші веналар мен қуыс веналардың арасындағы қысым айырмашылығы жоғарылып, қуыс веналардың қанды өзіне сору мүмкіндігі көбейеді.

Есте болатын нәрсе, плевралық қысым тек өкпенің серпімділік күшіне ғана байланысты емес. бұл күш әр уақытта көкірек клеткасының көлемін азайтуға бағытталған. Оның ақырғы мәнің анықтауға тыныс алу қозқалыстары кезіндегі тыныс алу еттері жиырылуынан туатын белсенді күште қатысады. Плевралық қысым деңгейіне белгілі дәрежеде висцеральдық және париетальдық плевра қабаттарының сұйықтықты сүзу және сіңіру процестері де әсер етеді.

Альвеолдық қысымен плевра ішіндегі қысым айырмасын транспульмональдық (Рт) қысым деп атайды. Өкпенің диафрагмамен жанасатын жеріндегі пранспульмональдық қысымды трансдиафрагмалық дейді. Р=Ра — Рpl Мұндағы Рa альвеолдық қысым, Рpl – плевра ішіндегі қысым, Рт – транспульмонольдық қысым. Тыныс алу еттері тудыратын күштер сыртқы тыныс алудың мыныдай сандық көрсеткіштері арқылы сипатталады: көлем (V), өкпе вентиляциясы (Ve) және қысым (Р) .

Физиологиялық жағдайларда өкпе дем алу кезінде плевралық кеңістіктегі қысымның төмендеуі нәтижесінде ғана созылып, ауаға тола алады. Ал плевралық кеңістіктегі қысым ол сыртқы ауамен қатынаспаған жағдайда ғана төмендейді. Егер көкірек клеткасының зақымдануынан т.б жағдайлардан плевралық кеңістікке ауа түсетін болса ондағы қысым атмосфералық қысымға теңеседі де, өкпеге екі жақтан бірдей қысым әсер еткендікткен ол созылмайды, өзіне ауа толтыра алмайды, адам демалуын тоқтатады. Пневмотаркстың медицинада өкпе туберкулезын емдеуде манызы бар. Туберкулез кезінде өкпе қозғалысын баяулату үшін плевралық кеңістікке белгілі мөлшер қажет.

Тыныс алу кезінде өкпедегі ауаның жаңарып отырун өкпе вентиляциясы дейді.

Өкпенің серпімділігі мен серпін күші.

Өкпеде серпімді тканьдер көп. Сондықтан да ол созылып қайта тартылып алғашқы қалпына келе алады. Өкпе ширығуы мен созылуы тығыз байланысты. Созылған өкпе тканің бұрынғы қалпына келтіретін күш серпін күші деп аталады. Өкпе неғұрлым созылғыш келсе, оның серпімділігіде соғұрлым жоғары болады. Серпін күші өкпенің аумағын тарылта отырып, висцеральдық плевраны париетальдық плеврадан тартып ажыратуға тырысады. Бұл – плевра қуысындағы қысымды азайтып негізгі себептің бірі. Созылған өкпенің қайта тарылуы бронх еттерінің тонусынада байланысты. Плевра қуысында теріс қысымның тағы бір себебі альвеолалардың ішкі бетінде сурфактант атты беткі кернеу күші өте төмен заттың болуы. Әрбір альвеоланың ішкі беті осы сурфактантпен майланған. Бұл белок аралас липидтен тұрады. Ол 2 пневмоциттерден бөлініп шығады. Сурфактанттың қалындығы 20-100 нм. Альвеоланың көлемі кішірейген сайын оның беткі кернеу күші төмендей түседі. Сондықтан сурфактантпен көмкерілген альвеола өкпенің трансмуральдық қсысымы қанша жоғарласада қабыспайды, әрқашан кернеліп тұрады. Сурфактантты бар өкпеде ателектаз болмайды. Сонымен альвеоланың серпімділігі сурфактант әсеріне де байланысты.

Өкпенің жалпы сыйымдылығы.

Тыныс алу барысында ауа тыныс жолы арқылы өкпеге кіріп, оттегін берген соң сыртқа шығып отырады. Өкпеге дейін кіріп шығатын ауаның мөшері дем алумен дем шығарудың тереңдігіне байланысты. Бікелкі тыныштық жағдайда демді ішке жай тартып сыртқа шығарса ө