Nafas

Одамнинг диафрагмал (қорин бўшлиғида) нафас олиши

Нафас, нафас олиш (лотинча: респиратио) — организмга кислород кириб, ундан карбонат ангидрид (CО2) чиқиб кетиши, шунингдек, ҳужайра ва тўқималарда кислород ёрдамида кечадиган органик моддаларнинг оксидланиш-қайтарилиш реаксиялари натижасида организм ҳаёт фаолияти учун зарур бўлган энергия ажралиб чиқишидан иборат жараёнлар мажмуи.

Бир ҳужайрали жониворлар ва тубан ўсимликлар нафас олишидаги газ алмашинуви ҳужайралар сирти орқали, юксак ўсимликларда бутун танадаги ҳужайралараро қобиқ орқали диффузия йўли билан содир бўлади. Тузилишининг мураккаблашиши ва тана ҳажмининг катталашиб бориши билан нафас олиш вазифаларини ўтовчи махсус тузилма ёки аъзолар ҳамда қон айланиш системаси ривожлана боради, бу системада О2 ва CО2 ни боғлаш ва ташиш хусусиятига эга бўлган қон ва лимфа айланиб юради.

Ҳашаротларда ҳаво найчалари — трахеялар, балиқларда — жабралар нафас аъзолари ҳисобланади. Қуруқлик ва сувда яшайдиган ҳайвонлар ўпка билан бирга тери орқали ҳам нафас олади. Умуртқали ҳайвонлар ва одамда ташқи нафас махсус нафас аъзоларида, тўқима нафаси эса тўқима ва ҳужайралардаги оксидланиш-қайтарилиш реаксияларида амалга ошади.

Балиқлар, сувда ва қуруқликда яшовчиларда оғиз туби мускулларининг ҳаракати туфайли жабра ва ўпкага ҳаво киради. Қушлар, сут эмизувчилар ва одамда нерв системасини уйғунлаштирадиган нафас мускуллари (асосан, диафрагма ва қовурғалараро мускуллар)нинг бир текис қисқариши ташқи нафасни таъминлайди. Бу мускуллар қисқарганда кўкрак қафасининг ҳажми катталашиб, ўпка кенгаяди, бунда атмосфера босими ўпка ичидаги босимдан фарқ қилади ва ўпкага ҳаво киради (нафас олиш — инспирация). Нафас чиқариш (эскпирация) пассив (нафас олиш фазасида чўзилган кўкрак қафасининг пучайиши ҳисобига) ва фаол (баъзи мускулларнинг қисқариши йўли билан) амалга оширилади. Бир гал нафас олишда ўпкага кирадиган ҳаво миқдори нафас ҳажми деб аталади.

Сут эмизувчилар ва одамда газ алмашинуви, асосан, ўпка алвеолаларида содир бўлади ва қонга О2 нинг фақат 2%и тери орқали тушади. Ўпка орқали бир дақиқада ўтувчи ҳаво миқдори — минутлик нафас ҳажми (МНҲ) деб юритилади. Одам тинч турганда бу кўрсаткич 5—8 л/мин, жисмоний иш қилганда эса 100 л/мин ва ундан ортиқроқ чиқиши мумкин. Алвеоляр ҳаво ва веноз қон (ўпка капиллярларидаги) орасидаги газ алмашинуви О2 (60–70 мм симоб уст.) ва CО2 (7 мм симоб уст.) парсиал босимларнинг ҳар хиллиги туфайли алвеола-капилляр мембрана (одамда мембрананинг умумий юзаси қарийб 90 м2) орқали амалга ошади, О2 қонда гемоглобин молекуласига боғланиб ташилади. Етиб борган жойида О2 тўқимага ўтади, бу жараён артериал кон (100 мм симоб уст.) ва тўқималардаги (0–40 мм симоб уст.) номутаносиб парсиал босим ҳисобига юз беради. СО2 ҳам тўқимадаги қонга ва қондан алвеолаларга парсиал босимнинг ўзгаришлари ҳисобига ўтади: тўқималарда 60 мм атрофида, веноздаги қонда — 47 мм, алвеолаларда 25 мм симоб уст. СО2нинг 80%и қонга ишқорий металлар (бикарбонат), кам қисми эса гемоглобин билан бириккан ҳолда (карбгемолобин) бўлади. Газ алмашинувининг жадаллиги Н. коэффициенти билан таърифланади. Ҳайвонлар ва одамларда бош мия пўстлоғи, буйрак, юрак тўқималарининг О2 га эҳтиёжи катта.

Н. марказий нерв системаси томонидан идора этилади. Н. олиш мускулларининг рефлектор қисқаришини таъминловчи ҳаракат нервларининг ядролари орқа мия кулранг моддасининг оддинги шохларида жойлашган. Нафас олиш ва чиқиришнинг бир текис ишлашини, узунчоқ мияда жойлашган нафас маркази (НМ) таъминлайди. Миянинг „Вароли кўприги“да пневмотоксик марказ мавжуд бўлиб, у НМ билан бирга нафас жараёнини бошқаради. Нафас назоратида қондаги СО2 миқдорининг аҳамияти катта, бу миқдорнинг ошиши мускуллар қисқаришини кучайтиради ва МНҲни оширади, натижада организмдан ортиқча СО2 чиқарилади. Уйқу артерияларида рецепторлар мавжуд бўлиб, улар қоннинг кимёвий таркибини назорат қилиб боради ва нафас марказига қондаги О2 ҳамда СО2 миқдорининг ўзгариши тўғрисида ахборот беради. Узунчоқ миянинг сиртқи қисмида жойлашган хеморецепторлар орқа мия суюклигидаги СО2 миқдорининг ўзгаришини сезади. Нафас назорати нафақат О2 ва СО2 парсиал босимини меъёрда ушлаб туришга, балки бу кўрсаткичлар узгаришининг олдини олишга ҳам қаратилган.

Ўсимликларнинг ҳамма аъзо, тўқима ва ҳужайралари нафас олади. Нафас олиш жадаллиги ўсимликнинг турли қисмида турлича. Энг юқори нафас ёш, тез ўсувчан аъзо ва тўқималарга хос. Бутун ўсимликда энг аввал репродуктив аъзолари, кейин барглари, пояси ва илдизлари нафас олади. Ёруғликни сезувчи тоғ ўсимликларида нафас олиш жараёни юқори, соябондошлиларда эса аксинча ташқи муҳит ҳарорати ошиши билан нафас олиш кучайиб боради, ҳарорат ҳар 10°га ошганда 2—3 маротаба кўпаяди. Аммо маълум бир энг юқори нуқтага етгач, нафас сусайиб, 45— 50°да тўхтайди. Паст ҳароратда ўсимликларнинг нафас олиши кескин камаяди, лекин қишлайдиган ўсимлик аъзоларида нафас қисман сақланиб қолади. Ўсимликларга механик ва кимёвий омиллар билан таъсир кўрсатилиши натижасида ҳам нафас кучаяди. Ўсимликлар ўсган сари нафас олиш жадаллиги ўзгариб боради. Қуруқ уруғлар жуда паст нафас олади, уруғлар униб чиққач ва кейинчалик ниҳол ўсиши давомида уларнинг нафас олиши бир неча минг маротабагача ошади. Ўсимликларнинг фаол ўсиш босқичи тугаши билан тўқималарининг нафас олиши сусаяди, бу ҳужайра протоплазмасидаги қариш жараёнлари билан боғлиқ. Уруғлар ва мевалар пишиши билан нафас тезлиги камаяди.