ELPOŠANA

visas norises, kas nodrošina nepārtrauktu skābekļa iekļūšanu audos, tā izmantošanu oksidēšanās reakcijās, kā arī vielmaiņas procesos radušās ogļskābās gāzes, daļēji arī ūdens izvadīšanu no organisma. Galvenie elpošanas posmi ir gaisa iesūkšana plaušās un izpūšana no tām - ārējā elpošana jeb plaušu ventilācija, gāzu maiņa starp plaušās iesūkto gaisu un asinīm, gāzu transports ar asinīm, gāzu maiņa starp asinīm un audiem, bioloģiskā oksidācija jeb audu elpošana. Ārējo elpošanu jeb plaušu ventilāciju noteic elpošanas muskuļu (diafragmas un ribstarpu muskuļu) aktivitāte - tiem saraujoties, krūškurvis paplašinās un plaušās tiek iesūkts gaiss - notiek ieelpa. Elpošanas muskuļiem atslābstot, krūškurvis saplok un gaiss no plaušām izplūst - notiek izelpa. Pieaudzis cilvēks miera stāvoklī ieelpo apm. 14 - 18 reižu minūtē, uzņemdams 7 - 8 litru gaisa. Fiziska darba laikā ieelpotā gaisa daudzums var palielināties līdz 80 litri/minūtē, trenētiem sportistiem pat līdz 150 litri/minūtē. Normālais miera stāvokļa ritms izveidojies tāpēc, ka, izdarot 15 kustību minūtē, elpošanas muskuļi darbojas ar vismazāko enerģijas patēriņu. Mierīgi elpojot, ventilējas slikti vai pat nemaz neventilējas plaušu galotnes, plaušu vārtu apvidus un tās daļas, kas guļ tieši pret mugurkaulu un ribu galviņām. Tāpēc vēlams palaikam izdarīt dziļas elpošanas vingrinājumus, saistot tos ar intensīvām kustībām, jo dziļa elpošana atvieglo arī sirds darbību, veicina asinsriti un vēdera dobuma orgānu darbību. Gāzu maiņa starp iesūkto gaisu un asinīm notiek plaušās caur alveolu sienu. Alveolu diametrs ir apm. 0,2 mm. Ap tām ir biezs kapilāru tīkls. Gaisu no asinīm šķir alveolu un kapilāru cieši sakļautās sienas, kuru kopējais biezums ir tikai 1,4 μm. Gāzu - skābekļa un ogļskābās gāzes maiņa notiek difūzijas ceļā: gāzu molekulas pārvietojas no vides ar lielāku koncentrāciju uz vidi, kur šo gāzu koncentrācija ir mazāka. Tāpēc skābeklis no alveolām ieplūst asinīs, bet ogļskābā gāze no venozajām asinīm pāriet alveolu gaisā. Gāzu maiņa notiek ļoti strauji un pilnīgi: asinis caur plaušu kapilāriem izplūst apm. 1 sekundē, tomēr šajā laikā tās iegūst tādu pašu gāzu sastāvu (pēc parciālajiem spiedieniem), kāds ir alveolu gaisā. Miera stāvoklī cilvēks ik minūti uzņem apm. 0,3 litri skābekļa un izelpo apm. 0,25 litru ogļskābās gāzes, intensīva darba laikā šie skaitļi gan skābeklim, gan ogļskābajai gāzei palielinās līdz 3 - 4 litri minūtē. Gāzu transportu ar asinīm veic galvenokārt eritrocīti. No visa skābekļa, kas atrodas arteriālajās asinīs, tikai 1,6% izšķīduši asins plazmā, pārējais skābeklis saistīts ar hemoglobīnu eritrocītos. 1 grams hemoglobīna spēj saistīt 1,36 cm3 skābekļa. Šī saistība ir vāja - plaušās hemoglobīns viegli saista skābekli, bet, asinīm

plūstot caur audiem, kuros skābekļa pamaz, to tikpat viegli atkal atdod. Lielākā daļa ogļskābās gāzes asinīs ir ogļskābes sāļu veidā. Tikai apm. 4,5% ogļskābās gāzes izšķīduši asinīs, bet apm. 10% saistīti ar hemoglobīnu. Ogļskābās gāzes pārvēršanās ogļskābes sāļos notiek eritrocītos fermenta karboanhidrāzes ietekmē. Gāzu maiņa starp asinīm un audiem notiek principā tāpat kā plaušās starp asinīm un gaisu: skābeklis no asinīm caur kapilāru sienu difundē audu šķidrumā un no no turienes šūnās, kur tiek iesaistīts oksidācijas procesos. Audos no

asinīm pāriet tikai apm. 40% piegādātā skābekļa. Fiziskā darba laikā muskuļi izmanto 50 - 60% skābekļa. Bioloģiskā oksidācija jeb audu elpošana noris katrā dzīvā šūnā. Šajā procesā ietilpst sarežģītas ķīmiskas reakcijas, ko veic fermenti ar skābekļa līdzdalību. Šajās reakcijās barības vai rezerves vielas tiek šķeltas un noārdītas, atbrīvojas enerģija, kuras lielākā daļa uzkrājas adenozīntrifosfāta (ATF) veidā, ko tūliņ izmanto muskuļu darbā, dziedzeru sekrēcijā u.c. dzīvības norisēs. Galvenie procesa galaprodukti ir ūdens un ogļskābā gāze, kas elpošanas norisēs tiek izvadīti no organisma. Rezerves vielu krājumi organismā var būt samērā lieli, taču enerģijas (ATF) rezerves ir niecīgas. Ja beidzas skābekļa piegāde audiem un reizē ar to arī bioloģiskā oksidācija, dzīvības procesi izbeidzas un šūnas iet bojā. Smadzenēs šūnu bojāeja sākas jau 5 - 8 minūtes pēc skābekļa piegādes beigšanās. Tāpēc elpošana ir viens no tiem procesiem, bez kuriem nav iespējama augstāko organismu eksistence. Elpošana regulējas, mainoties elpošanas muskuļu aktivitātei. Šo muskuļu aktivitāti vada galvenokārt elpošanas centrs - īpašu nervu šūnu kopums iegarenajās smadzenēs. Elpošanas centra šūnu ierosa var rasties gluži automātiski, taču stipru ierosu rada galvenokārt ogļskābās gāzes koncentrācijas palielināšanās asinīs, skābekļa koncentrācijas pamazināšanās, kā arī impulsi no plaušu receptoriem. Elpošanas centra aktivitāte mainās arī smadzeņu augstāko nodalījumu ietekmē, piem., cilvēka spēja apzināti mainīt elpošanas kustību dziļumu un biežumu liecina, ka elpošanas centrs pakļauts arī galvas smadzeņu lielo pusložu garozai. Tātad elpošanas normālu norisi nodrošina dažādi mehānismi. Tas dod iespēju ārējās elpošanas intensitāti ik brīdi pielāgot organisma vajadzībām. Elpošanas aizsargrefleksi atbrīvo elpošanas ceļus un plaušas no tur iekļuvušiem svešķermeņiem, putekļiem, kā arī gļotām, kas veidojas iekaisuma dēļ un kairina elpošanas ceļu gļotādas receptorus. Klepus ir krampjveida izelpas kustība. Šās kustības sākumā balss sprauga slēgta; kad spiediens plaušās stipri pieaug, tā atveras un gaiss no plaušām izplūst ar lielu ātrumu, raujot sev līdzi svešķermeņus un gļotas. Šķavas izraisa deguna gļotādas kairinājums. Refleksa norise līdzīga klepum, tikai pirms šķavām arvien notiek dziļa ieelpa un gaiss tiek izgrūsts caur degunu, palīdzot attīrīt tā gļotādu. Att.