Գազափոխանակությունն արյան և հյուսվածքների միջևԱրյան մեծ շրջանառության մազանոթներով հյուսվածքների բջիջներին հասցված օքսիհեմոգլոբինը փեղեկվում և հյուսվածքարյունային պատնեշների երկու կողմերում գոյություն ունեցող մասնական ճնշման տարբերության շնորհիվ O2-ը թափանցում է հյուսվածքային հեղուկի մեջ, իսկ այնտեղից՝ բջիջների մեջ, որտեղ թթվածնի լարվածությունը զգալիորեն ցածր է։ Այսպես, զարկերակային արյան թթվածնի մասնական ճնշումը կազմում է մոտ 100 մմս.ս., հյուսվածքային հեղուկում՝ 20-40 մմս.ս., իսկ բջիջներում, որտեղ թթվածինը յուրացվում է՝ զրոjի։ Շնչառական գազերի լարվածության գրադիենտից բացի թափանցելիության մեծության վրա ազդում եn նաև փոխանակման մակերեսի մեծությունը, միջավայրի թափանցելիության գործակիցը և մազանոթային ցանցի խտությունը։ Թափանցման մակերեսը կախված է նաև մազանոթներով միավոր ժամանակի ընթացքում անցնող էրիթրոցիտների քանակից։ Կմախքային մկանում մազանոթային հունի գումարային մակերեսy 1 մմ3 -ի հաշվարկով կազմում է 60մ2, իսկ սրտամկանում՝ 100մ2։ Այդ պատճառով միավոր ժամանակամիջոցում սրտամկանն ավելի շատ արյուն է ստանում, քան կմախքային մկանը։

Թթվածնի լարվածությունը հյուսվածքներում կախված է մի շարք հանգամանքներից՝ արյան հոսքի արագությունից, մազանոթների միջև եղած տարածությունից, մազանոթների նկատմամբ բջիջների դիրքից, օքսիդացման գործընթացների ուժգնությունից։ Արյան հոսքի ուժեղացումը հյուսվածքներում բարձրացնում է թթվածնի լարվածությունը։ Թափանցման գործընթացի բացատրման  համար ֆիզիոլոգ Կրոգի կողմից առաջարկվել է հյուսվածքային գլանի մոդելը, որի համաձայն, հյուսվածքի այն մասը, որը մատակարարվում է մեկ մազանոթով, դիտվում է որպես գլան, որի համար առանցք է հանդիսանում մազանոթը։ Ըստ Կրոգի, թթվածնի լարվածությունը կախված է հյուսվածքի հատվածի և մազանոթի միջև եղած հեռավորությունից, ինչքան հեռու է հատվածը, այնքան փոքր է թթվածնի լարվածությունը նրանում։ Սրտամկանում, օրինակ, միջմազանոթային տարածությունը կազմում է 25 մկմ, գլխուղեղի կեղևում՝ 40 մկմ, կմախքային մկաններում՝ 80 մկմ։ Հետևաբար, սրտամկանում թթվածնի արդյունավետ օգտագործման համար առկա են առավել բարենպաստ պայմաններ։ Մազանոթներից հեռու գտնվող հատվածներում նյութափոխանակության ուժգնությունը չափազանց թույլ է։

Օքսիդացման գործընթացների ուժեղացման դեպքում թթվածնի լարվածությունը բջիջներում իջնում է մինչև 1 մմ ս. ս. ն նույնիսկ ավելի ցածր հատկապես բջջային միտոքոնդրիումներին մոտ, որտեղ տեղի է ունենում կենսաբանական օքսիդացման գործընթացը։ Երբ թթվածնի լարվածությունը իջնում է 0,1 մմ ս. ս. ցած, այն դառնում է անհամատեղելի կյանքի հետ և բջիջը մահանում է։ Միտոքոնդրիումներում ֆերմենտների գործունեության համար անհրաժեշտ է որպեսզի բջջային թաղանթի վրա պահպանվի թթվածնի մասնական «կրիտիկական» ճնշումը, այսինքն՝ մինիմալ մակարդակից ոչ ցածր մեծություն։ Այդ մակարդակը հավասար է մոտ 1 մմ ս.ս.։ Սակայն թթվածնի լարվածությունը հյուսվածքներում կախված է ոչ միայն թթվածնի մատակարարումից, այլ նաև բջիջների կողմից թթվածնի յուրացումից։

Թթվածնային անբավարարության նկատմամբ առավել զգայուն են ուղեղի բջիջները, քանի որ այստեղ օքսիդացման գործընթացներն առավել մեծ ուժգնությամբ են ընթանում։ Շնչառության դադարից 4-5 րոպե անց ուղեղի նեյրոնները մահանում են։ Նույն պատճառով սրտամկանի արյան շրջանառության կայուն խանգարման դեպքում մահանում են սրտամկանի այն հատվածները, որոնք զրկվում են թթվածնի մատակարարումից։ Կմախքային մկանն առավել կայուն է թթվածնի կարճատև բացակայության նկատմամբ, քանի որ այստեղ էներգիայի աղբյուր է հանդիսանում անաէրոբ գլիկոլիզը։ Բացի դրանից կմախքային մկանների միոգլոբինն ունի պահեստավորված թթվածին, որը տրվում է հյուսվածքներին ցածր լարվածության դեպքում։ Սրտամկանի բջիջները միոգլոբինի օգնությամբ նույնպես պահեստավորում են թթվածնի փոքր քանակներ։ Սրտամկանի մեկ գրամը պարունակում է 4 գ. միոգլոբին։ Միոգլոբինի յուրաքանչյուր գրամը կապում է միջին հաշվով 1,34 մլ թթվածին։ Սրտամկանի 300 գրամը պահեստավորում է 16 մլ թթվածին, որը բավարարում է նրա 3-4 վարկյան անընդմեջ աշխատանքը։ Սիստոլայի ընթացքում ձախ փորոքը թթվածին չի ստանում և շնորհիվ միոգլոբինի առկայության, թթվածնաքաղց չի զարգանում։ Դիաստոլայի ընթացքում թթվածնի պաշարները վերականգնվում են։
Ածխաթթու գազի փոխադրումը հյուսվածքների բջիջներից դեպի արյուն դարձյալ ընթանում է դիֆուզիայի մեխանիզմով երկու կողմերում գոյություն ունեցող CO2-ի լարվածության տարբերության հաշվին։ Ածխածնի երկօքսիդի լարվածությունը բջիջներում ամենամեծն է՝ 60 մմ ս.ս., որը հանդիսանում է միտոքոնդրիումների գործունեության արդյունք։ Հյուսվածքային հեղուկում CO2-ի լարվածությունը մոտավորապես 46 մմ ս.ս. է, իսկ զարկերակային արյան մեջ՝40 մմ ս.ս.։ Լարվածոթյան տարբերության շնորհիվ CO2-ը թափանցում է արյան մեջ ն արյան միջոցով տեղափոխվում դեպի թոքերը։ Թթվածնի և ածխաթթու գազի մասնական ճնշումը տարբեր երակներում միանման չէ, որը կապված է տվյալ օրգանում ընթացող օքսիդացման գործընթացների ուժգնության հետ։ Օրինակ, բանող մկանից արտահոսող արյան մեջ թթվածնի լարվածությունը ցածր է, իսկ ածխածնի երկօքսիդինը բարձր, քան շարակցական հյուսվածքից արտահոսող արյան մեջ։

 

 

Էլեկտրոնային նյութի սկզբնաղբյուրը ՝ Doctors.am

Նյութի էլէկտրոնային տարբերակի իրավունքը պատկանում է Doctors.am կայքին