Շնչառություն

Շնչառություն, արտաքին միջավայրից օդի անցումը թոքեր և հակառակ ուղղությամբ, որի ընթացքում օրգանիզմը ստանում է թթվածին և արտազատում ածխածնի երկօքսիդ։

Բոլոր աերոբ օրգանիզմները օգտագործում են թթվածինը բջջային շնչառության համար, որի ընթացքում նրա միջոցով սննդի բաղադրամասերը ճեղքվում են և առաջանում է էներգիա, իսկ որպես վերջնանյութ՝ ածխածնի երկօքսիդ։ «Արտաքին շնչառության» ժամանակ մթնոլորտային օդը անցնում է թոքեր, որտեղ ալվեոլներում դիֆուզիայի միջոցով կատարվում է գազափոխանակություն։ Արյունատար համակարգի միջոցով այս գազերը տեղափոխվում են բջիջներ, որտեղ տեղի է ունենում «բջջային շնչառությունը» ։

Ողնաշարավոր կենդանիների մեծամասնության շնչառությունը կատարվում է թոքերի միջոցով, կազմած է ներշնչման և արտաշնչման հաջորդական փուլերից, որոնք կատարվում են քթի խոռոչից մինչև ալվեոլներ տեղափոխող խողովակների կամ օդուղիների բարձր ճյուղավորված համակարգի միջոցով։

Շնչառության նշանակությունը 

Մարդու կյանքի առաջին և վերջին գործողությունը շնչառությունն է։ Եթե առանց սննդի մարդը կարող է ապրել 2-3 շաբաթ, առանց ջրի՝ 5-7 օր, ապա առանց թթվածնի՝ 3 րոպե։ Սա խոսում է շնչառության և թթվածնի առանձնահատուկ նշանակության մասին։ Թթվածինն օքսիդացնելով սնունդն ու հեղուկը, այն վեր է ածում էներգիայի, ստիպում աշխատել մեր մկաններին, վերանորոգում է մեր բջիջները, սնուցում ուղեղն ու հանգստացնում նյարդերը։ Շնչառության միջոցով մեր օրգանիզմը մաքրվում է մահացած բջիջներից ու տոքսիններից։

Մեկ րոպեում շնչառական ցիկլերի քանակը շնչառական ցուցանիշ է, և կյանքի չորս հիմնական կենսական նշաններից մեկն է ։ Նորմալ պայմաններում շնչառության խորությունը և արագությունը կարգավորվում է մի քանի հոմոեստատիկ մեխանիզմների միջոցով, որոնք ապահովում են զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի և թթվածնի հաստատուն մասնակի ճնշումը։ Ֆիզիոլոգիական տարբեր պայմաններում զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշման անփոփոխ պահպանթյունը զգալիորեն նպաստում է արտազատվող հեղուկների թթվայնության (pH-ի) խիստ վերահսկմանը։ Միայն ճիշտ շնչառության ժամանակ են մարդու հյուսվածքներն արդյունավետ գործում։ Գերօդափոխությունը և թերօդափոխությունը համապատասխանաբար նվազեցնում և բարձրացնում են ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշումը, որի հետևանքով դիտվում է արտազատվող հեղուկների pH-ի աճ՝ առաջին դեպքում, իսկ երկրորդում՝ իջեցում։ Երկու դեպքերում էլ կարող են առաջանալ ախտանիշներ։

Սխալ և մակերեսային շնչառությունը թթվածնային անբավարարության հիմնական պատճառն է, որը հանգեցնում է ավելորդ քաշի, օստեխոնդրոզի, սիրտ-անոթային, ողնաշարային բազմաթիվ հիվանդությունների։ Թթվածնի պակասի հետևանքով առաջանում են հորմոնալ խանգարումներ ու նորագոյացություններ։

Այսօր քրոնիկ հոգնածությունը, ոչ շարժուն կենսակերպը, սթրեսային իրավիճակները մեր առօրյայի անբաժանելի մասն են դարձել, շատ ծանր հիվանդություններ երիտասարդացել են՝ դառնալով համամարդկային խնդիր։ Մինչդեռ դեռևս հազարամյակներ առաջ եգիպտացիներին, հին հույներին, չինացիներին հայտնի էր առողջության և երկարակեցության բանալին։ Մասնավորապես չինական մարտարվեստների ու հնդկական յոգայի հիմքում ընկած է ճիշտ շնչառությունը։

Ճիշտ շնչառության դեպքում հնարավոր է ոչ միայն խուսափել հիվանդություններից, այլև բուժվել։ Մասնավորապես առանց հոգնեցուցիչ դիետաների և ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության, ընդամենը շնչառական վարժությունների շնորհիվ կարելի է կարգավորել օրգանիզմի նյութափոխանակությունը թթվածնի և արյան շրջանառության միջոցով։ Համապատասխան մկանների ձգումների օգնությամբ թթվածինն ուղղելով ճարպային և աղային հյուսվածքներ և առաջացնելով ջուր ու էներգիա, օրգանիզմից բնական ճանապարհով դուրս են գալիս թունավոր նյութերը՝ օրգանիզմն ապահովելով էներգիայով, թթվածնի օգնությամբ վնասազերծվում են շատ հիվանդությունների հարուցիչներ, ապաքինվում ներքին և արտաքին վերքերը, գլխուղեղային կենտրոնները թթվածնով հագեցնելու միջոցով բուժվում են բազմաթիվ սթրեսային և քրոնիկ հիվանդություններ։ Շնչառական վարժությունների շնորհիվ կարգավորվում է նյութափոխանակությունը։

Շնչառությունը ունի նաև այլ կարևոր գործառույթներ։ Այն ապահովում է խոսքի, ծիծաղի և զգացմունքները արտահայտելու նման մեխանիզմները։ Այն օգտագործվում է նաև ռեֆլեքսների իրագործման համար, ինչպիսիք են հորանջելը, հազալը և փռշտալը։ Կենդանիները, որոնք չունեն բավարար քանակությամբ քրտինագեղձեր և չեն կարողանում քրտնարտադրությամբ ջերմակարգավորվել, կարող են կորցնել ջերմությունը ծանր շնչառության ժամանակ գոլորշիացման միջոցով։

Շնչառական օրգանների կառուցվածքը 

Շնչառությունն իրականանում է շնչառության օրգանների համակարգով, որը բաղկացած է քթի խոռոչից, քթըմպանից, կոկորդից, շնչափողից, բրոնխներից և թոքերից։ Շնչառական համակարգերում տարբերում են օդատար ուղիներ և գազափոխանակություն կատարող օրգաններ՝ թոքեր։

Օդատար ուղիներ
Շնչառությական համակարգի այն բաժինները, որոնցով մթնոլորտային օդը թափանցում է թոքեր, կոչվում են օդատար ուղիներ, որոնք կաթնասուններին մոտ ներկայացված են վերին շնչառական ուղիներով (քթի խոռոչ, ըմպան, կոկորդ) և ստորին շնչառական ուղիներով (շնչափող և բրոնխներ)։ Օդատար ուղիները նկարագրվում են որպես շնչառական կամ տրախեաբրոնխիալ ծառ։ Վերին շնչառական ուղիները կազմում են ճյուղերը, որոնք աստիճանաբար նեղանում են։ Մարդու շնչառական ծառը կարող է պարունակել միջինում 23 այդպիսի ճյուղավորումներից, այն դեպքում, երբ մկան մոտ դրանք 13-ն են։ Կողքային բաժինները (շնչափող և բրոնխներ) կազմում են ստորին օդատար ուղիները։ Հետագա բաժանումները, ինչպիսիք են շնչառական բրոնխիոլները, ալվեոլային խողովակները և ալվեոլները, մասնագիտացված են գազափոխանակման համար։

Շնչափողը և հիմնական բրոնխների սկզբնական մասերը գտնվում են թոքերից դուրս, իսկ մնացած մասերը մտնում և տարածվում են թոքերի բոլոր մասերում։

Վերին օդատար ուղիներ 
Քթի խոռոչը (քթանցքների և ըմպանի միջև տեղադրված) օդատար ուղիների առաջին բաժինն է, բավականին նեղ է՝ առաջին հերթին աճառաոսկրային քթի միջնապատով երկու խոռոչների բաժանված լինելու պատճառով, իսկ երկրորդ հերթին՝ կողքային պատերի շնորհիվ, որոնք ունեն մի քանի երկայնական թեքվածքներ կամ խութեր։ Նրանց մակերեսը ծածկված է լորձաթաղանթով, որը կազմված է թարթչավոր էպիթելային հյուսվածքից։ Օրական արտադրվում է 0,5 լ լորձ։ Սա ստիպում է ներշնչված օդին խոնավություն (մինչև 95 %) վերցնել լորձաթաղանթից և ջերմություն՝ այնտեղ գտնվող արյան անոթներից, որի հետևանքով օդը հագենում է ջրային գոլորշիներով և տաքանում է մինչև մարմնի ջերմաստիճան՝ կոկորդ հասնելուց առաջ։ Այս խոնավության և ջերմության մի մասը ետ է վերցվում, երբ արտաշնչման ժամանակ օդը անցնում է չորացված և սառեցված քթի լորձաթաղանթով։ Կպչուն լորձը նաև բռնում է ներշնչվող կոպիտ մասնիկների մեծ մասին՝ խոչընդոտելով նրանց թափանցմանը թոքեր։ Դրան նպաստում են նաև քթի խոռոչի սկզբնամասի մազերը։ Բերանով շնչելիս օդը չի տաքանում, որի հետևանքով շնչուղիները բորբոքվում են, ու թոքեր են մտնում մանրէներ։ Քթի վերին մասում կան զանազան հոտեր ընկալող բջիջներ, ուստի այն նաև հոտառական օրգան է։ Քթի խոռոչում կան զգայական բջիջներ, որոնք իրականացնում են պաշտպանական գործառույթ։ Փոշու խոշոր հատիկները, լորձի ավելցուկը գրգռում են այդ բջիջներ և առաջացնում փռշտոց, որի միջոցով օտար մարմիններն օդի հոսքով հեռանում են օրգանիզմից։

Ներշնչված օդը քթի խոռոչից անցնում է քթըմպան, որն ըմպանի վերին մասն է, և ըմպանի շարունակությամբ մտնում կոկորդ։ Կոկորդը խոռոչավոր օրգան է, կազմված է մկաններով, ջլերով ու կապաններով իրար միացած մի քանի աճառներից։ Դրանցից ամենամեծը վահանաճառն է, որն առջևից վահանի նման պաշտպանում է նրան։ Այն հեշտությամբ շոշափվում է պարանոցի վրա։

Կոկորդը խոռոչը ծածկված է լորձաթաղանթով։ Կոկորդի խոռոչը նման է ավազի ժամացույցի ունի երկու լայն և մեկ նեղ մաս։ Նեղ մասի եզրերին կան լորձաթաղանթի ծալքեր, որոնց մեջ գտնվում են կոկորդի մկաններին ամրացած և ձգված ձայնալարեր,յուրաքանչյուր կողմում երկուական։ Ձայնալարերի միջև եղած տարածություն կոչվում է ձայնախորշ։ Լուռ ժամանակ ձայնախորշը եռանկյունաձև է։ Խոսելիս, երգելիս ձայնալարերը ձգվում են և մոտենում իրար։ Արտաշնչվող օդը կոկորդով դուրս գալու պահին շփվում է ձայնալարերին, դրանք տատանվում են, թրթռում են, և առաջանում է ձայն։ Հետևաբար դժվար չէ՝ կռահել, որ ձայնն առաջանում է արտաշնչելիս։ Հոդաբաշխ խոսքի առաջացմանը, բացի կոկորդից մասնակցում են նաև բերանի խոռոչի մասերն ու օրգանները՝ փափուկ ու կարծր քիմքը, այտերը, լեզուն, ատամները, շրթունքները, նաև քթի խոռոչը։

Ձայնի բարձրությունը կախված է ձայնալարերի երկարությունից և նրանց տատանման հաճախությունից։ Որքան կարճ են ձայնալարերը, այնքան մեծ է տատանման հաճախությունը։ Մեկ վայրկյանում դրանք կարող են տատանվել 80-10000 անգամ։ Երեխաների ու կանանց կոկորդը փոքր է, ձայնալարերն ավելի կարճ են, ուստի նրանց ձայնը բարձր է։ Երեխաների հասունացման զուգընթաց նրանց կոկորդը մեծանում է, ձայնը դառնում է ցածր։ Չափազանց բարձր ձայնը, ճիչը, բղավոցը կարող են առաջացնել ձայնալարերի գերլարում, որի հետևանքով ձայնը դառնում է խուլ, խռպոտ, նույնիսկ կարող է անհետանալ։ Ահա թե ինչու պետք է պահպանել ձայնալարերը։ Նրանց վրա բացասաբար են ազդում նաև ծխելը, ալկոհոլը, խիստ տաք և սառը սնունդը, մրսածությունը, երկարատև խոսելը։

Սնունդը կուլ տալիս կոկորդի մուտքը փակվում է մակկոկորդի աճառով, և կերակրագնդիկը ըմպանով հանգիստ սահում է կոկորդի հետևում գտնվող կերակրափողի մեջ։ Կոկորդն ունի նաև պաշտպանական նշանակություն։ Նրա մեջ ընկած օտար մարմինների, սննդի մասնիկների, փոշեհատիկների, գազերի ազդեցությունից գրգռվում են լորձաթաղանթում
գտնվող ընկալիչները, առաջանում է հազ, և արտադրված լորձով դրանք հեռացվում են։

Ստորին օդատար ուղիներ 

Շնչափողը անմիջապես կոկորդի շարունակությունն է։ Այն 10-15 սմ երկարությամբ խողովակավոր օրգան է։ Կազմված է 16-20 աճառային կիսաօղակներից, որոնց հետևի՝ աճառից ազատ մասը ծածկված է մկանային հյուսվածքով։ Շնչափողի այդպիսի կառուցվածքի շնորհիվ տարբեր դիրքում նրա լուսանցքը չի փոխվում, և օդն անարգել անցնում է։ Նրա խոռոչը ծածկված է թարթչավոր էպիթելով, թարթիչների դեպի դուրս շարժման շնորհիվ լորձին կապված օտար մարմինները հեռանում են։

Շնչափողը ստորին մասում բաժանվում է երկու խոշոր բրոնխների, որոնք կառուցվածքով նման են շնչափողին։ Նրանց ներքին մակերեսը նույնպես պատված է թարթչավոր էպիթելով։ Մեկ օրում օդատար ուղիների մակերեսից գոլորշիանում է 0,5 լ հեղուկ։ Շնչուղիների բորբոքման ժամանակ ավելի շատ լորձ է արտադրվում և հեռացվում հազի միջոցով։ Բրոնխները մտնում են թոքերի մեջ, որոնք շնչառական համակարգի վերջին բաժինն են։

Թոքեր 

Թոքերը զույգ օրգաններ են,որոնք տեղադրված են կրծքավանդակում, գրավում են գրեթե նրա ամբողջ խոռոչը։ Թոքերը նման են հատած կոնի։ Գագաթով ուղղված են վեր, հիմքով՝ ցած և հենվում են ստոծանուն։ Թոքերը խոր ակոսներով բաժանվում են բլթերի։ Աջ թոքը մեծ է և կազմված երեք բլթերից, ձախը՝ երկու բլթերից (երրորդ բլթի տեղը կրծքավանդակում զբաղեցնում է սիրտը)։ Թոքերը ծածկված են շարակցական հյուսվածքի ամուր թաղանթով՝ թոքամզով։ Այն ունի երկու թերթիկ՝ ընդերային, որը բոլոր կողմերով ծածկում է թոքերը, և նրա շարունակությունը կազմող առպատային թերթիկ, որը ծածկում է կրծքավանդակի պատերը։ Երկու թերթիկների միջև գոյանում է թոքամզային խոռոչ, լցված թոքամզային հեղուկով, որով օծվում է նրանց մակերեսը և շնչառական շարժումների ժամանակ փոքրացնում շփումը։

Յուրաքանչյուր թոքի մեջ մտնում է մեկ բրոնխ, բազմակի ճյուղավորվելով վերածվում մանրագույն բրոնխների, որոնք ավարտվում են մանրադիտակային մեծություն ու կառուցվածք ունեցող թոքաբշտիկներով և նմանվում խաղողի ողկույզի։

Թոքաբշտիկները կազմված են միաշերտ բջիջներից, արտաքուստ ծածկված են արյունատար մազանոթների խիտ ցանցով
և լցված են մթնոլորտային օդով։ Թոքաբշտիկները կամ ալվեոլները շնչառական «ծառի» կույր ծայրերն են։ Կույր ասելով հասկանում ենք, որ օդը ինչ ճանապարհով որ մտել է այնտեղ, նույն ձևով էլ պետք է դուրս գա։ Առողջ չափահաս մարդու յուրաքանչյուր թոքում կա մոտավորապես 400 միլիոն թոքաբշտիկ, որոնց ընդհանուր մակերեսը 150 մ2 է։ Փաստորեն, թոքերի շնչառական մակերեսը 70-100 անգամ մեծ է մարդու մաշկի մակերեսից։

Շնչառական համակարգի այն բաժինները, որտեղ գտնվող օդը չի մասնակցում գազափոխանակությանը կոչվում է մեռյալ տարածություն։ Այն կարող է լինել անատոմիական՝ օդատար ուղիների ներսում և ֆիզիոլոգիական։ Վերջինիս կազմում մտնում են նաև իրենց գործառույթը կորցրած թոքաբշտիկները, որոնք լված են օդով։

Շնչառական շարժումներ 
Թոքերն օժտված են չափազանց մեծ առաձգականությամբ և գտնվում են կրծքավանդակի փակ խոռոչում, գրավելով նրա համարյա ամբողջ տարածքը։ Դրա շնորհիվ թոքամզի խոռոչում ճնշումը միշտ լինում է մթնոլորտային ճնշումից ցածր։ Բնականոն պայմաններում չափահաս առողջ մարդը հանգիստ ժամանակ մեկ րոպեում կատարում է 16-20 շնչառական շարժում, որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է ներշնչման և արտաշնչման փուլերից։ Ընդ որում, արտաշնչման փուլն ավելի երկարատև է։ Մարդը կյանքի ընթացքում կատարում է մոտավորապես 700 միլիոն շնչառական շարժում։

Մարդկանց, ինչպես նաև  այլ կաթնասունների մոտ շնչառությունն իրականանում է շնչառական մկանների՝ ստոծանու և միջկողային մկանների գործունեությամբ, կրծքավանդակի ծավալի փոփոխության շնորհիվ։ Միջկողային մկանների կծկումից, կողոսկրերը բարձրանում են, կրծքավանդակի ծավալը մեծանում են դեպի կողքեր և առաջ ուղղությամբ։ Ստոծանու մկանների կծկումից նրա գմբերթները հարթվում են, իջնում ներքև, որից որովայնի օրգանները հրվում են ցած, և կրծքավանդակի ծավալը մեծանում է դեպի ներքև ուղղությամբ։ Այս պահին թոքամզային ճնշումն ավելի է փոքրանում մթնոլորտային ճնշման համեմատ։ Դրա հետևանքով թոքերն ինքնաբերաբար հետևելով կրծքավանդակի ծավալի մեծացմանը ձգվում են, և մթնոլորտային օդը շնչուղիներով թափանցում է թոքաբշտիկների մեջ. կատարվում է ներշնչում։ Դրանից հետո միջկողային մկանների թուլացման հետևանքով կողոսկրերն իրենց ծանրությունից իջնում են ցած, իսկ ստոծանու մկանների թուլացումից ու որովայնի օրգանների ճնշումից ստոծանին բարձրանում է վեր, և կրծքավանդակի, հետևաբար նաև թոքերի ծավալները փոքրանում են։ Թոքաբշտիկներից օդը դուրս է մղվում և օդատար ուղիներով հեռացվում օրգանիզմից.կատարվում է արտաշնչում։

Ուժեղ ներշնչմանը մասնակցում են նաև ներշնչման լրացուցիչ մկանները, որոնք միջանկյալ կապեր առաջացնելով անրակների հետ՝ միացնում են կողոսկրերը և կրծոսկրը պարանոցային ողին և գանգի հիմքին։ Այս մկանները մեծացնում են ներշնչման ուժը, որը  բերում է կրծքավանդակի խոռոչի ծավալի մեծ փոփոխության։ Արտաշնչման ժամանակ, հանգիստ վիճակում, ներշնչման բոլոր մկանները հանգստանում են՝ վերադարձնելով կրքավանդակը և որովայնը հանգստի վիճակի, որն բնորոշվում է անատոմիական առանձգականությամբ։ Այս տեսանկյունից թոքերը պարունակում են օդի մնացորդային ֆունկցիոնալ ծավալ, որը հասուն մարդու մոտ կազմում է 2,5-3,0 լիտր։

Ուժեղ արտաշնչմանը մասնակցում են նաև որովայնի խոռոչի և իրանի մկանները։

Ծանր շնչառության ժամանակ, օրինակ մազվելու ընթացքում, արտաշնչումը հրահրում է ներշնչման մկանների թուլացումը (ինչպես հանգտի ժամանակ), սակայն այս դեպքում, բացի դրանից, որովայնի մկանները ստիպում են կրծքավանդակին շարժվել ներքև (առջևից և կողքերից)։ Սա ոչ միայն փոքրացնում է կրծքավանդակի խոռոչը, այլ նաև հրում է որովայնի օրգանները դեպի ստոծանի, որը, հետևաբար, խորը թափանցում է կրծքավանդակի խոռոչ։ Արդյունքում փոքրանում է թոքերի մնացորդային ֆունկցիոնալ ծավալը։ Սակայն թոքերը չեն կարող ամբողջությամբ դատարկվել։ Հասուն մարդու օրգանիզմում, ծայրահեղ դեպքում, առավելագույն արտաշնչումից հետո մնում է առնվազն մեկ լիտր մնացորդային օդ։

Ստոծանու մասնակցությամբ շնչառությունը ստիպում է որովայնի մկաններին ռիթմիկ ձևով կծկվել և թուլանալ։  Ուստի, հաճախ այն կոչվում  է «որովայնային շնչառություն»։ Այս տերմինները հաճախ փոխանակաբար օգտագործվում են, քանի որ նկարագրում են նույն գործողությունը։

Հատկապես դժվարեցված շնչառության ժամանակ, երբ ակտիվանում են ներշնչման լրացուցիչ մկանները, ինչպես նշվեց վերևում, անրակները բարձրանում են վերև։ Ներշնչման մկանների օգտագործման այս արտահայտումը ներշնչման ժամանակ երբեմն անվանում են անրակային շնչառություն, որը դիտվում է ասթմայի ժամանակ և թոքերի քրոնիկ օբստրուկտիվ հիվանդությամբ տառապող մարդկանց մոտ։

Գազափոխանակությունը թոքերում 
     Հիմնական հոդված՝ Գազափոխանակություն

Շնչառության հիմնական նպատակը մթնոլորտային օդը տեղափոխելն է դեպի ալվեոլներ, որտեղ տեղի է ունենում արյան մեջ եղած գազերի հետ փոխանակում։

Քանի որ թոքային մազանոթային արյունը հավասարակշռվում է թոքերի այս գործնականում անփոփոխ խառնուրդի հետ, ուստի զարկերակային արյան մեջ գազերի մասնակի ճնշումները նույնպես չեն փոխվում յուրաքանչյուր շնչառական ցիկլում։ Այդ պատճառով էլ հյուսվածքները շնչառական ցիկլում չեն ենթարկվում արյան մեջ թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի լարվածության փոփոխություններին, և լրացուցիչ կարիք չկա ծայրամասային ու կենտրոնական քեմոընկալիչներին հսկել արյան մեջ գազերի քանակությունը։ Այսպիսով, շնչառության արագության հոմեոստատիկ հսկողությունը պարզապես կախված է թթվածնի և ածխաթթու գազի մասնակի ճնշումներից։ Այն նաև պահպանում է արյան թթվայնության կայունությունը ։

Թոքաբշտիկների օդի և մազանոթների արյան միջև գազափոխանակությունը կատարվում է բացառապես գազերի դիֆուզիայի օրենքով, որին նպաստում է թթվածնի և ածխաթթու գազի լարվածության տարբերությունը։ Թոքաբշտիկներում թթվածնի լարվածությունն ավելի մեծ է, քան երակային մազանոթների արյան մեջ, ուստի թոքաբշտիկներից թթվածինը թափանցում է արյան մեջ։ Ածխաթթու գազի լարվածությունը մեծ է երակային մազանոթների արյան մեջ, որտեղից էլ այդ գազն անցնում է թոքաբշտիկների մեջ և արտաշնչելիս հեռանում օրգանիզմից։ Հետևաբար երակային արյունը վերածվում է զարկերակային արյան։

Թոքաբշտիկներից արյան մեջ թափանցած թթվածնի միայն չնչին մասն է (2 %) լուծվում արյան պլազմայում։ Մեծ մասը թափանցում է էրիթրոցիտների մեջ, կապվում հեմոգլոբինի հետ և առաջացնում օքսիհեմոգլոբին անկայուն նյութ։ Հանգիստ ժամանակ թոքերից հեռացող մեկ լիտր զարկերակային արյունը պարունակում է մոտավորապես 200 մլ թթվածին, իսկ թոքեր մտնող մեկ լիտր երակային արյունը՝ մոտավորապես 120 մլ թթվածին։ Տարբերությունը վկայում է, որ արյունից ամբողջ թթվածինը չի անցնում հյուսվածքների մեջ։

Գազափոխանակությունը հյուսվածքներում 
Զարկերակային արյունն ավելի հարուստ է թթվածնով, քան հյուսվածքների բջիջները։ Հետևապես հյուսվածքներում օքսիհեմոգլոբինը քայքայվում է, անջատված թթվածինը դիֆուզիայի օրենքով թափանցում է բջիջների մեջ և օգտագործվում օքսիդացման գործընթացներում։

Հյուսվածքներում մշտապես իրականացնող նյութափոխանակության ընթացքում որպես վերջնական արգասիք առաջանում է ածխաթթու գազ,որի պարունակությունը բջիջներում ավելի շատ է, քան զարկերակային արյան մեջ։ Ուստի այն դիֆուզվում է արյան մեջ և միանում թթվածնից ազատված հեմոգլոբինին, առաջացնելով կարբոհեմոգլոբին (կարբամինոհեմոգլոբին) անկայուն միացություն։ Ածխաթթու գազի մի մասն էլ մտնում է հեշտ տարրալուծվող որոշ աղերի բաղադրության մեջ։ Այսպիսով, հյուսվածքներում զարկերակային արյունը վերածվում է երակայինի։ Թոքերի մազանոթներում կարբոհեմոգլոբինը քայքայվում է, նրանից անջատվում է ածխաթթու գազը և անցնում թոքաբշտիկների մեջ։ Միաժամանակ↵երակային արյան մեջ առաջացած անկայուն աղերը տարրալուծվում են, և անջատված ածխաթթու գազը նույնպես հեռանում է։

Թոքերի կենսական տարողություն 
Օրգանիզմի տարբեր վիճակներում ներշնչվող և արտաշնչվող օդի քանակը փոխվում է։ Ֆիզիկական աշխատանքի ժամանակ թոքերի օդափոխությունը մեծանում է, իսկ հանգիստ ժամանակ փոքրանում։ Օրվա ընթացքում շնչառական շարժումների թիվը կազմում է 21100։ Բնականոն պայմաններում չափահաս մարդը հանգիստ ներշնչում և արտաշնչում է 500 սմ3 մթնոլորտային օդ։ Դա կոչվում է շնչառական ծավալ։ Ի դեպ, այդ օդից միայն 360 սմ3-ն է հասնում թոքեր, իսկ մնացած 140 սմ3-ը մնում է շնչառական ուղիներում և գազափոխանակությանը չի մասնակցում։ Ամենախոր ներշնչումից հետո արտաշնչված օդի առավելագույն քանակը կոչվում է թոքերի կենսական տարողություն։ Բնականոն հանգիստ պայմաններում չափահաս մարդու թոքերի կենսական տարողությունը 3-5 լ (3500 սմ3) է։ Այդ քանակը կարող է տատանվել կախված մարմնաչափից, սեռից, մարմնի դիրքից, մարզվածությունից։ Օրինակ, կանանցը՝ 3-3,5 լ (3500 սմ3) է,6 տարեկան երեխայինը՝ 1200 սմ3 է, տղամարդկանցը՝ 4,5-5 լ (4500 սմ3), մարզվածներինը՝ 6 լ, իսկ մարզիկները՝ մինչև 9 լ (9000 սմ3)։ Թոքերի կենսական տարողությունը որոշվում է շնչաչափով։

Ամենախոր արտաշնչումից հետո թոքերում պահպանվում է մոտ 1000 սմ3,այսպես կոչված,մնացորդային օդ,որի պատճառով թոքերը չեն դատարկվում մինչև վերջ, նույնիսկ մահից հետո։ Այդ է պատճառը, որ թոքերի ծավալը լիովին չի փոքրանում։

Շնչառության կարգավորում 
     Հիմնական հոդված՝ Շնչառության կարգավորում

Շնչառության կարգավորվում է երկարավուն ուղեղում գտնվող շնչառական կենտրոնի և նյարդային համակարգի տարբեր բաժիններում գտնվող նեյրոնների միջոցով։ Շնչառական կենտրոնում տեղադրված են նեյրոններ, որոնք դրդում են ներշնչման փուլում և կոչվում են ներշնչական նեյրոններ, իսկ արտաշնչվող փուլում դրդվողներինը՝ արտաշնչական նեյրոններ։ Շնչառական կենտրոնից յուրաքանչյուր չորս վայրկյանը մեկ առաջանում են գրգիռներ, որոնք հաղորդվում են ողնուղեղ, ապա կրծքավանդակի միջկողային մկաններին և ստոծանուն։ Դրա շնորհիվ մկանները կծկվում են, և կրծքավանդակը լայնանում է, և տեղի է ունենում ներշնչում։ Նույն մկանների թուլացման հետևանքով տեղի է ունենում արտաշնչում։

Շնչառական կենտրոնի վրա որոշակի ազդեցություն են թողնում մեծ կիսագնդերի կեղևում տեղակայված բարձրագույն շնչառական կենտրոնները։ Դրանց ազդեցության հետևանքով շնչառության հաճախությունը փոխվում է խոսելու ընթացքում։

Արթուն և հարաբերական հանգստի պայմաններում չափահաս մարդը 1 րոպեում կատարում է մոտավորապես 16 շնչառական շարժում, քնած ժամանակ՝ 12։

Շնչառության հումորալ կարգավորումն իրականանում է արյան մեջ լուծված զանազան քիմիական նյութերով։ Մարմնի տարբեր օրգաններում և արյունատար անոթներում տեղադրված են զանազան քիմիաընկալիչներ,որոնց գրգռումից շնչառական կենտրոնին ազդակահոսք է հասնում արյան բաղադրության՝ թթվածնի,ածխաթթու գազի,ջրածնի իոնների պարունակության մասին և համապատասխանաբար կարգավորվում է շնչառությունը։

Երկարավուն ուղեղում տեղադրված կենտրոնները զգայուն են արյան մեջ և ողնուղեղային հեղուկում ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշման և թթվայնության նկատմամբ։ Զգայարանների երկրորդ խումբը չափում է զարկերակային արյան մեջ թթվածնի մասնակի ճնշումը։ Վերջիններս միասին հայտնի են որպես ծայրամասային քեմոընկալիչներ, որոնք տեղադրված են աորտայի և քնային զարկերակների պատերին։

Այս բոլոր քեմոընկալիչներից տեղեկատվությունը փոխանցվում է շնչառական կենտրոններ՝ երկարավում ուղեղ և Վարոլյան կամուրջ, որոնք զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի և թթվածնի նորմայից բարձր մասնակի ճնշման դեպքում կարգավորում է շնչառությունը՝ փոխելով նրա արագությունը և խորությունը։ Սրա միջոցով վերականգնվում է զարկերակային արյան մեջ ածխածնի երկօքսիդի նորմալ պարցիալ ճնշումը՝ 5.3 կՊա (40 մմ ս․ ս․), pH-ը՝ մինչև 7.4, և թթվածնի մասնակի ճնշումը՝ մինչև 13 կՊա (100 մմ ս․ ս․)։ Օրինակ վարժությունները մեծացնում են ակտիվ մկանների կողմից ածխածնի երկօքսիդի արտադրությունը։ Այդ ածխաթթու գազը դիֆուզիայի միջոցով անցնում է երակային արյուն և, ի վերջո, մեծացնում է զարկերակային արյան մեջ իր մասնակի ճնշումը։ Դրա հետևանքով դրդվում են երկարավուն ուղեղի ածխածնի երկօքսիդի քեմոընկալիչները։ Շնչառական կենտրոնները ստանալով այդպիսի տեղեկատվություն՝ ստիպում են մեծացնել շնչառության արագությունը և խորությունը այն չափի, որ ածխածնի երկօքսիդի և թթվածնի մասնակի ճնշումները զարկերակային արյան մեջ հավասարվեն հանգստի ժամանակ եղած ցուցանիշներին։ Թոքերի օդամատակարարման մասին շնչառական կենտրոնին տեղեկացնում են օդատար ուղիներում և թոքաբշտիկներում տեղադրված ընկալիչները։ Օդում թթվածնի պակասը ռեֆլեքսային հաճախացնում է շնչառական շարժումները։ Շնչառական կենտրոնները հաղորդակցվում են շնչառական մկանների հետ շնչառական նյարդերով, որոնցից ամենակարևորները ստոծանին նյարդավորողներն են։

Շնչառության կարգավորմանը մասնակցում են պաշտպանական ռեֆլեքսները՝ հազը և փռշտոցը։ Հազի միջոցով օդատար ուղիներից փոշին և մանրէները լորձի ավելցուկի հետ հեռացվում են բերանի խոռոչից, իսկ փռշտոցի դեպքում՝ քթի խոռոչից։ Երկու դեպքում էլ տեղի է ունենում կտրուկ արտաշնչում։ Շնչառության հաճախականությունը փոխվում է ոչ միայն ֆիզիկական աշխատանքի, այլև մարդու հուզական վիճակի փոփոխության դեպքում։ Հուզմունքի պահին շնչառությունը տեղի է ունենում ընդհատումներով, իսկ գերլարվածության ժամանակ՝ աղմկոտ և հաճախ։ Դրական զգայական իրավիճակում մարդու շնչառությունը դանդաղում է։

Ձայնը, հետևաբար խոսելը, երգելը առաջանում են արտաշնչելիս, սակայն այդ պահերին շնչառությունը չի փոխվում՝ շնչառությունը կարգավորող համակարգերի և շնչառական օրգանների համաձայնեցված աշխատանքի շնորհիվ։ Ինքնաբերաբար շնչառությունը կարող է սահմանափակվել լողը։ Անհնար է ճնշել շնչառությունը մինչև հիպօքսիայի աստիճան, սակայն մարզանքները կարող են մեծացնել շնչառական ծավալները․ օրինակ 2016թ․-ի փետրվարին իսպանական պրոֆեսիոնալ սուզորդը գերազանցեց աշխարհի ռեկորդը՝ պահելով շունչը ջրի տակ 24 րոպե ։

Գոյություն ունեն նաև շնչառության այլ ակամա ռեֆլեքսներ։ Դեմքի ընկղմվելը սառը ջրի մեջ հրահրում է, այսպես ասած՝ ընկղմելու ռեֆլեքս ։ Սա առաջին հերթին շնչառական ուղիների ջրի հոսքով փակվելու հետևանք է։ Այս դեպքում նյութափոխանակությունը դանդաղում է։ Դա կապված է վերջույթների և որովայնային օրգանների արյան անոթների ուժգին սեղմամբ։ Սա տնտեսում է թոքերում և արյան մեջ գտնվող թթվածինը ընկղմվելու ժամանակ բացառապես սրտի և գլխուղեղի համար։ Այս ռեֆլեքսը հատկապես գործում է այն կենդանինների մոտ, որոնք մշտապես կարիք ունեն ընկղմվելու սառը ջրում, օրինակ՝ պինգվինները, փոկերը և կետերը ։ Այն նաև ավելի արդյունավետ է երեխաների համար, քան թե մեծահասակների ։

Ներշնչվող և արտաշնչվող օդի բաղադրությունը 
Ներշնչման և արտաշնչման ճշգրիտ, ռիթմիկ հերթափոխման շնորհիվ թոքերում և թոքաբշտերում պահպանվում է կայուն գազային բաղադրություն։

Ներշնչվող օդը պարունակում է մոտ 79 % ազոտ, 21 % թթվածին և 0,03 % ածխաթթու գազ (ածխածնի երկօքսիդ)։ Նրանում կան նաև քիչ քանակությամբ գոլորշիներ, իներտ գազեր։ Արտաշնչվող օդում թթվածինը կազմում է 16 %, ածխածնի երկօքսիդի խտությունը աճում է մինչև 4 %,, որը մոտ 100 անգամ գերազանցում է ներշնչվող օդում իր պարունակությունից, ավելանում է նաև ջրային գոլորշիների քանակը։ Ազոտի և բոլոր մնացած գազերի պարունակությունը չի փոխվում։

Ստորջրյա սուզորդները տեխնիկական փորձարկման ժամանակ կարող են շնչել թթվածնով և հելիումով հարուստ շնչառական գազային խառնուրդով։ Երբեմն բժշկական օգնության տակ գտնվող հիվանդներին տրվում է թթվածնային և անալգետիկ գազեր։ Տիեզերական հագուստներում այն մաքուր թթվածինն է ։ Այնուամենայնիվ, դա պահպանվում է երկրի մթնոլորտային ճնշման մոտավորապես 20%-ի պայմաններում, որպեսզի կարգավորվի ներշնչման արագությունը։

Միջավայրի վնասակար գազերի ազդեցությունը 

Միջավայրի վնասակար գազերը, ընկնելով թոքեր,հաճախ առաջացնում են կայուն միացություններ և պահվում հյուսվածքներում։ Այդպիսի դեպքերում թունավորման վտանգը կախված է ոչ միայն վնասական նյութերի քանակից, այլև այդ միջավայրում մարդու մնալու տևողությունից։ Մթնոլորտի օդում վնասակար նյութեր կարող են լինել արդյունաբերական գազային թափոնները, ավտոմեքենաների արտանետումները, կենցաղում օգտագործվող լաքերը, ներկերը և այլ տեսակի ցնդող գազերը։ Վնասակար գազերից է ածխածնի մոնօքսիդը՝ CO-ն կամ շմոլ գազը,որը հեմոգլոբինի հետ առաջացնում է կայուն միացություն և օրգանիզմում զարգացնում է թթվածնային քաղց։ Երկարատև թթվածնային քաղցը կարող է մահվան պատճառ դառնալ։

Արտաքին միջավայրի ազդեցությունը շնչառության վրա 
Մարդու և կենդանիների կենսագործունեության համար կարևոր նշանակությունի ունի մթնոլորտային օդի բաղադրությունը, որը կարող է փոխվել արտաքին միջավայրի տարբեր պայմաններում։ Մթնոլորտային օդում թթվածնի քանակը վերականգնվում է բույսերի շնորհիվ։ Սակայն վատ օդափոխվող տեղերում, ներքնատներում, ինչպես նաև լեռներում նկատվում է թթվածնի անբավարարություն։

Շնչառությունը բարձրության վրա 
Ծովի մակարդակից բարձրանալիս՝ 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։ Բարձրության 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։ Սակայն մթնոլորտային օդի կազմը գրեթե չի փոխվում 80կմ-ից ցածր բարձրությունների վրա՝ անընդհատ եղանակային փոփոխությունների շնորհիվ։ Այդպիսով, թթվածնի կոնցենտրացիան օդում (մմոլ թթվածին յուրաքանչյուր 1լ օդում) նվազում է նույն արագությամբ, ինչ մթնոլորտային ճնշումը։ Ծովի մակարդակին, որտեղ 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)։ 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)։ 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 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։ 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)։

Ներշնչման ժամանակ օդը թոքեր մղող 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։ Օդի ցածր 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 մեխանիզմով, որը կարգավորում է զարկերակային արյան մեջ թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի մասնակի ճնշումը։ Այս 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 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-ի բարձրացում՝ հանգեցնելով շնչառական ալկալոիզի։ Սա բարձունքային հիվանդության պատճառներից մեկն է։ Մյուս կողմից, եթե թթվածնային հոմոեստազին անցումը թերի է, ապա 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 

Ճնշումը մեծանում է ջրի խորության մեծացմանը զուգընթաց շուրջ 1 մթնոլորտ արագությամբ՝ 100 կՊա-ից փոքր-ինչ ավելի կամ 1 բար յուրաքանչյուր 10 մետրում։ Սուզորդների ջրի տակ շնչած օդը գտնվում է շրջապատի մթնոլորտային ճնշման տակ, հետևաբար ունի ֆիզիոլոգիական և կենսաքիմիական հետևանքների բարդ շարք։

Ծովերի, օվկիանոսների, լճերի խորքում, հանքահորերում մեծանում է թթվածնի և ազոտի լուծելիությունը արյան մեջ և ուրիշ հեղուկներում։ Ազոտն արյան մեջ գտնվում է լուծված վիճակում։ Ի տարբերությունում թթվածնի և ածխաթթու գազի, այն չի մասնակցում նյութափոխանակության գործընթացին։ Նրա դերը թթվածնի նոսրացումն է, այլապես գերթթվածնությունից օրգանիզմում կառաջանա թթվածնային թունավորում, շնչառությունը կդժվարանա։

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 խանգարումների, որոնք ներառում են թոքսային բարոխանգարումը, չփոխհատուցող հիվանդությունը, ազոտային նարկոզը և թթվածնային թունավորումը։ Ճնշման տակ գտնվող գազերի ազդեցությունը առավել բարդանում է 1 կամ մի քանի այլ հատուկ գազային խառնուրդների օգտագործման դեպքում։

Օդը ապահովվում է սուզման կարգավորիչով, որը սուզման մխոցում փոքրացնում է բարձր ճնշումը մինչև շրջապատող միջավայրի ճնշման մակարդակին։ Շնչառական կարգավորիչների էֆեկտիվությունը կարևոր գործոն է 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 
Շնչառության անոմալիաները ներառում են Կուսմալուի շնչառությունը, Բիոյի շնչառությունը և Չեին-Ստոկսի շնչառությունը։

Այլ շնչառական խանգարումները ներառում են կարճացված շնչառությունը, աղմկոտ շնչառությունը, շնչականգը, քնային շնչականգը (առավել հաճախ՝ քնային օբստրուկտիվ շնչականգը), բերանային շնչառությունը և խռմփոցը։ Շատերը կապված են շնչառական ուղիներ անանցանելիության հետ։ Հիպոպնեայի ժամանակ շնչառությունը բավականին դանդաղ է ընթանում, հիպերպնեայի ժամանակ՝ շատ արագ և խորը, որը հրահրվում է առավել մեծ քանակությամբ թթվածնի պահանջով, օրինակ ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության դեպքում։ Գերօդափոխություն և թերօդափոխոխություն տերմինները նույնպես պատկանում են համապատասխանաբար հիպո- և հիպերպնեային, սակայն անհարմար իրավիճակներում կամ էլ հիվանդությունների դեպքում։ Սակայն այս տարբերությունը միշտ չէ պահպանվում, ուստի այս տերմինները հաճախ փոխանակաբար օգտագործվում են։

Մի շարք շնչառական թեստեր կարող են օգտագործվել հիվանդությունների ախտորոշման համար, ինչպիսիք են օրինակ դիետիկ անհանդուրժողականությունը։ Ռինմանոմետրիայում օգտագործվում է ակուստիկ տեխնոլոգիաներ` քթի միջոցով օդի հոսքը ուսումնասիրելու համար։

Հիվանդ մարդու քթի և բերանի խոռոչից հազալիս, փռշտալիս, խոսելիս և նույնիսկ արտաշնչման պահին դուրս են թափվում բազմաթիվ ջրային կաթիլներ, որոնք պարունակում են հիվանդաբեր մանրէներ։ 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։

Գրիպը համարվում է «կայծակնային արագությամբ» տարածվող հիվանդություն, շատ հաճախ առաջացնում է համաճարակ։ Այն կանխելու նպատակով անհրաժեշտ է հիվանդին մեկուսացնել, պահպանել հիգիենայի կանոնները։

Կարմրուկ 
Վիրուսային սուր վարակիչ հիվանդություն է, վարակը տարածվում է օդակաթիլային ճանապարհով, վերին
շնչուղիների լորձաթաղանթով, որին բնորոշ են գրիպանման երևույթների առաջացում, ջերմաստիճանի բարձրացում, և մաշկի վրա ի հայտ է գալիս մանր կարմիր ցան։ Հիվանդին անհրաժեշտ է մեկուսացնել համապատասխան բուժում ստանալու համար։ Շատ կարևոր է հիվանդի խնամքը,վիտամիններով հարուստ սնունդը, մաքուր օդը։ Հիվանդացած օրգանիզմում մշակվում է հարուստ իմունիտետ։ Կարմրուկի դեմ արհեստական անընկալություն ստեղծվում է հակակարմրուկային պատվաստանյութով։

Թոքերի տուբերկուլյոզ 
Հարուցիչները հիվանդից առողջ մարդու օրգանիզմ են թափանցում օդակաթիլային եղանակով և տեղակայվում թոքերի մեջ, այդտեղ ստեղծում բորբոթային օջախ։ Աստիճանաբար ախտահարվում են մեծ թվով թոքաբշտիկներ, և հյուսվածքը կարող է մահանալ։ Հիվանդի ջերմաստիճանը թեթև բարձրանում է, առաջանում է մշտական հազ, աշխատունակության նվազում։ Հիվանդին անպայման անհրաժեշտ է հիվանդանոցային, առողջարանային դեղամիջոցներով բուժում, բարձր կալորիականությամբ վիտամիններով հարուստ սնունդ, չոր, արևոտ կացարան, մաքուր օդ, հանգիստ։ Հիվանդությունը կանխելու նպատակով նորածնի կյանքի առաջին շաբաթում նախապաշտպանական պատվաստումներ են կատարում։

Թոքի քաղցկեղ 
Հաճախ է հանդիպում ծխող մարդկանց շրջանում։ Որոշ բրոնխների էպիթելային հյուսվածքը կազմափոխվում է և աճում դեպի հարևան հյուսվածքներ։ Հիվանդի մոտ հաճախ է դիտվում չոր հազ, հյուծվածություն։ Հիվանդության ախտանիշներից է ավշային գեղձերի մեծացումը։ Հիվանդության ախտորոշումը
կատարվում է ռենտգեն նկարահանման միջոցով։

Շնչառության հիգիենան 

Ներշնչման պահին օդի հետ կարող են շնչուղիներ անցնել հիվանդաբեր բակտերիաներ,փոշի, որոնց մի մասը կպչում է վերին շնչառական ուղիների լորձաթաղանթի թարթիչավոր էպիթելին և վնասազերծվում լորձունքի կողմից։ Սակայն որոշ մանրէներ կարող են անցնել թոքեր և առաջացնել թոքաբորբ և այլն։ Կանխելու համար անհրաժեշտ է բնակարանը մաքրել խոնավ շորով, պետք է պահպանել անձնական հիգիենա, ինչպես նաև կոփել օրգանիզմը։

Եթե բնակարանում շատ մարդ կա, օդում թթվածնի քանակը պակասում է, շատանում է ածխաթթու գազը,ջրային գոլորշիները։ Այդպիսի պայմաններում մարդիկ դառնում են քնկոտ, արագ հոգնում են, գանգատվում են գլխացավից։ Մարդու առողջության համար անհրաժեշտ է թարմ օդ, բնակարանը պետք է հաճախ օդափոխել։ Կարևոր է նաև շնչառության ճիշտ ռիթմը, որը հեշտացնում է ֆիզիկական և մտավոր աշխատանքը։ Կրծքավանդակի նորմալ ձևավորման համար կարևոր պայման է գրասեղանի առջև ճիշտ նստելը, շնչառական մարզումներ կատարելը։ Անհրաժեշտ է զբաղվել սպորտով, քայլելիս ընդունել ուղղաձիգ կեցվածք, որը նպաստում է կրծքավանդակի լայնացմանը, մեծացնում է թոքերի կենսական տարողությունը։ Շնչառության հիգիենայի կարևոր պայման է նաև քթով շնչելը։ Պետք է պահպանել ձայնալարերը, խուսափել բարձր գոռալուց, որի հետևանքով կարող է ձայնը դառնալ խռպոտ և նույնիսկ խզվել։

Միջավայրի մաքուր օդն ապահովում է բնականոն գազափոխանակությունը։ Կանաչ բուսականությունն օդը մաքրում է փոշուց և վնասակար գազերից։ Ուստի անհրաժեշտ է մաքուր օդում հաճախ զբոսնել։

Ծխելը համարվում է ռիսկի գործոն 
Ծխող մարդիկ հաճախ են հիվանդանում բրոնխիտով, թոքերի բորբոքումով, ասթմայով և տուբերկուլյոզով։ Նիկոտինի ազդեցության տակ քայքայվում են էպիթելային բջիջները, վնասվում ձայնալարերը։ Ծխախոտի ծուխը վտանգավոր է նաև շրջապատի մարդկանց համար, որոնք համարվում են պասիվ ծխողներ։ Ծխելը վտանգավոր է երիտասարդների, հատկապես դեռահասների համար։

Առաջին օգնությունը շնչառական օրգանների ախտահարման դեպքում 

Ուտելու, խոսելու, հատկապես ծիծաղելու պահին, նաև երեխաների որոշ վտանգավոր խաղերի դեպքերում հնարավոր է շնչուղիների մեջ օտար մարմինների՝ ոսկոր, լոբի, ոլոռ, քար և այլ մանր իրերի հայտնվելը։ Քթի մեջ այդպիսի առարկաներ ընկնելու դեպքում անհրաժեշտ է փակել երկրորդ քթանցքը և փորձել փչելով արտաշնչմամբ հեռացնել օտար իրը։ Արգելվում է որևէ գործիքով հեռացնելու փորձերը, քանի որ ոչ հմուտ միջամտության դեպքում օտար մարմինը կթափանցի շնչուղիների ավելի խորը մասեր։ Շնչափող ընկած օտար մարմինը նախ փորձում են հեռացնել արհեստական հազի միջոցով։ Անհաջող փորձերից հետո կարելի է տուժածին երկտակել ծնկի վրա՝ փորով հենված դեպի ծունկը դիրքով, գլուխը ինչքան հնարավոր է դեպի ներքև, ապա մի քանի անգամ կտրուկ հարվածել մեջքին։ Եթե այդ ձևով նույնպես օտար մարմինը չի հեռացվում շնչափողից, անհապաղ անհրաժեշտ է դիմել բժշկի։ Որոշ հիվանդությունների՝ գրիպի, բրոնխիտի ժամանակ բորբոքվում է շնչուղիների լորձաթաղանթը, այտուցվում, նեղանում է նրանց լուսանցքը, իսկ մեծ քանակով արտադրված ու կուտակված լորձով խցանվում, որի հետևանքով շնչառությունը դժվարանում է, կարող է նաև դադարել։ Շնչադադար կարող է առաջանալ նաև զանազան թունավորումներից, էլեկտրահարումից, երբ շնչառական կենտրոնը «հրաժարվում է աշխատել» կամ էլ նրա «հրամանները» չեն հասնում շնչառական մկաններին։

Կողոսկրերի կոտրվածքի դեպքում ցավից դժվարանում է կրծքավանդակի շարժումների իրականացումը։ Որոշ պատահարներից թոքամիզը վնասվելիս նրա խոռոչի հերմետիկությունը, հետևաբար նաև բացասական ճնշումը վերանում է։ Թոքամզի ամբողջականությունը վերականգնելու նպատակով վնասված դաշտը յոդով վարակազերծվում է և փակվում բամբակ պարունակող թանզիֆե անձեռոցիկով, ապա առաձգական կտորով, որի վրայով կրծքավանդակը բինտով կապվում է։ Տուժածին վնասված կողմի վրա կիսապառկած կամ պառկած դիրքով տեղափոխում են բուժհիմնարկություն։

Առաջին օգնությունը ջրահեղձության, շնչահեղձության և էլեկտրահարության դեպքերում 
Նշված բոլոր դեպքերում դժվարանում է մթնոլորտային օդի ներթափանցումը թոքեր։ Թթվածնի անբավարարության դեպքում ուղեղում կարող են տեղի ունենալ անդարձելի փոփոխություններ, ուստի անհրաժեշտ է ցուցաբերել արագ և հստակ օգնություն։

Ջրահեղձին ջրից հանելուց հետո անմիջապես անհրաժեշտ է բերանը և քիթը մաքրել, հեռացնել ջուրը թոքերից և ստամոքսից։ Այդ նպատակով տուժածին երկտակում են ծնկի վրա և կտրուկ շարժումներով սեղմում փորը և կրծքավանդակը կամ թափահարում (երեխային կարելի է կախել գլխիվայր, բռնել ոտքերից և թափահարել)։ Եթե շնչառությունը և սրտի աշխատանքը դադարել են, չպետք է սպասել մինչև շնչառական օրգաններից ջրի ամբողջ քանակի հեռացմանը։ Անհրաժեշտ է կատարել արհեստական շնչառություն և սրտի անուղղակի մերսում։

Շնչահեղձություն կարող է առաջանալ նաև կոկորդի և շնչափողի սեղմման դեպքում կամ լեզուն կուլ գալու հետևանքով։ Հաճախ դա ուղեկցվում է գիտակցության կարճատև կորստով։ Նման դեպքում պետք է արձակել օձիքը, լեզուն առաջ քաշել, իսկ գլուխը հետ թեքել։ Օգտակար է քթին մոտեցնել անուշադրի սպիրտ կամ այլ սուր հոտով նյութեր։ Վերջիններս գրգռում են շնչառական կենտրոնը, և շնչառությունը վերականգնվում է։ Տուժածին պետք է տալ տաք թեյ և ծածկել տաք շորով։

Շնչափողի այտուցման դեպքում շնչառությունը լինում է աղմկոտ և դժվար,մաշկը կապտում է։ Այդպիսի դեպքերում հիվանդի պարանոցին պետք է դնել սառը թրջոց, ոտքերը դնել տաք ջրի մեջ, ապա արագ տեղափոխել հիվանդանոց։

Էլեկտրահարումն առաջանում է կայծակի հարվածից կամ էլեկտրական բարձր հոսանքից։ Այս դեպքում տուժածին նախ պետք է հեռացնել էլեկտրական հաղորդչից (ռետինե ձեռնոցներով,կոշիկներով կամ չոր փայտե ձողով) և անջատել էլեկտրական հոսանքը։ Եթե էլեկտրական հոսանքը թույլ է, և մարդը ինքնուրույն գիտակցության է եկել, անհրաժեշտ է վնասված մասը վիրակապել և տեղափոխել հիվանդանոց, որովհետև սրտի անբավարար աշխատանքի պատճառով հիվանդը նորից կարող է կորցնել գիտակցությունը։ Ծանր վնասվածքի դեպքում պետք է կատարել արհեստական շնչառություն և սրտի անուղղակի մերսում։

Արհեստական շնչառություն և սրտի անուղղակի մերսում 

Դժբախտ պատահարների դեպքում (շնչահեղձություն, կայծակի հարված, այրվածքներ, թունավորում) մարդը կարող է կորցնել գիտակցությունը։ Նրա սիրտը կանգ է առնում, ընդտահվում է շնչառությունը, և վրա է հասնում կլինիկական մահ։ Ի տարբերություն կենսաբանական մահվան՝ այդ դեպքում հնարավոր է վերականգնել օրգանիզմի կենսական գործառույթները։ Կլինիկական մահը տևում է 5-7 րոպե, որի ընթացքում գլխուղեղի բջիջները դեռ պահպանում են իրենց կենսունակությունը թթվածնի և արյան մատակարարման պայմաններում։ Կլինիկական մահին հաջորդում է կենսաբանական մահը, որի ընթացքում նյարդային, ապա նաև բոլոր բջիջներում տեղի են ունենում անվերադարձ փոփոխություններ, ուստի վերակենդանացումը (ռեանիմացիա) հնարավոր չէ։ Վերակենդանացման համար կիրառվող միջոցառումներից են արհեստական շնչառությունը և սրտի անուղղակի մերսումը։ Տուժածի պարանոցը, կրծքավանդակը և որովայնը ազատում են հագուստի ճնշող մասերից (բացում են օձիքը, հանում փողկապը, կաշեգոտին և այլն),պառկեցնում են մեջքի վրա հորիզոնական ամուր մակերևույթին։ Գլուխը պետք է պահել ետ թեքած վիճակու, իսկ ստորին ծնոտը՝ ուղղված առաջ։ Օգնություն ցույց տվողը պետք է բերանով ներփչի մաքուր թաշկինակով ծածկված տուժածի բերանի կամ քթի մեջ։ Ներփչումը կատարվում է 1 րոպեում 16 անգամ հաճախականությամբ։ Պետք է հետևել, որ յուրաքանչյուր արհեստական «ներշնչումից» հետո տուժածի կրծքավանդակը տեղաշարժվի դեպի ներքև։ Արտաշնչման տևողությունը երկու անգամ պետք է գերազանցի ներշնչմանը։ Դա պետք է զուգակցել սրտի անուղղակի մերսման հետ։Թոքի մեջ օդ մղելուց հետո կրծոսկրի ստորին մասի վրա կատարում են 4-5 անգամ արագ, հարվածանման սեղմումներ (մեծահասակների կրծոսկրն այդ ընթացքում տեղաշարժվում է 4-5 սմ, իսկ երեխաներինը՝ 1,5-2 սմ) մեկ րոպեում, իրականացնելով 60-90 սեղմում։ Յուրաքանչյուր 5-6 սեղմումից հետո անհրաժեշտ է նորից օդ փչել տուժածի բերանի կամ քթի խոռոչ։ Անընդհատ ստուգվում է անոթազարկի առկայությունը, որը սրտի աշխատանքի վերականգնման նշան է։ Առաջին օգնությունն ավարտվում է, երբ շնչառությունը և սրտի աշխատանքը վերականգնվում են։

Հասարակություն և մշակույթ 
«Ոգևորություն» բառը գալիս է լատինական ոգի բառից, որը նշանակում է շունչ։ Պատմականորեն շնչառությունը հաճախ դիտվում է կյանքի ուժի գաղափարի տեսանկյունից։ Եբրայերեն Աստվածաշունչը վերաբերում է Աստծուն, ով շնչում է կավի մեջ կյանքով՝ Ադամին կենդանի հոգի դարձնելու համար (նեպեյշ)։ Այն նաև անդրադառնում է շնչին, որը վերադառնում է Աստծուն մահանալուց հետո։ Ոգի, կենսական ուժ, «Պոլինեզյան մանան», «Եբրայական շղթա» և հոգեբանական հոգին վերաբերում են շունչ հասկացությանը։

Տաիչիում աերոբ վարժությունները համարվում են կոնկրետ շնչառական վաչժությունները, որոնք ուժեղացնում են ստոծանու մկանները, լավացնում ՝ կեցվածքը և մեծացնում են էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը։ Յոգայի տարբեր ձևերը և մեդիտացիան ամրապնդում են շնչառությունը։ Բուդդայական մեդիտացիայի ձևը՝ «անապանասատի», նշանակում է շունչը, որը առաջին անգամ ներկայացրեց Բուդդան։ Շնչառական առարկաները ներառված են մեդիտացիայի յոգայի որոշ ձևեր մեջ, ինչպիսիք են պրանայանման և Բուտեյկոի մեթոդը, որոնք նախատեսված են ասթմայի և այլ պայմանների բուժման համար։ Երաժշտության մեջ որոշ հոգու գործիքային նվագարկիչներ օգտագործում են տեխնիկաներ, որոնք կոչվում են շրջանաձև շնչառություն։ Երգիչները նաև ապավինում են շունչը վերահսկելու վրա։ Շնչառությանը վերաբերող «շունչը տեղը բերել», «շունչը կանգնեց», «ոգեշնչում» արտահայտությունները լայնորեն օգտագործվում են հասարակության կողմից։

Շնչառություն և տրամադրություն 
Որոշ շնչառական ձևեր միտում ունեն որոշակի տրամադրությունների հետ կապված ի հայտ գալու։ Սրա շնորհիվ, տարբեր առարկաների պրակտիկանտները համարում են, որ նրանք կարող են պայմանավորել որոշակի տրամադրության առաջացումը` ընդունելով շնչառական այնպիսի օրինակ, որն ամենից հաճախ հանդիպում է այդ տրամադրության հետ։ Օրինակ, և, ամենայն հավանականությամբ, ամենատարածված առաջարկությունն այն է, որ ավելի խորը շնչառությունը, որն օգտագործում է ստոծանին և որովայնը, կարող է ավելի հանգիստ և վստահ զգացողություն խթանել։ Տարբեր առարկաների պրակտիկանտները հաճախ շեշտում են շնչառության կարգավորման կարևորությունը և նրա տրամադրության վրա տարբեր ձևերով ընկալվող ազդեցությունը։ Բուդիստները կարող են մտածել, որ այն օգնում է ներքին խաղաղության և առողջության հաստատմանը, որը խթանում է գործարար խորհրդատուների ընդհանուր առողջական վիճակը և ապահովում է աշխատանքով պայմանավորված սթրեսի ազատվելը։

Բույսերի շնչառություն 
Բույսերի մեծ մասը լույսի տակ արտադրում է թթվածին, սակայն միաժամանակ բջիջներում ընթանում է նաև հակառակ գործընթացը՝ թթվածինն օգտագործվում է շնչառության ընթացքում։ Սենյակում, որտեղ կան շատ բույսեր, գիշերը կարելի է հետևել, թե ինչպես է փոքրանում թթվածնի կոնցենտրացիան, և մեծանում ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան։

Իրականում, բույսերի կենդանի բջիջներում շնչառությունը տեղի է ունենում շուրջօրյա։ Պարզապես, լույսի տակ ֆոտոսինթեզի արդյունքում արտադրված թթվածնի քանակը գերազանցում է կլանված թթվածնի քանակին։ Այնպես ինչպես կենդանական բջիջներում, բուսական բջիջներում նույնպես բջջային շնչառությունը տեղի է ունենում հատուկ բջջային օրգանոիդներում՝ միտոքոնդրիումներում։

Բուսական և կենդանական բջիջներում մոլեկուլային մակարդակով ընթացող բջջային շնչառության իրականացման ընդհանուր սկզբունքները նման են։ Սակայն կապված այն հանգամանքի հետ, որ բույսերը վարում են հարաբերականորեն անշարժ կյանք, նրանց նյութափոխանակությունը անընդհատ պետք է հարմարվի արտաքին փոփոխվող պայմաններին, դրա համար էլ բույսերի բջջային շնչառությունն ունի որոշ առանձնահատկություններ (օքսիդացման լրացուցիչ եղանակներ, այլ ֆերմենտներ)։

Շրջակա միջավայրի հետ գազափոխանակությունը տեղի է ունենում հերձանցքների և կեղևի ճեղքերի միջոցով (ծառերի մոտ)։

Տես նաև 

 Գազափոխանակություն
 Շնչառական շարժումներ

Ծանոթագրություններ 

Շնչառության ֆիզիոլոգիա
Մարդու ֆիզիոլոգիա