Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік фармацевтика академиясы Қалыпты және патологиялық физиология кафедрасы Дәріс кешені Пән

Дәріс кешені кафедра мәжілісінде талқыланды және бекітілді.

_____ _____________ 2014 ж. Хаттама № _____
Кафедра меңгерушісі _____________ доцент Жолымбекова Л.Д.

Кредит №1.

Дәріс №1

1. Тақырыбы: Қоздырғыш құрылымдардың функциялық ерекшеліктері. Қозғалыс қызметінің жүйелік реттелуі.

2. Мақсаты: студенттерге қозғыш тін физиологиясы және биоэлектрлік көріністер, сонымен қатар қозғалыс қызметінің жүйелік реттелуі туралы нақты түсінік беру.

3. Дәрістің тезистері

Тірі организмнің негізгі физиологиялық реакциялары – тітіркенгіштік, яғни қозғыштық.

Барлық тірі материяға ортақ қасиеттердің ең негізгілерінің бірі – тітіркенушілік. Тітіркенгіштер деп ішкі және сыртқы ортаның тірі жүйелерді қоздыратын факторларын (түрткілерін) айтамыз.

Барлық тірі жасушалар және тіндер әр түрлі әсерлерге жауап береді және соның нәтижесінде өзінің функциялық активтігін өзгертеді.

Қозу барысында мембраналық потенциал әрекет потенциалына айналады. Тірі организмде көптеген потенциалдар (электр тогы) кездеседі: МП, локалды жауап, ӘП, ілеспелі потенциалдары, постинапстық қоздыру және тежеуші потенциалдар. Осылардың ішінде мембраналық потенциал мен әрекет потенциалы бұрынырақ және әлде қайда толық зерттелген.

Биоптенциалдар туралы мәліметтердің жиналу тарихының оларды ұғу үшін мәні зор. 1786 жылы Италия ғалымы Л. Галвани атмосфералық электірдің әсерін тексеру үшін индикатор ретінде терісі сыдырылған бақа омыртқасының белден төмен бөлімі мен сирақтарын (тірі реоскопты) пайдаланған. Тәжірибе барысында мұндай препараттар балконның жез ілгектеріне жүйкесі арқылы ілінген.Тірі реоскоптар жел соққан күні шайқалып, балконның темір жақтауларына тиген кезде оладың олардың еттері жиырылып сирақтарының қозғалғаны байқалады. Бұл тәжірибені лаборатория жағдайында қайталау үшін Л.Гальвани иілген мыс пен жалпақ темір кесіндісінен тұратын доға (кішкене балкон) жасап, доғадағы иілген мысқа жүйкесі арқылы тірі реоскопты іліп шайқалтқан. Реоскоп доғаның темір кесіндісіне тиген сайын бақаның сирақтары жиырылып қатты қимыдары байқалған. Бұл Л. Гальванидің алғашқы (I) тәжірибесі. Ғалым бақа сирақтарының жиырылуы жүйке мен ет тіндерінің электр потенциалдарының айырмашылығына байланысты деген тұжырымға келген.

Бірақ Л.Гальванидің замандасы әйгілі физик А.Вольт (1792) бақа сирағы еттерінің жиырылуы екі турлі металл (мыс пен темір) арасындағы электр күшінің әсерінен туған болар деп күдіктенген. Л. Гальвани металл қолданбай жүйке мен еттен тұратын препарат жасап, жүйкесі шыны қармақпен іліп алып, оны бірден балтыр етінің кесілген және кесілмеген жерлеріне тигізген, ол сәтте бұлшық еттің бұлшық еттің жиырылғаны байқалады. Л. Гальвани өзінің осы екінші тәжірибесінде тірі тінде (ет пен жүйкеде) электр тогының болатынын және ондағы потенциал айырмашылығы (ток) тінді тітіркендіре алатынын дәлелдеп берді.

1838 жылы Италия ғалымы Маттеучи гальванометрмен бұлшық еттің кесілген жері мен кесілмеген жерінде потенциал айырмасы барын, жолақ бұлшықеттің сыртқы беті оң зарядты, кесілген жері, яғни бұлшықеттің ішкі потоплазма жағы теріс зарядты болатынын ашты. Бұл кейін тыныштық тогы деп аталды. Тағы бірде екінші тәжірибені Маттучи бақа сирақтарынан екі жүйке-ет препаратын жасап біріншінің шондонай жүйкесін, екіншінің балтыр етіне салып түйістіріп, екінші препараттағы жүйкені тітіркендіргенде екеуінің де балтыр еттері бір мезгілде сіресе жиырылғанын байқайды. Тіке тітіркендірілмесе де бірінші препараттың балтыр етінің жиырылуы екінші препаратта қозу тогының пайда болып, ет үстінде жатқан бірінші препараттың жүйкесі арқылы жылжып балтыр етті тітіркендіреді деген ойға келеді.

Барлық тірі тін қозады, бірақ пайда болған қозуға жауап беру әр тінде бірдей болмайды (мысалы, жүйке, ет тіндерін алсақ, олардың тітіркенгішке жауабы толқын тәрізді физиологиялық үрдіс – қозу арқылы жүреді). Қозу жасушалардың бір бөлігінен екінші бөлігіне, бір жасушадан екінші жасушаға ауысады. Қозуға тән ең басты белгі – жасуша мембранасының бетіндегі электрлік құбылыстардың өзгеруі. Қозғыш ұлпалардағы қозудың өтуін электрлік құбылыстар қамтамасыз ететді.

Қозуды пайда ететін тітіркендіргіштің ең аз күшін бастау күші, ал оған кеткен ең аз уақытты – пайдалы уақыт деп атайды.

Жасушаның тыныштық уақытында мембрананың сыртқы және ішкі қабаттары арасында иондардың біркелкі орналаспауынан жасушада үнемі электрлік заряд пайда болады да, ол тыныштық потенциалы деп аталады немесе жағдайдағы тірі жасушалардағы оның мембранасының екі жағындағы иондардың ассиметриялық бөліну нәтижесінде пайда болатын потенциал айырмашылығын мембраналық потенциал дейді. Мембраналық потенциал түрлі жасушаларда әр түрлі, бірақ барлығында цитоплазма жасушаның сыртқы ортасына қарағанда (-) зарядталған (жүйке талшығы мен жасушаларда мембрана потенциалы 60-70 МВ, көлденең жолақ ет талшықтарында 60-90 МВ, эпителия ұлпасында 15-35 МВ, дәнекер ұлпасында 30-50 МВ. Мембрананың екі жағындағы иондардың ассиметриялы орналасуы мембрананың иондарды таңдамалы өткізуіне байланысты. Мысалы, жүйке жасушаларының мембранасы, К⁺, Na⁺ , Cl^- -ын таңдамалы өткізеді. Жай жағдайда мембрана К⁺ -ын, Na⁺-на қарағанда 25 есе жылдам өткізеді, ал қозған кезде Na⁺ өткізу көлемі К⁺-ден 20 есе артады).

Қозудың пайда болуы және тарауы биоэлектрлік құбылыс деп аталатын тірі жүйелер тіндердегі электр зарядының өзгеруіне байланысты.

Егер қозғыш жүйке, ет және басқа жасушаларға тітіркендіргіш әсер еткенде мембраналық потенциал тез тербелсе, мұны әсер немесе әрекет потенциалы (ӘП) дейді. Әсер потенциалының пайда болу себебі – мембрананың иондық өткізгіштігінің өзгеруі. Қозу үрдісі мембранада жасушаға әсер еткен тітіркендіргішке сәйкес ашылатын және реттелетін электрлік (Ca⁺² және Cl^- үшін) және химиялық (К⁺, Na⁺ үшін) арналардың болуына байланысты.

Цитоплазма мембранасы арқылы иондардың әрбірінің тасымалдауын қамтамасыз ететін жүйелер – иондық арналар және насостар бар. Иондық арналар: а) тесікшеден, б) қақпалық механизмнен, в) мембрананың өзінде иондар кернеуін сезгіштерден (сенсон, индикатор) және г) талғаушы сүзгіден (селекциялық сүзгіш) тұрады.

Тесікше: ашық және жабық жағдайда болуы мүмкін. Тесікшелер катализдік әрекеттілігі өте жоғары белоктар – «тасымалдаушы» ферменттерден құралған (ферменттердің әсерінен иондардың өтуі 200 есе көбеюі мүмкін).

Қақпалы механизм (канал қақпасы) цитоплазма мембранасының ішкі жағында орналасқан. Кеңістікте молекулалық конфигурациясын өзгерте (конформация) алатын белок молекулалары секундтың мыңдаған бөліктерінде канал қақпасын ашып (әрекеттеніп) және жауып (әрекетсіздік), өздері арқылы өтетін иондар жылдамдығын және олардың цитоплазмаға өтуін реттеп отырады. Қақпалы механизм әртүрлі химиялық қосылыстарға, соның ішінде ферменттерге, уларға және кейбір дәрілерге де өте сезімтал. Олар қақпа жұмысын арнаулы әсер арқылы жылдамдатады немесе төмендетеді. Мембранадағы иондар кернеуін сезгіштік (сенсор) мембранада орналасқан, мембраналық потенциалдың өзгеруін сезетін белок молекуласы.

-дәріс материалдың презентациясы;

-тақырып бойынша плакаттар;

-кестелер, сызбалар.

1. Қозғыш ұлпалар қозбайтын ұлпалардан қандай қасиеттері бойынша ерекшеленеді?

2. Гальвани қандай тәжірибе жүргізеді?

3. Биопотенциалдардың пайда болуын анықтайтын жасуша мембранасының қандай қасиеттерін білесің?

4. Қозғалыс қызметінің жүйелік реттелуі неге байланысты.
Дәріс №2

1.Тақырыбы: Ас қорыту жүйесі. Ас қорытудың реттелу принциптері мен механизмі. Организмде заттек алмасуы туралы жалпы ұғым.

2. Мақсаты: қанның қоректік заттарының тұрақтылығын қаматамасыз ететін функционалдық жүйемен студенттерді таныстыру және студенттерге ағзаның іс-әрекетіндегі зат және энергия алмасудың маңызы туралы нақты түсінік беру.

3. Дәрістің тезистері:

Ас қорыту үдерісі - зат алмасудың бастауы. Ас арқылы адам өзіне өмірлік қажетті заттарды алады. Алайда ас арқылы түсетін көмірсу, ақуыз, майлар, көмірсу бірден сіңірілмейді. Суда алмаспайтын күрделі молекулалық қосылыстар ұсақталып суда еріп жәнеде өзінің қасиетінен айрылуы қажет. Ас қорыту жүйесіндегі бұл үдеріс ас қорыту деп аталады. Адам алынған өнім - зат алмасу өкілі деп аталады.

Ас қорыту жүйесіне ауыз қуысы жұтқыншақ, өңеш, асқазан, жіңішке және жуан ішек, бауыр кіреді. Ас қорыту жүйесін құрайтын мүшелер бас бөлігінде, мойын, кеуде қуысында, іш қуысы жамбаста орналасқан.

Зат алмасудың алғашқы сатысы асқорыту болып табылады. Тіңдердің өсуіне және жаңаруы үшін аспен бірге қажетті заттар түсуі қажет. Тағамдардың құрамына ақуыз май және көмірсу ағзаға қажетті дәрумендер, минералды тұзддар, су болады.

Алайда ақуыз, май және көмірсулар бастапқы қалыпта сіңіәрілмейді. Ас қорытылуы тек механикалық түрде ғана емес химиялық әсер ететін оттектің әсерімен жүреді.

Ағзаға түскен заттар энергияға айналып тұрады. Энергия алмасу әр жасушаға тән нәрсе. Термодинамиканың бірінші заңына сәйкес энергия жоғалмайды және қайта пайда болмайды. Тірі организм сырттан келетін керекті энергияны қабылдай отырып, сыртқы ортаға соны шығара білуі керек.

Алмасу процестері, яғни анаболизм (ассимиляция) аспен бірге түскен қоректік затардың синтезделуі және катоболизм (диссимиляция) – құрылым элементтерінің ыдырауымен астың сіңірілуі.

Тірі организммен қоршаған орта біртұтас жүйе құрайды. Екеуінің арасында тоқтаусыз зат алмасу процессі жүреді. Тірі организм ішкі компоненттерді қалыпты ұстау үшін энергия жұмсайды. Химиялық энергия пайдалануды энергиялық алмасу деп аталады. Ол организмнің көрсеткіші болып табылады.

Зат алмасу өмір бойы бірге жүретін өзара байланысқан екі процестен тұрады:

Ассимиляция – клетка ұлпалары құрамына кіретін заттардың жаңадан түзілуі.

Диссимиляция – зат алмасуына қатысқан заттардың тотығуы арқылы қарапайым химиялық заттарға айналуы.

Зат алмасу процесі үздіксіз жүруі нәтижесінде клеткалық компоненттер жаңарады, түзіледі. Күрделі химиялық заттар тотыққан сәтте олардан потенциалдық энергия босап шығады да, кинетикалық энергияға, механикалық, электр энергиясына айналады.

Белок алмасуы: белоктар организмнің құрылыс материалы. Қандағы наздар (О₂, СО₂) тасымалдайтын гемоглобин де белок. Адамның жүріп-тұруы ет құрамындағы белоктар актин мен миазин талшықтарына байланысты. Белок құрамында 20 амин қышқылы бар. Олардың 12-і организмде, 8-і сырттан келіп түседі (лейцин, изолейцин, валин, метионин, гистидин, аргинин, трифтофан, лизин, треонин, фенилаланин) адам денесінде түзілмейді. Белок организмді әртүрлі инфекциялардан қорғайтын антидене құрамында да бар. Организмді қансыраудан сақтайтын плазмалық фибриногеннің табиғаты да белок. Гормондардың көбі белок. Белок-энергия көзі. 1гр белок тотықса, денеде 4,1 ккал, яғни 17,17 килоджоуль жылу пайда болады. Тамақ құрамында орны толмас амин қышқылдары болса, мұндай белоктар бағалы, құнарлы белоктар деп аталады. Белок протеаза ферменттерінің әсерінен амин қышқылдарына және пептидтер сатысына дейін ыдырайды. Ащы ішекте сіңіп, қаннан қақпа венасы арқылы бауырға, ал бауырда амин қышқылдарынан қан белоктары (глобулин,альбумин, фибриноген) және өз клеткаларына қажет белоктар түзіледі. Белок ыдырауы нәтижесінде белок қалдықтары пайда болады. Оларға аммиак, мочевина, несеп қышқылы, аммоний тұздары сияқты азот қалдықтары түзіледі.денедегі белок алмасу дәрежесін зертеу үшін алдымен азот тепе-теңдігі зерттеледі. Аспен бірге ас қорыту жолына түскен, содан соң денеге сіңген азоттың мөлшері несеп, тер, нәжіс арқылы денеден шыққан азоттың мөлшеріне тең болса, бұл азот тепе-теңдігі деп аталады. Белок құрамында 16% азот болады, яғни 6,25г белокта 1 г азот болады. Тамақпен бірге түскен азот мөлшерін білу үшін, ондағы белок мөлшерін анықтап, оны 6,25-ке бөлу керек. Мысалы: 112,5 белок болса 6,25-ке бөледі, тең 18г. яғни 112,5 белокта 18 г азот бар. Бұдан нәжіс құрамындағы азотты алып тастаса, қанға сіңген азот мөлшері шығады.

Денеге келіп түскен азот одан тері шығарылған азоттан кем болса теріс көп болса оң болады.

Оң теңдік - өсіп келе жатқан организмде,спортшыларда, екі қабат әйелде.

Теріс теңдік – ашаршылыққа ұшырағанда, ауырғанда кездеседі. Белок алмасуын нерв жүйесі реттейді.

Май алмасуын реттейтін орталық гипоталамуста орналасқан. Осы орталықтың төменгі-ішкі ядросы зақымдалса – семіреді, ал төменгі-сыртқы ядросы зақымдалса – кахексияға ұшырайды. Гипоталамус денеге ВЖЖ және УСБ арқылы әсер етеді.су мен минералды заттардың алмасуы. Ересек адамның дене салмағының 60-70% су. Салмағы 75 кг адамның организмінде 53 литрдей су бар.организмдегі судың азаюын (гипогидратация) және көбеюін – гипергидратация дейді. Денедегі барлық сұықтық 2 түрге бөлінеді:

1. 
   Клетка ішіндегі сұйықтық организм салмағының 70% (30-40 л шамасында), яғни судың көбі клетка протоплазмасының құрамында.
   
2. 
   клеткадан тыс тамыр ішіндегі сұйықтық (қан, лимфа), клеткааралық сұйықтық құрамына кіреді. Денедегі судың 20% (15-17л) клеткадан тыс сұйықтыққа жатады. Оның 13-15% интерстициялық сұықтық пен лимфа, ал 4-5% қан плазмасына кіреді.
   

Тәуліктік су қажеттілігі 2-2,5л, оның 2-2,2л тамақ құрамынан қабылданады (экзогенді су) 0,3л – эндогенді су қоректік затар тотыққанда пайда болады. Түй сусыз 55 күн өмір сүре алады. Несеп арқылы 1,2-1,4л термен 0,5-0,8л үлкен дәретпен 0,1-0,2л сыртқа шығады.

Тұздардың организмдегі маңызы өте күшті:

1. 
   Қан мен тканьдегі осмостық қысымды реттейді.
   
2. 
   Қанның сілтілі - қышқылды тепе-теңдігін сақтайды.
   
3. 
   Минералды затар химиялық реакцияларды тездерді (катализаторлық).
   
4. 
   Тұздар құрылыс материал ретінде клетка құрамына кіреді.
   

Белгілі бір қоректік заттың 1 грамыен өртеген кезде шығарылатын жылу мөлшері сол заттың калориялық коэфициенті деп аталады. Тыныс коэфициенті (ТК) дегеніміз белгілі бір уақыт ішінде денеден шығатын көмірқышқыл газбен (СО₂) денеге сіңген О₂ мөлшерінің аралық қатынасы:

ТК=

1 литр О₂ сіңген кезде шығатын жылуды оттегінің калориялық эквиваленті деп атйды.

Негізгі алмасу деп – физиологиялық тыныстық жағдайда тамақ ішкеннен соң 12-14 сағатан кейін айналадағы ауа температурасы 18-20 болып қимылдамай жатқан кездегі эмоциональдық тыныстық күйдегі жұмсанған энергиясы айтады. Орта бойлы (170 см) 25-40 жастағы адам 1 сағат ішінде салмағының әрбір килограммына 1 ккал (4,2 кДж) энергия жұмсайды. Салмағы 70 кг ер адам тәулігіне денесінен 1700 ккал энергия бөліп шығарады. Жасы ұлғайған сайын негізгі зат алмасу көрсеткіші төмендейді.

Дене аумағының заңы бойынша жұмсалған энергияның мөлшері денесінің аумағының әр метр квадратына шақса энергия шығыны әр метр квадратына 1 келкі болады. Ер адамға қарағанда әйелде заттар алмасу 10%төмен. Ер адамдарда 948 ккал, әйелдерд 853 ккал/м² тамақтанған сәтте энергия әдеттен көп жұмсалады. Сол үшін энергия жұмсау олардың айналысатын кәсібіне байланысты. Ересек адамдарда жұмсалған энергия 4 топқа бөлінеді, кәсібіне байланысты.

Бірінші топ. Денеге онша күш түспейтін механикаланған еңбек істейтіндер мен кісі күтушілер. Энергия шығына тәулігіне 2200-3300 ккал.

Екінші топ. Көп энергия жұмсауды және онша күш салуды керек етпейтін кәсіпшілер. Энергия шығына тәулігіне 2300-3500 ккал.

Үшінші топ. Денеге әжептеуі күш түсетін механикаланған еңбек етушілер мен кісі күтушілер. Энергия шығына тәулігіне 2500-3700 ккал.

Төртінші топ. Тым ауыр және ауырлығы орташа механикаланған не жартылай механикаланған қызмет атқарушылар. Энергия шығына тәулігіне 2900-4200 ккал.

Энергия шығыны 2 түрлі:

1. 
   Тікелей калориметрлік.
   
2. 
   Жанама калориметрлік.
   

Жанама аздар алмасуы арқылы өлшеу.

-дәріс материалдың презентациясы;

-тақырып бойынша плакаттар;

-кестелер, сызбалар.

1. Тағамдық қажеттілік дегеніміз не?

2. Ашығу мен тойынудың нейрофизиологиялық тетіктері қандай?

3. Қандағы қоректік заттардың тұрақтылығын сақтайтын функционалдық жүйеде ас қорыту үрдісі қандай орны алады?

4. Ақуыздар ағзада қандай қызмет атқарады?

5. Майлар ағзада қандай қызмет атқарады?

6. Көмірсулар ағзада қандай қызмет атқарады?

7. Негізгі алмасу дегеніміз не?

Тынысалу негізінен бес кезеңнен түрады:

1. 
   сыртқы тынысалу – ауадағы газдарды (атмосферадан) өкпеге
   әкеліп, өкпеден (тотыққан) қайтадан атмосферага шыгарып тұру;
   
2. 
   өкпе көпіршіктеріндегі (альвеолалардағы) газдар мен кан құрамындағы газдардың алмасуы;
   
3. 
   газдардың өкпеден тінге, тіннен өкпеге қан ағынымен тасымал
   дануы;
   
4. 
   тін мен қан арасында газ алмасуы;
   
5. 
   ішкі тынысалу – жасуша құрамындағы органикалық заттардың
   тотығуы. Бұл – биохимиялық үрдіс. Тынысалудың алгашқы 4 кезеңін
   физиология, соңғысын биохимия зерттейді.
   

1812 ж. Легаллуа, 1842 ж. Флуранс, 1885 ж. Қазан университетінің профессоры Миславский атаған әдістерді қолдана отырып, тыныс орталығының ромб тәрізді ойықтың астыңғы (төменгі) бұрышына жақын орналасқан, бұл орталықта инспирация (дем алу), экспирация (дем шығару), бөлімдерінің бар екенін, бұл бөлімдердің жұптаса орналасқанын анықтады.

Демалу және демшығару механизмі. Сыртқы тынысалу, яғни газдардың ауадан өкпеге өтуі, өкпеден қайта атмосферага шығарылуы екі кезеңнен: демалу (инспирация) және демшыгарудан (экспирация) тұрады. Инспирация мен экспирация тірі организмде өзара жымдасып үйлесім тапқан, өмірі бойы бірінен соң бірі кезөкпен келіп алмасып отырады. Ауаны өкпеге тартып алып, ондагы газ алмасуына қатысқан ауаны тысқа шығару үшін өкпе біресе үлғайып (кеңейіп), біресе тарылып түруға тиіс. Бірақ альвеола (alveola – үяшық) кабырғасында ет талшықтары болмағандықтан өкпекеңейіп не тарылып көлемін өзі өзгерте алмайды, бұл үрдіс көкірек қуысының үлғайыптарылуына байланысты. Өкпе сыртындағы ауамен катыспайтын көкірек қуысында орналасқан. Сыртынан өкпе висцеральдық (агзалық) және париетальдық (жақтаулық) екі қабықпен қоршалған. Висцеральдық плев­ра өкпе тінімен біте байланысқан. Өкпе түбіріне жеткен жерде париетальдық плевраға айналады да көкірек қуысын ішкі жағынан астарлап көмкереді, ондағы тіндермен біте киылысады. Плевра қабықтарының арасында плевралық қуыс деп аталатын саңылау тәрізді өте тар (5-10 мкм) кеңістік бар. Онда плевра қабықтарының ішкі беттерін майлап өзара үйкеліс кедергісін азайтатын аздаған шырышты сүйықтық болады. Плевралық кеңістік бітеу, оның ішінде ауа болмайды, сондықтан да плевра қабықтары дем алған сәтте бірінен-бірі айырылып алшақтай алмайды. Осыған орай көкірек қуысы кеңейген кезде париетальдық плевра висцеральдық плевраны өзіне тартып өкпені созады. Сол кезде оның ішіндегі қысым азаяды, сондықтан қысымы жоғары| сырттағы ауа өкпеге кіріп, оны одан әрі кернеп кеңейтеді. Дем шығарған сәтте көкірек куысы тарылады да өкпе қысымы жоғарылағандықтан ауа сыртқа шығады, өкпе кішірейеді. Сонымен өкпенің кеңейіптарылуы көкірек аумағының өзгеруіне, яғни тынысалу еттерінің жиырылып босауына байланысты.

Адам демді ішке тартқан кезде инспирация еттері жиырылады да, көкірек қуысын кеңейтеді: көкет (диафрагма) жиырылады, оның күмбезі жазылып 1,5 см төмендейді. Сөйтіп көкірек қуысы жоғарыдан томен қарай кеңиді, сыртқы кабырғааралық және шеміршекаралық еттер тартылып, қабыргаларды жоғары қарай көтереді, осы кез­де төс алга қарай ығысады да солдан оңға, оңнан солға және арттан алға қарай көкірек өлшемдері үлғаяды, сөйтіп көкірек кеңейеді. Өкпе альвеолалары серпімді тіндерге бай, осыған байланысты олар жазы­лып үлғаяды да, көкірек қуысын кернеп, түгелдей жайлап алады. Осы сәтте альвеолаларда қысым азаяды да сырттан тартылған ауа өкпеге қарай ойысады. Одан әрі инспирация еттері босап кабырғалар мен төс әдеттегі орындарына түседі, ілешала көкет күмбезі томпайып, жоғары карай көтеріледі де көкірек қуысы тарылады, өкпенің аумағы кішірейеді. Көкірек қуысының тарылуы экспирация (демшыәару) еттері, яғни ішкі қабырғааралық еттердің жиырылуына байланысты. Дәл осы кезде альвеолаларда ауа қысымы күшейеді де, мүндағы ауа өкпеден сыртқа қарай ығысады. Қаттырақ, яғни терең дем алған сәтте, қосымша (көмекші) тынысалу еттері бұл үрдісті күшейте түседі. Бұл еттер үлкен және кіші кеуде еттері, алдыңғы тіс тәрізді еттер. Ал демді қатты шығару тура, қигаш, келденең жолақты құрсақ еттерінің жиырылуына байланысты.

Тыныс алу орталығының қызметі қандағы газдар мөлшеріне байланысты екені көптен белгілі. Қандағы оттегінің мөлшері азайса (гипоксия) немесе көмір қышқыл газ деңгейі артса (гиперкапния) тыныс алу жиілейді.

Мұны гиперпноэ дейді. Әдетте еркек адам минутына 16-20 рет дем алады.

Егер қанда көмір қышқылды газ азайса (гипокапния) тыныс алу сирейді, тіпті тоқтап та қалады (опноэ). Кеңірдекті қысып, бәраз уақыт дем алмай қойса, гиперкапния мен гипоксинея процестері үдейді де адам жиі-жиі әрі терең дем алады. Яғни диспноэ пайда болады.

1868 жылы неміс ғалымдары Геринг пен Брейлер иттің өкпесін ауаға толтырып керсе немесе оның бүйрегіне пневмоторакс жасап өкпенің көлемін кішірейтсе, дем алу және дем шығару кезеңдері өзгеретінін байқаған. Өкпені ауамен кергенде 3 түрлі рефлекс пайда болады.

1. Инспираторлық тежеу рефлексі - өкпені ауамен керген сәтте организм кенеттен дем ала алмай қалады.

2. Өкпені дем шығару кезінде керсе, келесі жолға дем алу сатысы кешеуілдейді де, дем шығару сатысы созыла түседі. Мұны экспираторлық жеңілдеу рефлексі деп атайды.

3. Дем алған сәтте өкпені қаттырақ керсе , инсператорлық еттер шектен тыс қозады да ит дірілдеп демін қатты ішіне тартып жан ұшырады. Ал өкпенің көлемін пневмоторакс арқылы кішірейтсе, дем шығару қысқарады, бірақ дем алу ұзарады, яғни келесі жолға дем алу сатысы түзейді. Бұл өкпені кішіреюіне берілген рефлекстік жауап.

Ирритантты рецепторлар тыныс жолындағы эпителий және субэпителий қабаттарында және өкпе түбірінде орналасқан. Ирритантты рецепторлар қозған сәтте адам жөтеледі, тыныс жиілейді, бронхтары тартылады, әлсін-әлсін күрсінеді.(демді қатты ішке тартады)

Тыныс алу орталығын қоздыратын механизмдер түрлі рецепторлардан және шеткі хеморецепторлар мен өкпе механорецепторларынан тыныс орталығына келіп түсетін сигналдар. Тыныс орталығының қозу жиілігін реттейтін мидағы, оның құрамындағы орталықтардың (пневматаксикалық орталық гипоталамус торлы құрылымы, стрио-паллидарлық жүйке, лимбиялық жүйе) және ми қыртыстарындағы нейрондардың тыныс орталығына қарай бағытталған сигналдардың да зор мәні бар.

Осының бәрі тыныс орталығының өмір бойы белгілі бір ырғақпен қозуының және сыртқы ішкі ортаның өзгерістеріне бейімделуінің механизмі.

Эритроциттер (қызыл қанды жасушалар) – қанның жасушасында айтарлықтай көп.

Ересек адамның 1 мм қанында олардың 5 000 000 4.5-5 құрайды. Эритроциттер О₂, СО₂ тасымалдайды және қанның буферлі іс-әрекетіне әсер етеді. Онда қатысатын пигмент – гемоглабин – оларға қызыл түс береді. Гемоглабин қызыл жасушада орналасқандықтан, цитоплазмада бос жағдайда болғандықтан, келесідей қасиеттерге ие: қандағы төмен байланысты сақтайды, гемоглабин қандағы су потенциалының төмендеуінің қаупін алдын - алады.

Эритроциттердің өмір сүруінің ұзақтығы 90-120 күн, содан кейін олар талапта ыдырайды.

Лейкоциттер патогенді микроағзалардан спецификалық емес (мысалы, фагоцитоз), сонымен қатар (антиденелердің құрылуы) спецификалық токсиндерденг қорғайды.

Тромбоциттер (қанды пластинкалар) – ол қанды қоюланудың пайда болуындағы маңызды роль ойнайтын жасушалардың фрагменттері.

Басқарушылық функция. Қанда еритін заттар, қанның сулы потенциалын жасайды және соған сәйкес тіндік сұйықтық пен қанның арасындағы су потенциалының градиенті.

Мұндай су потенциалының көлемі, плазмадағы ақуыздар мен Na⁺ сәйкес қан мен тінді сұйықтық арасындағы қозғалуды басқарады.

Қанның құрамына кіретін су, дене температурасын басқарушы ролін ойнайды, өйткені ол жылу мен жылуды жасаушы орталықтарды алып келеді (бауыр, қаңқа бұлшықеттері) тері мен ми сияқты жылу беруші органдар. Үздіксіз рН-ты ұстап тұру, гидрокарбонаттар мен фосфаттар және гемоглабиндегі кейбір плазма ақуыздарының екіншілік функциясының тепе-теңдігін ұстау арқасында қанның буферлік жүйесінің маңызды функциясы болып табылады.

Тасымалдау функциясы. Тамақты қорытудың ыдыраушы өнімдері/ жұтылу (глюкоза, аминқышқылдары және минералды тұздар) ішеткрден бауырға және одан кейін жалпы қан арнасына тасымалданады. Майлы қышқылдар ішектерден лимфа жүйесіне, содан кейін жалпы қан жүйесіне барады.

Метаболизмнің ең соңғы өнімі (мочевина, креатинин және сүт қышқылының тұздары) жою (бауыр және бүйрек). Гормондар (инсулин, пептид, тестостерон, стероид, адреналин, катехоламин) – темірден, олар әсер ететін көздену ағзаларымен тасымалданады. Газдар (таза ауа және көмірқышқыл газдары) – жұтылу орындарынан немесе оларды пайдалану немесе жойылу орындарында құралады. Таза ауа негізінен қызыл қан денелерімен, ал көмірқышқыл газы плазмада тасымалданады.

Бауырда құралатын плазмадағы ақуыздар қан тоғына бөлінеді; фибриноген (қанның қоюланатын агенті), глобулин (арнайыландырылған тасымалдау функцияларын орындайды, мысалы темір, тироксин және қоланы) және альбумин (ион плазмасымен байланыстырады Са₂ ⁺ тасымалдайды).

Организмнің тіршілігі барысында жұмсалатын энергияның мөлшерін өлшеу үшін тікелей және тікелей емес колориметрия әдісі қолданылады.

1 л оттегіні пайдаланғанда немесе сәйкес 1 л СО2 бөлінгенде 5,04 ккал жылу шығарылады. Тікелей калориметрия организммнен шығарылған жылу мөлшерінің биоколориметрдегі нақты есебіне негізделген. Өйткені организмдегі жылу өндірудің негізінде тотығулық үдерістер жатады. Бұл кезде оттегі пайдаланылады және көмірқышқыл газы түзіледі. Бұл организмдегі газ алмасу бойынша тікелей емес жылу өндірілуді анықтау – пайдаланылған оттегінің мөлшерін есептеу және организмдегі жылу өнімдерін есептеу арқылы шығарылған СО2-ні анықтау (Дуглас – Холдейн әдәсі).

Тыныстық коэффициент – шығарылған көмірқышқыл газының көлемінің жұтылған оттегі көлеміне ара-қатынасы.

Қоршаған ортаның 18-20 С температурасында организмнің тыныштық жағдайында жұмсалатын энергия мөлшерін негізгі алмасу деп аталады. Негізгі алмасу жынысына, жасына, бойына, дене салмағына байланысты.