7.5. ऑक्सीजन चक्र वायुमंडल में मौजूद सभी गैसों के साथ-साथ विश्व महासागर में घुली ऑक्सीजन में विशेष रुचि है, क्योंकि यह पृथ्वी पर लगभग सभी जीवों के लिए एरोबिक प्रसार के दौरान उच्च ऊर्जा उपज प्रदान करती है और अनिवार्य रूप से इसमें निहित है।

शरीर में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (मुक्त कण) रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की एक-इलेक्ट्रॉन कमी के दौरान प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) की पीढ़ी लगातार होती है (अणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है)

इस प्रश्न पर: मस्तिष्क कितने प्रतिशत ऑक्सीजन लेता है? लेखक द्वारा दिया गया अशुद्ध गणनासबसे अच्छा उत्तर है हालाँकि एक वयस्क में मस्तिष्क का वजन शरीर के वजन का केवल 2% होता है, मस्तिष्क शरीर द्वारा उपभोग की जाने वाली कुल ऑक्सीजन का लगभग 25% उपभोग करता है...
मस्तिष्क सक्रिय मांसपेशियों के समान ही ऑक्सीजन की मात्रा का उपयोग करता है।
("आराम करने वाला" मस्तिष्क सभी ऊर्जा का 9% और 20% ऑक्सीजन का उपभोग करता है, "सोचने वाला" मस्तिष्क शरीर में प्रवेश करने वाले लगभग 25% पोषक तत्वों का उपभोग करता है और लगभग 33% शरीर के लिए आवश्यकऑक्सीजन)

उत्तर से लक्ष्यभेदी[गुरु]
अपने दिमाग पर इस तरह टैक्स क्यों लगाएं?...

उत्तर से न्युरोसिस[गुरु]
कंजूस

उत्तर से फेंक[सक्रिय]
सभी पोषक तत्व और ऑक्सीजन और, सामान्य तौर पर, जो कुछ भी आवश्यक है वह रक्त के माध्यम से अंगों तक पहुंचाया जाता है, और जैसा कि आप जानते हैं, रक्त की संरचना शरीर द्वारा बहुत सख्ती से देखी जाती है ... थोड़ी सी भी विचलन विभिन्न विकृति की ओर ले जाती है। इस दृष्टिकोण से, रक्त में ऑक्सीजन की सांद्रता स्थिर रहती है और अंगों को उनके द्रव्यमान अनुपात के अनुसार वितरित की जाती है, न कि 10-30 और विशेष रूप से 90% कार्बोहाइड्रेट नहीं, जैसा कि ऊपर बताया गया है। ठीक है, जैसा कि सही कहा गया था, यह इस बात पर निर्भर करता है कि कुछ ऊतक किस हद तक काम से भरे हुए हैं, जहां रेडॉक्स प्रक्रियाएं तेजी से होती हैं और रक्त का स्थानांतरण अधिक तीव्र होता है, और इसलिए ऑक्सीजन का अवशोषण होता है... इस बारे में कोई बात नहीं हो सकती किसी भी औसत सांख्यिकीय प्रतिशत का। लेकिन ऑक्सीजन की सबसे बड़ी खपत अभी भी मांसपेशियों में होती है... मस्तिष्क में नहीं :))))

उत्तर से लेडी गैलिना सीएसकेडीएफ[गुरु]
यदि मस्तिष्क तनावग्रस्त है, अर्थात्। काम करता है, वह उतना ही लेता है जितना उसे चाहिए, क्योंकि वह मस्तिष्क है! अच्छा, अगर वह आलसी है, तो उसे ऑक्सीजन की आवश्यकता क्यों है? काम करने की इच्छा के बिना वह वैसे भी मर जाएगा। क्या यह सच है?

उत्तर से क्रिस्टीना मैं हूं[सक्रिय]
मेरे पास कोई नहीं है....

उत्तर से जॉर्जी यूरीविच[गुरु]
क्या होगा अगर दिमाग मुर्गे का हो?

उत्तर से बेलकिना एकातेरिना[गुरु]
यह मस्तिष्क और विचार प्रक्रिया पर निर्भर करता है।

उत्तर से इवानोव इवान[गुरु]
विभिन्न अनुमानों के अनुसार, 10-30%।
लेकिन यह अधिक महत्वपूर्ण नहीं है, बल्कि यह है कि अन्य अंग बिना ऑक्सीजन के बहुत लंबे समय तक जीवित रह सकते हैं,
फिर कुछ मिनटों के बाद मस्तिष्क आंशिक रूप से (स्ट्रोक) या पूरी तरह से मर जाता है।
वह रक्त प्रवाह जिसके माध्यम से हीमोग्लोबिन मस्तिष्क तक ऑक्सीजन पहुंचाता है, अवरुद्ध हो जाता है - बस इतना ही।
और हवा में O2 की कमी के कारण, इसे विशेष रूप से मस्तिष्क तक पहुंचाने के लिए कोई तंत्र नहीं है, इसलिए यहां भी सबसे पहले इसका नुकसान होता है।

उत्तर से सफलता[गुरु]
जितना शरीर के ठीक से काम करने के लिए आवश्यक है!

उत्तर से इरका-दुर्का[विशेषज्ञ]
ए 4ई तेब्या ताकौ वोप्रोस ज़ैनटेरेसोवल=)

उत्तर से लानत जिन्न[गुरु]
15 प्रतिशत ऑक्सीजन.

उत्तर से अलेक्जेंडर टवेर्डी[गुरु]
मस्तिष्क को ऑक्सीजन की आपूर्ति बालों के रंग पर निर्भर करती है। यदि किसी महिला के बाल सुनहरे, भूरे रंग के या भूरे हैं, तो प्रत्येक बाल मस्तिष्क को अधिक ऑक्सीजन पहुंचाता है। और यदि यह गहरा, भूरा या काला है, तो बालों की संरचना डाई से भर जाती है और ऑक्सीजन के प्रवाह को बाधित करती है।
मस्तिष्क में ऑक्सीजन की सबसे कम आपूर्ति उन महिलाओं में देखी जाती है जो अपने बालों को रंगती हैं अलग - अलग रंगइसके साथ ही। (लाल - बैंगनी - हरा)
महिलाओं में लंबे समय तक भूरे बाल(मैं उन्हें गोरे लोग कहता हूं) मस्तिष्क में प्रवेश करने वाली ऑक्सीजन का प्रतिशत सबसे अधिक है! वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि बालों के अंदर प्रवाहित होने वाली ऑक्सीजन की मात्रा ही ऑक्सीडेटिव, मानसिक और अन्य को प्रभावित करती है जैविक प्रक्रियाएँ. यही कारण है कि गोरे लोगों को अक्सर चक्कर आने और अपने आस-पास की दुनिया का अपर्याप्त मूल्यांकन का अनुभव होता है।

उत्तर से बी-बॉय हसेकी[गुरु]
1% मस्तिष्क

उत्तर से ओल्गा सेनिक[गुरु]
प्रतिशत के रूप में उपभोग की गई ऑक्सीजन की मात्रा का अनुमान लगाना कठिन है क्योंकि... यह एक व्यक्तिगत और मोबाइल संकेतक है; हाइपोक्सिया (ऑक्सीजन की कमी) की स्थितियों में, अन्य ऊतक अस्थायी रूप से अवायवीय चयापचय मार्गों पर स्विच कर सकते हैं, और मस्तिष्क केवल ऑक्सीजन (और ग्लूकोज, वैसे) पर काम करता है, इसलिए, इन परिस्थितियों में ऑक्सीजन की कमी के अनुसार, मस्तिष्क की प्रतिशत ऑक्सीजन खपत बढ़ जाती है।

उत्तर से उपयोगकर्ता हटा दिया गया[गुरु]
मस्तिष्क को 3 से 8% ऑक्सीजन प्राप्त होती है

उत्तर से स्वेतलाना[गुरु]
हा हा हा हा हा

उत्तर से ओलेग अगाफोनोव[गुरु]
नमस्ते।
0% लेता है, क्योंकि इसका (ऑक्सीजन) वहां (मस्तिष्क तक...) पहुंचने का कोई रास्ता नहीं है)
अलविदा।

उत्तर से एलेक्जेंड्रा[गुरु]
मानव शरीर, जब वह शांत, आराम की स्थिति में होता है, प्रति मिनट लगभग तीन सौ घन सेंटीमीटर ऑक्सीजन अवशोषित करता है। मस्तिष्क इसका छठा भाग लेता है - यानी पचास घन सेंटीमीटर, चाहे कोई व्यक्ति सो रहा हो या जाग रहा हो। और मानव शरीर जो पांच सौ ग्राम कार्बोहाइड्रेट अवशोषित करता है, उसमें से नब्बे मस्तिष्क ग्रहण करता है।

उत्तर से एक्वा इरिना[गुरु]
..यह सब मस्तिष्क की मात्रा पर निर्भर करता है...

मस्तिष्क लालच से ऑक्सीजन को अवशोषित करता है। इसे धमनी में ऑक्सीजन सांद्रता का निर्धारण करके आसानी से सत्यापित किया जा सकता है नसयुक्त रक्त. आराम के दौरान मस्तिष्क मांसपेशियों के ऊतकों की तुलना में 20 गुना अधिक ऑक्सीजन की खपत करता है। गहन मानसिक कार्य के दौरान, मस्तिष्क द्वारा ऑक्सीजन की खपत स्पष्ट रूप से बढ़ जाती है।

ये आंकड़े मस्तिष्क की ऑक्सीजन की अतृप्त आवश्यकता को भी दर्शाते हैं। वयस्क मस्तिष्क का वजन आमतौर पर शरीर के वजन का 2-2.5 प्रतिशत होता है। साथ ही, मस्तिष्क मानव शरीर द्वारा उपभोग की जाने वाली सभी ऑक्सीजन का 1/5 या 1/4 भी उपभोग करता है।

हम भरे हुए कमरे में अच्छा नहीं सोचते। जाहिर तौर पर हर किसी ने इसका अनुभव किया है. कुछ लोगों को ऑक्सीजन की कमी के कारण विशेष रूप से कठिन समय का सामना करना पड़ता है। हमारे बच्चों के बारे में क्या? वे ऑक्सीजन की कमी को और भी बदतर सहन करते हैं। और यह कोई संयोग नहीं है. चार वर्ष से कम उम्र के बच्चे में, शरीर द्वारा उपभोग की जाने वाली ऑक्सीजन का लगभग आधा मस्तिष्क द्वारा उपभोग किया जाता है।

मस्तिष्क के ऊतक दवाओं और एथिल अल्कोहल के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। यहां तक ​​कि अल्कोहल की थोड़ी मात्रा भी उसकी सांस लेने को बाधित करती है...

शोधकर्ताओं ने गणना की कि रक्त, मस्तिष्क की रक्त वाहिकाओं और ऊतकों में घुली ऑक्सीजन की आपूर्ति बहुत सीमित है। उसके अपने संसाधन सिर्फ 10 सेकंड के लिए पर्याप्त हैं। यदि रक्तप्रवाह के माध्यम से ऑक्सीजन की आपूर्ति नहीं की जाती है, तो बहुत जल्द जैव रासायनिक आपदा हो सकती है।

लेकिन वास्तव में, मस्तिष्क के ऊतकों को बहुत अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता क्यों होती है?

संभवतः, काम पूरा करने के लिए मस्तिष्क जीवित रह सकता है। और यहां हमारा सामना एक ऐसी घटना से होता है जो केवल मस्तिष्क की विशेषता है।

काम करने के लिए, आपको किसी प्रकार का ईंधन जलाने की आवश्यकता है। ग्लूकोज मस्तिष्क के लिए लगभग एकमात्र ईंधन है। इस पदार्थ के ऑक्सीकरण पर मुख्य रूप से ऑक्सीजन खर्च होती है। ग्लूकोज परिवर्तन के अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं। हालाँकि, इस मामले में ऊर्जा का एक और सार्वभौमिक स्रोत बनता है - एटीपी अणु। यह मस्तिष्क की लगभग सारी ऊर्जा व्यय प्रदान करता है।

मस्तिष्क, एक निश्चित अर्थ में, भाड़े का नहीं है। उनके पास ग्लूकोज का कोई महत्वपूर्ण भंडार नहीं है और वे आज भी जीवित हैं, जैसा कि वे कहते हैं।

आप इसे सरल अनुभव के माध्यम से सत्यापित कर सकते हैं। एक नियमित सुरक्षा रेजर का उपयोग करके, हम प्रयोगशाला चूहों के आंतरिक अंगों के पतले टुकड़े काटते हैं: यकृत, गुर्दे, मांसपेशियां। सेरेब्रल कॉर्टेक्स के अनुभाग बनाना अधिक कठिन है, लेकिन यह संभव है।

आइए हम प्रत्येक अंग के अनुभागों को अलग-अलग रखें खारा, प्रत्येक को कई घन सेंटीमीटर की मात्रा वाले छोटे बर्तनों में डाला जाता है। हम जहाजों पर ग्रेजुएशन के साथ ग्लास प्रेशर गेज लगाएंगे। आइए दबाव नापने का यंत्र में न डालें एक बड़ी संख्या कीविशेष रूप से तैयार और रंगीन तरल। आइए अब अपनी पूरी संरचना को स्नान में नीचे करें गर्म पानी, लेकिन ताकि दबाव नापने का यंत्र स्नान के बाहर हो, और बर्तन उसके अंदर हो। स्नान में पानी का तापमान 37 डिग्री है, यानी प्रयोगशाला जानवर के शरीर के तापमान के करीब।

अंग के टुकड़े सांस लेते हैं और ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं। बर्तन में गैस की मात्रा कम हो जाती है, और यह दबाव गेज रीडिंग में परिलक्षित होता है। तरल पदार्थ का एक स्तंभ ऊपर की ओर रेंगता है। बेशक, धीरे-धीरे, लेकिन काफी ध्यान देने योग्य। इस तरह, आप गणना कर सकते हैं कि एक मिनट में 100 मिलीग्राम ऊतक के नमूने द्वारा कितने घन मिलीमीटर ऑक्सीजन अवशोषित किया गया था।

और यहां हमारा सामना हो रहा है असामान्य घटना. लीवर, किडनी और मांसपेशियों के ऊतकों के हिस्से काफी लंबे समय तक एक स्थिर दर पर ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं। किसी भी स्थिति में, इस प्रक्रिया को पाँच या दस मिनट तक देखा जा सकता है। मस्तिष्क ऊतक एक और मामला है. उसकी सांस तेजी से धीमी हो जाती है, लेकिन जैसे ही ग्लूकोज घोल की एक बूंद डाली जाती है, वह पुनर्जीवित हो जाती है और फिर से उसी तीव्रता से सांस लेने लगती है।

हमने जो अनुभव किया है वह बहुत स्पष्ट है। यह इंगित करता है कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स की तंत्रिका कोशिकाएं अपनी ऊर्जा की जरूरतों को लगभग विशेष रूप से ग्लूकोज से पूरा करती हैं, जिसे रक्तप्रवाह के माध्यम से ले जाया जाता है।

और अब एक वैध प्रश्न उठता है: ग्लूकोज के ऑक्सीकरण से ऊर्जा का एक और सार्वभौमिक स्रोत - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड अणु कैसे उत्पन्न होता है?

हिप्पोक्रेट्स - महान चिकित्सक प्राचीन ग्रीस- अपने एक काम में उन्होंने लिखा: "एक व्यक्ति में कड़वा, और नमकीन, और मीठा, और खट्टा, और कठोर, और नरम, और अनंत संख्या में, गुणों, मात्रा, ताकत में विविधता होती है।" मानव मस्तिष्क में ग्लूकोज के ऑक्सीडेटिव परिवर्तनों और ऊर्जा के एक अन्य सार्वभौमिक स्रोत - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड के गठन के उदाहरण का उपयोग करके, हम "मीठा", ग्लूकोज, एटीपी, "खट्टा" में अद्भुत परिवर्तनों की प्रणाली का पता लगा सकते हैं। हिप्पोक्रेट्स को.

यदि आप ग्लूकोज अणुओं को ऑक्सीजन की धारा में जलाते हैं, तो पानी और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं। यह उजागर करेगा सार्थक राशिऊर्जा। निःसंदेह, ऊर्जा उत्पादन की यह विधि जीवित कोशिका के लिए अस्वीकार्य है। कोशिका में ऊर्जा की खपत छोटे भागों में होती है। इसे धीरे-धीरे बनाया जाना चाहिए और "रिजर्व में" जमा किया जाना चाहिए। "संरक्षित ऊर्जा" का भंडार होने के कारण, एक जीवित कोशिका परिवर्तनों के प्रति बहुत तेज़ी से प्रतिक्रिया करने में सक्षम होती है बाहरी वातावरण. इसके अलावा, किसी कोशिका द्वारा ऊर्जा उत्पादन की प्रक्रिया या तो धीमी हो सकती है या तेज़ हो सकती है।

हममें से प्रत्येक ने इसे अनगिनत बार देखा है। उदाहरण के लिए, आप एक कुर्सी पर चुपचाप बैठे थे। मांसपेशियों के ऊतकों में ऊर्जा की खपत अपेक्षाकृत कम थी। तुम झट खड़े हो गये और तेजी से दौड़ने लगे; जैव रासायनिक ऊर्जा उत्पादन संयंत्र पूरी क्षमता पर काम कर रहा था।

ग्लूकोज के जैव रासायनिक परिवर्तनों की एक लंबी श्रृंखला शुरू हो गई है। इसमें मूल यौगिक के धीरे-धीरे विभाजित होने वाले अणु के दर्जनों रासायनिक परिवर्तन शामिल हैं। लेकिन इस मामले में हम रुचि रखते हैं अंतिम परिणाम. एक ग्लूकोज अणु के पूर्ण ऑक्सीकरण के साथ, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड के अड़तीस अणु संश्लेषित होते हैं।

अब यह स्पष्ट हो गया है कि मस्तिष्क में ऊर्जा मुख्य रूप से श्वसन के माध्यम से ग्लूकोज के ऑक्सीकरण से क्यों उत्पन्न होती है। इस विधि से विशेषकर इसका बहुत कुछ बनता है। विचार प्रक्रिया शब्द के सबसे शाब्दिक अर्थ में ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण व्यय के साथ होती है।

विश्राम के समय O2 की खपत।ऊतक द्वारा उपभोग की जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा पर निर्भर करता है कार्यात्मक अवस्थाकोशिकाएँ जो इसे बनाती हैं।तालिका में तालिका 23.1 शरीर के आराम की स्थिति में विभिन्न अंगों और उनके हिस्सों द्वारा ऑक्सीजन की खपत पर डेटा दिखाती है सामान्य तापमान. किसी विशेष अंग द्वारा ऑक्सीजन की खपत की दर आमतौर पर () होती है

एमएल ओ 2 से 1 में व्यक्त किया गया जीया प्रति 1 मिनट में 100 ग्राम द्रव्यमान (यह अंग के द्रव्यमान को ध्यान में रखता है स्वाभाविक परिस्थितियां). के अनुसार फ़िक का सिद्धांतके आधार पर निर्धारित किया गया है खून का दौरा() एक या दूसरे अंग के माध्यम से और सांद्रता में अंतरशरीर में O2 धमनी का खूनऔर इससे बहने वाला शिरापरक रक्त ():

(1)

जब शरीर है आराम करने पर, मस्तिष्क के मायोकार्डियम और ग्रे मैटर द्वारा ऑक्सीजन अपेक्षाकृत तीव्रता से अवशोषित होती है(विशेषकर, छाल), जिगरऔर वृक्क छाल।एक ही समय में कंकाल की मांसपेशियां, मस्तिष्क के प्लीहा और सफेद पदार्थ कम ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं (तालिका 23.1)।

ऑक्सीजन की खपत में अंतर अलग - अलग क्षेत्रएकऔर वही अंग.कई अंगों में मापा जा सकता है अक्रिय गैसों की निकासी का निर्धारण करके ऊतक के सीमित क्षेत्रों के माध्यम से रक्त प्रवाह(उदाहरण के लिए, 85 किग्रा, 133 एक्सई और एच 2)। इस प्रकार, यदि किसी दिए गए क्षेत्र से निकलने वाली नस से रक्त का नमूना लेना संभव है, तो यह विधि किसी को उसमें ऑक्सीजन की खपत निर्धारित करने की अनुमति देती है। इसके अलावा, कुछ साल पहले, पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) विधि विकसित की गई थी, जो अंगों के विशिष्ट भागों में रक्त प्रवाह और ओ 2 खपत को सीधे मापना संभव बनाती है। मानव मस्तिष्क का अध्ययन करने के लिए इस पद्धति का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है। पीईटी पद्धति की शुरूआत से पहले, जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है। 23.1, क्षेत्रीय खपत को मापें O2 केवल कुछ ही अंगों में संभव था।

विभिन्न स्तनधारियों के मस्तिष्क के ऊतकों द्वारा ऑक्सीजन की खपत का अध्ययन करते समय, यह दिखाया गया कि कॉर्टेक्स प्रमस्तिष्क गोलार्ध 8 10 −2 से 0.1 मिली O 2 g −1 मिनट −1 तक की खपत . पूरे मस्तिष्क और कॉर्टेक्स की O2 खपत के आधार पर, औसत O2 खपत की गणना की जा सकती है मस्तिष्क का सफेद पदार्थ.यह मान लगभग 1 10 −2 ml g −1 मिनट −1 है। प्रत्यक्ष मापपॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी पद्धति का उपयोग करके स्वस्थ विषयों में मस्तिष्क के क्षेत्रों द्वारा O2 के अवशोषण ने निम्नलिखित मान दिए: बुद्धि(वी विभिन्न क्षेत्र) - लगभग 4 से 6-10 −2 मिली ग्राम −1 -मिनट −1, के लिए श्वेत पदार्थ-2-10 −2 एमएलजी −1 मिनट −1 . यह माना जा सकता है कि ऑक्सीजन की खपत न केवल साइट के आधार पर, बल्कि जगह के आधार पर भी भिन्न होती है विभिन्न कोशिकाएँएक प्लॉट. वास्तव में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स की सतही कोशिका परतों द्वारा ओ 2 की क्षेत्रीय खपत को मापने (प्लैटिनम माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग करके) करते समय, यह दिखाया गया था कि हल्के संज्ञाहरण की शर्तों के तहत छोटे क्षेत्रों में यह खपत लगभग 4-10 -2 से 0.12 तक भिन्न होती है। एमएल - जी −1 -मिनट −1 . ऑटोरैडियोग्राफी के परिणाम

अध्याय 23. ऊतक श्वसन 629

तालिका 23.1. रक्त प्रवाह वेग (), O 2 () में धमनीविस्फार अंतर और 0 2 () की खपत का औसत मान विभिन्न अंग 37 डिग्री सेल्सियस पर व्यक्ति
अंग				डेटा स्रोत
खून
कंकाल की मांसपेशियाँ: आराम के साथ गंभीर शारीरिक गतिविधि
तिल्ली
मस्तिष्क: कॉर्टेक्स सफेद पदार्थ
जिगर
गुर्दे: मज्जा की कॉर्टेक्स बाहरी परत, मज्जा की भीतरी परत
हृदय: भारी शारीरिक गतिविधि के दौरान आराम की स्थिति में

सेरेब्रल कॉर्टेक्स में क्षेत्रीय रक्त प्रवाह (आयोडीन-14सी-एंटीपायरिन का उपयोग करके) और क्षेत्रीय ग्लूकोज खपत (14सी-2डीऑक्सीग्लूकोज का उपयोग करके) के भौतिक अध्ययन से पता चलता है कि ये पैरामीटर पड़ोसी क्षेत्रों में भी काफी भिन्न हैं। 30 वर्ष से अधिक उम्र के लोगों में, मस्तिष्क के ग्रे पदार्थ में क्षेत्रीय रक्त प्रवाह और O2 की खपत उम्र के साथ धीरे-धीरे कम हो जाती है। किडनी के अलग-अलग हिस्सों के बीच ऑक्सीजन की खपत में लगभग समान अंतर पाया गया। में कॉर्टेक्सगुर्दे में, O2 की औसत खपत इसकी तुलना में कई गुना अधिक है आंतरिक क्षेत्रऔर मज्जा पपीली.चूंकि गुर्दे की ऑक्सीजन की जरूरतें मुख्य रूप से नलिकाओं के लुमेन से ऊतक में Na + के सक्रिय पुनर्अवशोषण की तीव्रता पर निर्भर करती हैं, इसलिए ऐसा माना जाता है कि क्षेत्रीय O 2 खपत में ऐसे स्पष्ट अंतर मुख्य रूप से मूल्यों के बीच अंतर के कारण होते हैं। कॉर्टिकल में इस पुनर्अवशोषण का और मज्जा .

शर्तों के तहत O2 की खपत बढ़ी हुई गतिविधिअंग। मेंयदि किसी अंग की गतिविधि किसी न किसी कारण से बढ़ जाती है, तो उसमें ऊर्जा चयापचय की दर भी बढ़ जाती है, और परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन के लिए कोशिकाओं की आवश्यकता बढ़ जाती है। शारीरिक गतिविधि के दौरान सेवन

ओ 2 मायोकार्डियल ऊतक 3-4 गुना बढ़ सकता है, और काम कर रहा है कंकाल की मांसपेशियां-विश्राम स्तर की तुलना में 20-50 गुना से अधिक। 0 2 ऊतकों द्वारा खपत किडनी Na + पुनर्अवशोषण की बढ़ती दर के साथ बढ़ता है।

अधिकांश अंगों में O2 के अवशोषण की दर रक्त प्रवाह की गति पर निर्भर नहीं करती हैउनमें (बशर्ते कि ऊतकों में O2 तनाव काफी अधिक हो)। गुर्दे एक अपवाद हैं. एक महत्वपूर्ण छिड़काव दर होती है, जिसके अधिक होने से अल्ट्राफिल्ट्रेट का निर्माण होता है; निस्पंदन के इस स्तर पर रक्त प्रवाह में वृद्धिके साथ बढ़ी हुई खपतलगभग 2 किडनी ऊतक। यह विशेषता इस तथ्य के कारण है कि तीव्रता केशिकागुच्छीय निस्पंदन(और इसलिए Na + पुनर्अवशोषण) रक्त प्रवाह की गति के समानुपाती होता है।

तापमान पर O2 की खपत की निर्भरता। ऊतकों द्वारा O2 की खपत तापमान परिवर्तन के प्रति बेहद संवेदनशील है। जैसे-जैसे शरीर का तापमान घटता है, ऊर्जा चयापचय धीमा हो जाता है और अधिकांश अंगों में ऑक्सीजन की आवश्यकता कम हो जाती है। सामान्य थर्मोरेग्यूलेशन के साथ, थर्मल संतुलन बनाए रखने में शामिल अंगों की गतिविधि बढ़ जाती है, और उनकी ऑक्सीजन की खपत बढ़ जाती है। ऐसे अंगों में, विशेष रूप से, कंकाल की मांसपेशियाँ शामिल हैं; उनका थर्मोरेगुलेटरी कार्य बढ़ाकर किया जाता है मांसपेशी टोनऔर कांपना (पृष्ठ 667)। शरीर के तापमान में वृद्धि

63β भाग VI. साँस

अधिकांश अंगों में ऑक्सीजन की आवश्यकता में वृद्धि के साथ। वैन्ट हॉफ के नियम के अनुसार, जब तापमान 20 से 40 डिग्री सेल्सियस की सीमा में 10 डिग्री सेल्सियस तक बदलता है, तो ऊतकों द्वारा ऑक्सीजन की खपत उसी दिशा में 2 3 गुना (क्यू 10 = 2-3) बदल जाती है। कुछ के लिए सर्जिकल ऑपरेशनअस्थायी रूप से रक्त परिसंचरण (और इसलिए अंगों को O2 और पोषक तत्वों की आपूर्ति) को रोकना आवश्यक हो सकता है। उसी समय, अंगों की ऑक्सीजन की मांग को कम करने के लिए, हाइपोथर्मिया (शरीर के तापमान को कम करना) का अक्सर उपयोग किया जाता है: रोगी को इतना गहरा एनेस्थीसिया दिया जाता है कि थर्मोरेगुलेटरी तंत्र दब जाता है।

परिसंचरण तंत्र में हृदय और रक्त वाहिकाएँ शामिल होती हैं। हृदय की मांसपेशियों के लयबद्ध संकुचन रक्त के निरंतर प्रवाह को सुनिश्चित करते हैं बंद प्रणालीजहाज़। रक्त, एक ट्रॉफिक कार्य करते हुए, छोटी आंत से पोषक तत्वों को पूरे शरीर की कोशिकाओं तक पहुंचाता है, यह श्वसन क्रिया को पूरा करते हुए फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन और ऊतकों से कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन को भी सुनिश्चित करता है।

इसी समय, रक्त में बड़ी मात्रा में जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ प्रसारित होते हैं। सक्रिय पदार्थ, जो शरीर की कोशिकाओं की कार्यात्मक गतिविधि को विनियमित और संयोजित करता है। रक्त तापमान संतुलन प्रदान करता है विभिन्न भागशव. श्वसन प्रणालीशामिल नाक का छेद, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई और फेफड़े। साँस लेने की प्रक्रिया में, ऑक्सीजन लगातार फेफड़ों की वायुकोशों के माध्यम से वायुमंडलीय वायु से शरीर में प्रवेश करती है, और कार्बन डाइऑक्साइड शरीर से निकलती है।

साँस लेने की प्रक्रिया- यह एक संपूर्ण परिसर है शारीरिक प्रक्रियाएं, जिसके कार्यान्वयन में न केवल भाग लेता है सांस लेने में मदद करने वाली मशीन, लेकिन परिसंचरण तंत्र भी। इसके निचले हिस्से में श्वासनली दो ब्रांकाई में विभाजित होती है, जिनमें से प्रत्येक, फेफड़ों में प्रवेश करते हुए, एक पेड़ की तरह शाखाएं बनाती है। ब्रांकाई (ब्रोन्किओल्स) की अंतिम सबसे छोटी शाखाएं बंद वायुकोशीय नलिकाओं में गुजरती हैं, जिनकी दीवारों में बड़ी संख्या में गोलाकार संरचनाएं होती हैं - फुफ्फुसीय पुटिकाएं (एल्वियोली)। प्रत्येक एल्वियोली घने जाल से घिरी होती है रक्त कोशिकाएं. सभी फुफ्फुसीय पुटिकाओं की कुल सतह बहुत बड़ी है, यह मानव त्वचा की सतह से 50 गुना अधिक है और इसकी मात्रा 100 m2 से अधिक है। फेफड़े भली भांति बंद करके सील की गई गुहा में स्थित होते हैं छाती. वे एक पतली, चिकनी झिल्ली - फुस्फुस से ढके होते हैं; वही झिल्ली छाती गुहा के अंदर रेखा बनाती है। फुफ्फुस की इन दो परतों के बीच बनी जगह को फुफ्फुस गुहा कहा जाता है।

में दबाव फुफ्फुस गुहासाँस छोड़ते समय हमेशा वायुमंडलीय स्तर से 3-4 मिमी एचजी नीचे। कला।, साँस लेते समय - 7-9 मिमी तक। श्वास तंत्र रिफ्लेक्सिवली (स्वचालित रूप से) संचालित होता है। आराम के समय, छाती की श्वसन लयबद्ध गतिविधियों के परिणामस्वरूप फेफड़ों में वायु का आदान-प्रदान होता है। में कमी आने पर वक्ष गुहादबाव के कारण, हवा का एक भाग फेफड़ों में खींच लिया जाता है (दबाव में अंतर के कारण काफी निष्क्रिय रूप से) और साँस लेना होता है। फिर छाती की गुहा कम हो जाती है और हवा फेफड़ों से बाहर धकेल दी जाती है - साँस छोड़ना होता है। छाती गुहा का विस्तार श्वसन मांसपेशियों की गतिविधि के परिणामस्वरूप होता है। आराम करने पर, साँस लेते समय, छाती की गुहा एक विशेष के साथ फैलती है श्वसन पेशी, जिस पर पहले चर्चा की गई थी - डायाफ्राम, साथ ही बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियां; तीव्र के साथ शारीरिक कार्यअन्य (कंकाल) मांसपेशियाँ भी शामिल हैं। विश्राम के समय साँस छोड़ना स्पष्ट रूप से निष्क्रिय रूप से किया जाता है, जिसमें साँस लेने वाली मांसपेशियों को आराम मिलता है, छाती गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में होती है और वायु - दाबघट जाती है.

गहन शारीरिक कार्य के दौरान, साँस छोड़ने में पेट की मांसपेशियाँ, आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियाँ और अन्य कंकाल की मांसपेशियाँ शामिल होती हैं। व्यवस्थित कक्षाएं शारीरिक व्यायामऔर खेल श्वसन की मांसपेशियों को मजबूत करते हैं और छाती की मात्रा और गतिशीलता (भ्रमण) को बढ़ाने में मदद करते हैं। श्वसन की वह अवस्था जिसमें वायुमंडलीय वायु से ऑक्सीजन रक्त में और कार्बन डाइऑक्साइड रक्त में प्रवाहित होती है वायुमंडलीय वायु, जिसे बाह्य श्वसन कहा जाता है; रक्त द्वारा गैसों का स्थानांतरण अगला चरण है, और अंत में, ऊतक (या आंतरिक) श्वसन - कोशिकाओं द्वारा ऑक्सीजन की खपत और परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई जैवरासायनिक प्रतिक्रियाएँशरीर की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा के निर्माण से जुड़ा हुआ है।

बाह्य (फुफ्फुसीय) श्वसनफेफड़ों की वायुकोषों में किया जाता है। यहां, एल्वियोली और केशिकाओं की अर्ध-पारगम्य दीवारों के माध्यम से, एल्वियोली हवा से ऑक्सीजन गुजरती है, एल्वियोली की गुहाओं को भरती है। ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड अणु एक सेकंड के सौवें हिस्से में यह संक्रमण करते हैं। रक्त से ऊतकों तक ऑक्सीजन स्थानांतरित होने के बाद, ऊतक (इंट्रासेल्युलर) श्वसन होता है। ऑक्सीजन रक्त से अंतरालीय द्रव में और वहां से ऊतक कोशिकाओं में गुजरती है, जहां इसका उपयोग चयापचय प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है। कोशिकाओं में तीव्रता से उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड अंतरालीय द्रव में और फिर रक्त में चला जाता है। रक्त की मदद से इसे फेफड़ों तक पहुंचाया जाता है, जहां से यह शरीर से बाहर निकल जाता है।

लाल रक्त कोशिकाओं की एल्वियोली, केशिकाओं और झिल्लियों की अर्ध-पारगम्य दीवारों के माध्यम से ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का मार्ग। सफेद पदार्थ, भूरे रंग के आसपास, ऐसी प्रक्रियाएं होती हैं जो रीढ़ की हड्डी की तंत्रिका कोशिकाओं को जोड़ती हैं; आरोही संवेदी (अपवाही), सभी अंगों और ऊतकों को जोड़ने वाला मानव शरीर(सिर को छोड़कर) मस्तिष्क के साथ, मस्तिष्क से रीढ़ की हड्डी की मोटर कोशिकाओं तक जाने वाले अवरोही मोटर (अभिवाही) मार्ग।

इस प्रकार, यह कल्पना करना मुश्किल नहीं है कि रीढ़ की हड्डी तंत्रिका आवेगों के लिए प्रतिवर्त और संवाहक कार्य करती है। में विभिन्न विभागरीढ़ की हड्डी में मोटर न्यूरॉन्स (मोटर तंत्रिका कोशिकाएं) होती हैं जो ऊपरी छोरों, पीठ, छाती, पेट और निचले छोरों की मांसपेशियों को संक्रमित करती हैं।

में त्रिक क्षेत्रशौच, पेशाब और यौन क्रिया के केंद्र स्थित हैं। मोटर न्यूरॉन्स का एक महत्वपूर्ण कार्य लगातार आवश्यक मांसपेशी टोन प्रदान करना है, जिसके लिए सभी रिफ्लेक्स मोटर क्रियाएं नरम और सुचारू रूप से की जाती हैं। रीढ़ की हड्डी के केंद्रों का स्वर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के उच्च भागों द्वारा नियंत्रित होता है। रीढ़ की हड्डी में घाव हो जाते हैं विभिन्न विकारविफलता से संबंधित कंडक्टर फ़ंक्शन. रीढ़ की हड्डी की सभी प्रकार की चोटों और बीमारियों से दर्द और तापमान संवेदनशीलता के विकार, जटिल संरचना में व्यवधान हो सकता है स्वैच्छिक गतिविधियाँ, मांसपेशी टोन, आदि। मस्तिष्क एक संग्रह है विशाल राशितंत्रिका कोशिकाएं। इसमें अग्र, मध्यवर्ती, मध्य और पश्च भाग होते हैं।

मस्तिष्क संरचनामानव शरीर के किसी भी अंग की संरचना से अतुलनीय रूप से अधिक जटिल। आइए कुछ विशेषताओं और महत्वपूर्ण कार्यों के नाम बताएं। तो, उदाहरण के लिए, पश्चमस्तिष्क का ऐसा गठन मज्जा, सबसे महत्वपूर्ण का स्थान है प्रतिबिम्ब केन्द्र(श्वसन, पोषण, रक्त परिसंचरण को विनियमित करना, पसीना आना)। इसलिए, मस्तिष्क के इस हिस्से के क्षतिग्रस्त होने से तुरंत मृत्यु हो जाती है। हम सेरेब्रल कॉर्टेक्स की विशिष्ट संरचना और कार्यों के बारे में विस्तार से बात नहीं करेंगे, लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स फ़ाइलोजेनेटिक शब्दों में मस्तिष्क का सबसे छोटा हिस्सा है (फ़ाइलोजेनी पौधों और जानवरों के जीवों के विकास की प्रक्रिया है) पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व)।

विकास की प्रक्रिया में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स महत्वपूर्ण संरचनात्मक और प्राप्त कर लेता है कार्यात्मक विशेषताएंऔर यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का सर्वोच्च विभाग बन जाता है, जो पर्यावरण के साथ समग्र रूप से शरीर की गतिविधि को आकार देता है। जाहिर है, मानव मस्तिष्क की कुछ और शारीरिक-शारीरिक विशेषताओं का वर्णन करना उपयोगी होगा।

मानव मस्तिष्क का वजन औसतन 1400 ग्राम होता है। मस्तिष्क के वजन और मानव शरीर के वजन के बीच संबंध, के अनुसार विभिन्न लेखक, अपेक्षाकृत छोटा है. कई अध्ययनों से पता चला है कि मस्तिष्क की सामान्य गतिविधि रक्त आपूर्ति से जुड़ी होती है। जैसा कि ज्ञात है, तंत्रिका तत्वों के कामकाज के लिए आवश्यक ऊर्जा का मुख्य स्रोत ग्लूकोज ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है। हालाँकि, मस्तिष्क में कार्बोहाइड्रेट का कोई भंडार नहीं है, ऑक्सीजन तो बहुत ही कम है, और इसलिए सामान्य विनिमयइसमें मौजूद पदार्थ पूरी तरह से रक्त के साथ ऊर्जा संसाधनों की निरंतर आपूर्ति पर निर्भर करते हैं।

मस्तिष्क न केवल जागते समय, बल्कि नींद के दौरान भी सक्रिय रहता है। मस्तिष्क के ऊतक हृदय की तुलना में 5 गुना अधिक और मांसपेशियों की तुलना में 20 गुना अधिक ऑक्सीजन की खपत करते हैं। किसी व्यक्ति के शरीर के वजन का लगभग 2% मस्तिष्क बनाता है, जो पूरे शरीर द्वारा खपत ऑक्सीजन का 18-25% अवशोषित करता है। ग्लूकोज खपत में मस्तिष्क अन्य अंगों से काफी बेहतर है। यह यकृत द्वारा उत्पादित 60-70% ग्लूकोज का उपयोग करता है, जिसकी मात्रा प्रति दिन 115 ग्राम है, और यह इस तथ्य के बावजूद है कि मस्तिष्क इसमें मौजूद रक्त की मात्रा के मामले में अंतिम में से एक है।

मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति में गिरावट शारीरिक निष्क्रियता से जुड़ी हो सकती है ( गतिहीन तरीके सेज़िंदगी)। शारीरिक निष्क्रियता के साथ, सबसे आम शिकायतें अलग-अलग स्थानीयकरण, तीव्रता और अवधि के सिरदर्द, चक्कर आना, कमजोरी, मानसिक प्रदर्शन में कमी, स्मृति हानि और चिड़चिड़ापन हैं। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र मस्तिष्क के एकीकृत तंत्रिका तंत्र का एक विशेष विभाग है, जो विशेष रूप से सेरेब्रल कॉर्टेक्स द्वारा नियंत्रित होता है।

दैहिक तंत्रिका तंत्र के विपरीत, जो स्वैच्छिक (कंकाल) मांसपेशियों को संक्रमित करता है और शरीर और अन्य इंद्रियों की सामान्य संवेदनशीलता प्रदान करता है, स्वायत्त तंत्रिका तंत्र आंतरिक अंगों की गतिविधि को नियंत्रित करता है - श्वसन, रक्त परिसंचरण, उत्सर्जन, प्रजनन, ग्रंथियां आंतरिक स्रावआदि। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र को सहानुभूतिपूर्ण और पैरासिम्पेथेटिक प्रणालियों में विभाजित किया गया है।

हृदय, रक्त वाहिकाएं, पाचन अंग, उत्सर्जन, प्रजनन अंग, आदि की गतिविधि; चयापचय का विनियमन, थर्मल गठन, भावनात्मक प्रतिक्रियाओं (भय, क्रोध, खुशी) के गठन में भागीदारी - यह सब सहानुभूतिपूर्ण और पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिका तंत्र के नियंत्रण में है और सभी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के उच्च भाग से समान नियंत्रण में हैं। . यह प्रयोगात्मक रूप से दिखाया गया है कि उनका प्रभाव, हालांकि प्रकृति में विरोधी है, विनियमन में सुसंगत है आवश्यक कार्यशरीर। रिसेप्टर्स और विश्लेषक. किसी जीव के सामान्य अस्तित्व के लिए मुख्य शर्त उसकी परिवर्तनों के प्रति शीघ्रता से अनुकूलन करने की क्षमता है पर्यावरण. इस क्षमता का एहसास उपस्थिति के कारण होता है खास शिक्षा- रिसेप्टर्स.

सख्त विशिष्टता वाले रिसेप्टर्स रूपांतरित होते हैं बाहरी उत्तेजन(ध्वनि, तापमान, प्रकाश, दबाव, आदि) में तंत्रिका आवेग, जिसके अनुसार स्नायु तंत्रकेंद्रीय तंत्रिका तंत्र में संचारित। मानव रिसेप्टर्स को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है: एक्सटेरो (बाहरी) और इंटरो (आंतरिक) रिसेप्टर्स। प्रत्येक ऐसा रिसेप्टर है अभिन्न अंगएक विश्लेषण प्रणाली जिसमें स्पंदन आते हैं और जिसे विश्लेषक कहा जाता है।

विश्लेषक में तीन खंड होते हैं - रिसेप्टर, प्रवाहकीय भाग और मस्तिष्क में केंद्रीय गठन। विश्लेषक का उच्चतम विभाग कॉर्टिकल है। विवरण में जाए बिना, हम केवल विश्लेषकों के नाम सूचीबद्ध करेंगे, जिनकी किसी भी व्यक्ति के जीवन में भूमिका कई लोगों को पता है। यह एक त्वचा विश्लेषक (स्पर्श, दर्द, गर्मी, ठंड संवेदनशीलता), मोटर (मांसपेशियों, जोड़ों, टेंडन और स्नायुबंधन में रिसेप्टर्स दबाव और खिंचाव के प्रभाव में उत्तेजित होते हैं), वेस्टिबुलर (अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति को समझता है), दृश्य (प्रकाश और रंग), श्रवण (ध्वनि), घ्राण (गंध), स्वाद (स्वाद), आंत (कई आंतरिक अंगों की स्थिति)।