Niyə nəfəs alırıq?

Yəqin ki, həyat üçün lazım olan oksigenin bədənə inhalyasiya edilmiş hava ilə daxil olması üçün nəfəs almağın zəruri olduğunu bilirsiniz və nəfəs aldığınız zaman bədən xaricdən karbon qazını buraxır.

Bütün həyatı - heyvanları, quşları və bitkiləri nəfəs alır.

Canlı orqanizmlər niyə oksigenə o qədər ehtiyac duyurlar ki, onsuz həyat mümkün deyil? Bədənin daim sərbəst buraxılması lazım olan hüceyrələrdə karbon qazı haradan gəlir?

Fakt budur ki, canlı bir orqanizmin hər hüceyrəsi kiçik, lakin çox aktiv biokimyəvi bir istehsaldır. Və enerjisiz heç bir istehsalın mümkün olmadığını bilirsiniz. Hüceyrələrdə və toxumalarda baş verən bütün proseslər çox miqdarda enerji istehlakı ilə davam edir.

Haradan gəlir?

Yediyimiz yeməklə - karbohidratlardan, yağlardan və zülallardan. Hüceyrələrdə bu maddələr oksidləşir. Çox vaxt mürəkkəb maddələrin çevrilmə zənciri universal bir enerji mənbəyinin - qlükoza meydana gəlməsinə səbəb olur. Qlükozanın oksidləşməsi enerji buraxır. Lakin oksidləşmə üçün sadəcə oksigen lazımdır. Bu reaksiyalar nəticəsində buraxılan enerji, hüceyrə xüsusi yüksək enerjili molekullar şəklində saxlayır - onlar batareyalar kimi lazım olduqda enerjini verirlər. Qidaların oksidləşməsinin son məhsulu bədəndən çıxarılan su və karbon dioksiddir: karbon qazını ağciyərlərə ötürən hüceyrələrdən qana daxil olur və orada ekshalasiya zamanı buraxılır. Bir saat ərzində ağciyərlər vasitəsilə bir adam 5 ilə 18 litrə qədər karbon qazı və 50 qrama qədər su buraxır.

Yeri gəlmişkən ...

Biokimyəvi proseslər üçün "yanacaq" olan yüksək enerji molekullarına ATP deyilir - adenozin trifosfor turşusu. İnsanlarda bir ATP molekulunun ömrü 1 dəqiqədən azdır. İnsan bədəni gündə təxminən 40 kq ATP sintez edir, eyni zamanda bunun hamısı demək olar ki, dərhal xərclənir və bədəndə ATP tədarükü praktik olaraq yaranmır. Normal həyat üçün daim yeni ATP molekullarını sintez etmək lazımdır. Buna görə canlı bir orqanizm oksigen olmadan maksimum bir neçə dəqiqə yaşaya bilər.

Oksigenə ehtiyacı olmayan canlı orqanizmlər varmı?

Bəli, edirlər. Bu cür orqanizmlərə anaerob deyilir (yunanca "an" - yoxluq, "aer" - hava), aeroblardan fərqli olaraq - oksigensiz yaşaya bilməyən orqanizmlər. Anaeroblara oksigensiz bir mühitdə yaşayan orqanizmlər daxildir - bir çox bakteriya, bəzi göbələklər, yosunlar və bəzi heyvanlar, məsələn, demək olar ki, bütün helmintlər (yəni qurdlar parazitar qurdlardır). Bəzi anaeroblar anaerob tənəffüs növündən aerobik vəziyyətə "keçə bilər" - bunlara fakultativ anaeroblar deyilir; və hissəsi ümumiyyətlə oksigenə dözmür, varlığından ölür - bunlar məcburi anaeroblardır (məsələn, tetanozun törədicisi tetanus bacillusdur).

Hər birimiz anaerob tənəffüs prosesləri ilə tanışıq! Beləliklə, xəmirin və ya kvasın mayalanması maya ilə aparılan anaerob prosesin bir nümunəsidir: qlükozanı etanola (spirt) oksid edirlər; süd turşusu prosesi, laktik turşu fermentasiyasını həyata keçirən laktik turşu bakteriyalarının işinin nəticəsidir - süd şəkər laktozasını laktik turşuya çevirir.

Niyə oksigenə ehtiyacımız var?

Sonra, bu aerob oksidləşmə anaerobikdən dəfələrlə daha təsirli olur. Müqayisə edin: bir qlükoza molekulunun anaerob parçalanması prosesində yalnız 2 ATP molekul meydana gəlir və bir qlükoza molekulunun aerob parçalanması nəticəsində 38 ATP molekul meydana gəlir! Yüksək sürət və metabolik proseslərin intensivliyi olan mürəkkəb orqanizmlər üçün anaerob tənəffüs həyatı davam etdirmək üçün kifayət deyil - 3-4 batareyanın işləməsi lazım olan bir elektron oyuncaq sadəcə bir batareya daxil olsaydı açılmayacaqdır.

İnsan bədənindəki hüceyrələrdə oksigensiz nəfəs almaq mümkündürmü?

Əlbətdə! Qlikoliz adlanan bir qlükoza molekulunun parçalanmasının ilk mərhələsi oksigen iştirakı olmadan baş verir. Glikoliz demək olar ki, bütün canlı orqanizmlər üçün ümumi bir prosesdir. Glikoliz prosesində piruvik turşusu (piruvat) əmələ gəlir. Həm oksigen, həm də oksigensiz nəfəs alarkən ATP sintezinə aparan dəyişiklər olur.

Beləliklə, əzələlərdə ATP ehtiyatları çox azdır - onlar yalnız 1-2 saniyə əzələ işinə davam edir. Bir əzələyə qısa müddətli, lakin güclü bir fəaliyyət lazımdırsa, ilk olaraq anaerob tənəffüs ona səfərbər olunur - daha sürətli hərəkət edir və aktiv əzələ fəaliyyətinin 90 saniyəsi üçün enerji verir. Əzələ iki dəqiqədən çox fəal şəkildə işləyərsə, onda aerob tənəffüs aktivləşir: onunla birlikdə ATP istehsalı yavaş olur, ancaq uzun müddət (bir neçə saata qədər) fiziki aktivliyi qorumaq üçün kifayət qədər enerji verir.