Роль дыхания в жизни человека - Немного о дыхательном процессе в период внутриутробного развития

Подробности

Категория: Основы физиологии человека

Дата публикации

Просмотров: 28705

Немного о дыхательном процессе 
в период внутриутробного развития 

Еще в прошлом столетии ученые выяснили, что в период внутриутробного развития в крови плода содержание кислорода в крови в 13 раз меньше, чем в атмосфере, которая нас сегодня окружает. И что еще характерно, что кровь плода содержит значительно меньше кислорода, а углекислого газа в 2 раза больше, чем кровь взрослого человека. Если же попробовать обогатить кровь плода кислородом, то он практически мгновенно погибнет. Кислородная среда такова, как если бы он находился высоко в горах, на высоте около 6 000 метров. 

Такое соотношение кислорода к углекислоте существовало в атмосфере нашей планеты сотни миллионов лет назад, когда произошел взрыв жизненной активности многочисленных новых видов организмов на молодой Земле. По некоторым расчетам в начале палеозойской эры, в условиях, давших толчок к «биологическому взрыву» видообразования, содержание углекислого газа было в 15-20 раз больше современного уровня, а содержание кислорода - в 2 раза меньше (около 400 миллионов лет назад). Благодаря бурно развивающемуся растительному миру концентрация кислорода неуклонно возрастала, и примерно 200 миллионов лет назад был достигнут современный 21-процентный уровень концентрации кислорода в атмосфере. Но к этому времени, до конца палеозойской эры (около 300 миллионов лет назад) возникли и получили свое развитие почти все основные видовые ветви растений и животных. 

Напрашивается вывод: соотношение кислорода и углекислого газа в крови плода оптимально для развития и было «зафиксировано», как идеальное в процессе эволюции. 
С печальным фактом мы знакомимся в уже упоминавшейся здесь книге Стивена Джуана «Странности нашего тела» [3]: 

«Если кислород необходим для дыхания, почему новорожденные слепнут, когда его слишком много? 
Здоровый доношенный младенец после 9 месяцев развития полностью готов дышать нормальным воздухом и не нуждается в дополнительном кислороде. Однако недоношенные младенцы, подвергшиеся воздействию слишком большого количества кислорода, могут навсегда ослепнуть. Это называется преждевременной дегенерацией сетчатки, или ретролентальной фиброплазией. Когда ребенок рождается очень недоношенным, сосуды, поставляющие кровь к сетчатке глаза находятся еще на стадии развития. (?) Попадая в атмосферу больничного инкубатора с высокой концентрацией кислорода, кровеносные сосуды продолжают расти, но неестественным образом, вызывая патологию зрения. Более того, от кислорода могут пострадать и сами легкие. 
К сожалению, недоношенные младенцы зачастую не способны дышать самостоятельно, поэтому их необходимо помещать в инкубатор. Повреждение глаз и легких становятся ценой спасения их жизней (!). Врачи прекрасно осознают этот риск и внимательно наблюдают за уровнем кислорода с помощью медицинского оборудования…» 

Вот такие вот выводы мы получаем от наших ученых... Не велика ли цена? А может все-таки вспомнить студенческие годы и поизучать физиологию дыхания заново. И не плохо порыться нашим «спасителям человечества» в библиотечных «аналах» в поисках научных открытий и поинтересоваться историческим опытом в этой области. 

Не кажется ли пытливому читателю, что необходимо подавать в инкубатор не воздух, насыщенный кислородом, а смесь газов, где углекислоты должно быть больше, чем кислорода? Что чистый кислород смертельно опасен для взрослого человека, не говоря уже о недоношенном новорожденном. Не совсем понятно, КАК недоношенный новорожденный вообще выживает в таких условиях! 

В свое время Игорь Борисович Чарковский рассказал нам очень странный способ выхаживания недоношенных младенцев у предков современных жителей Казахстана и Узбекистана. Если ребенок рождался сильно недоношенным и не мог сам дышать, его помещали в бурдюк с кумысом и зашивали. Какое-то время он там находился (я полагаю, что не несколько часов, а больше), а потом его извлекали оттуда уже с достаточно развитыми легкими, способными самостоятельно дышать. 

Когда мы услышали эту историю, нам показалось это невозможным. Но через некоторое время мы получили ответ на этот вопрос. И теперь такой способ «донашивания» преждевременно рожденных младенцев не кажется нам таким уж фантастичным. 

Известно, что ребенок в материнской утробе проходит все стадии развития – от клетки до человека, проходя через стадии губки, рыбы, тритона, кролика и примата. И в многочисленных генах ДНК человека «законсервированы» возможности запуска в работу различных биохимических реакций, которые происходили в клетках древнейших организмов многие сотни миллионов лет назад. Одна из таких возможностей – это анаэробный способ дыхания. Такой способ дыхания использовали более 2,5 миллиардов лет назад сине-зеленые водоросли и другие микроорганизмы. 

Что же это за способ дыхания? Примитивно говоря, анаэробный способ дыхания – это получение кислорода не из атмосферы путем попадания воздуха в легкие, а при помощи расщепления питательных веществ, попадающих в пищеварительную систему. При расщеплении пищи выделенный кислород захватывается специальными анаэробными клетками, которые напрямую «переадресовывают» кислород в кровяное русло, таким образом насыщая кровь кислородом. Другими словами, это древние механизмы анаэробного получения энергии из глюкозы. 

Исследования последних десятилетий показали, что практически у всех животных имеются ферменты для анаэробного гликолитического обмена. Некоторые примитивные живые организмы ведут исключительно анаэробный образ жизни, другие нуждаются в небольшом количестве кислорода, но бескислородный гликолиз остается у них основным видом обмена, несмотря на присутствие в среде кислорода. Другие животные могут переходить на анаэробный путь метаболизма лишь на непродолжительное время. Итак, в наборе ДНК клеток каждого земного существа остался ген, который может запускать в действие расщепляющий процесс анаэробного брожения для выработки энергии при возникновении острой необходимости. Это дает возможность частичного перехода клеток высших организмов на анаэробное, бескислородное дыхание, которое иногда еще называют эндогенным (внутренним). 
Среди млекопитающих животных анаэробный способ дыхания используют киты, дельфины, тюлени и, возможно, бигемоты. Интересно вот еще что: чем больше, например, киту удастся съесть планктона, тем на большее время он может залечь на дно теплого залива и спокойно переваривать пищу, не беспокоясь о всплытии на поверхность для вдоха. 

Программа анаэробного способа дыхания у человека активно работает в период внутриутробного развития. Если плацента по каким-то причинам не полностью справляется с достаточной поставкой кислорода в кровь плода, то малыш начинает активно двигаться внутри матки и заглатывать околоплодные воды, «включая» древний механизм анаэробного дыхания. После рождения эта резервная программа постепенно «сворачивается», и человек полностью переходит на легочное дыхание. 

Вот еще одна особенность дыхательной функции новорожденных. 

Наблюдательные родители замечали за своим новорожденным малышом некоторые «странности» в процессе дыхания. Дышит-дышит малыш, сопит, пыхтит и вдруг – раз! - и задержал дыхание. Ждут родители 3-5-10 секунд, а малыш не дышит. Уже волноваться начинают. И вдруг он снова засопел. Ребенок рефлекторно накапливает углекислоту, т.к. кислорода для него очень много в атмосфере, а углекислоты не хватает. Таким образом он восполняет эту нехватку. Именно с этой же целью малыши во время сна, если спят вместе с мамой, стараются заползти к ней подмышку или уткнуться носом в теплый бок, чтобы доступа воздуха к дыхательным путям было меньше. И именно так они более быстро и спокойно засыпают. Конечно, из вышесказанного не следует, что родители должны изобретать какие-либо «ограничители поступления воздуха» к младенцу. Настоятельно рекомендую ничего не изобретать, этим можно очень сильно навредить ребенку. Один из вполне естественных и, пожалуй, единственный способ стимуляции задержек дыхания для новорожденных и младенцев – это обучение плаванию с периодическими погружениями малыша под воду. Эти занятия не только способствуют оздоровлению и нормализации всех функций организма для ослабленных детей, но и позволяют сделать мощный рывок в развитии здоровых детей. 

О анаэробном способе дыхания, о резервах человеческого организма и о занятиях в воде с новорожденными мы будем говорить более подробно и немного с другого ракурса в статье, посвященной раннему плаванию младенцев. 

А здесь мы продолжим наше повествование о «сухопутном» дыхании.