2.1. Химическое связывание кислорода кровью

Оксигемоглобин - основная транспортная форма О₂ в крови.

Гемоглобин присоединяет кислород с помощью непрочной водородной связи, с образованиемоксигемоглобина. Эта реакция обратима:

Направленность реакции зависит от содержания кислорода: если количество кислорода в крови увеличивается, то реакция идет в сторону образования оксигемоглобина, если уменьшается - то в противоположную сторону.

Динамика взаимодействия Нв и О₂ отражается кривой диссоциации оксигемоглобина.

Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет S-образный вид. Это связанно с тем, что до 10 мм рт. ст. кислород связывается гемоглобином медленно, затем до 50-60 мм рт. ст. скорость реакции резко увеличивается, кривая круто поднимается вверх, при давлении 90 мм рт. ст., когда более 96% гемоглобина связано с кислородом, она вновь идет почти горизонтально.

Избыток СО₂ и ацидоз сдвигает кривую диссоциации вправо, а недостаток СО₂ и алкалоз – влево (эффект Бора).

2.2. Химическое связывание со2

Напряжение СО₂ в тканях составляет 50-60 мм рт.ст., а впритекающей крови - 40 мм рт.ст. Благодаря этому СО₂переходит из ткани в кровь (46 мм рт.ст.).

2.2.1. В виде карбогемоглобина (соединение СО₂ с гемоглобином) транспорти­руется лишь 10 % углекислого газа.

2.2.2. Основная форма связывания со2 кровью - это образованиегидрокарбонатов натрия и калия.

А). В эритроцитах 35 % СО₂ взаимодействуют с ионами калия, образуя гидрокарбонат К.

Б). В плазме55 % всего СО₂транспортируется в форме гидрокарбоната Na.

Начало формы

Конец формы

Информационный блок № 2. Регуляция дыхания

Главная задача регуляции дыхания - чтобы потребление кислорода, поставка его тканям за счет внешнего дыхания были адекватны функциональным потребностям организма.

В регуляции дыхания можно выделить 3 группы механизмов:

1. Обеспечение организации дыхательного акта (последовательность вдоха и выдоха).

2. Перестройка дыхания в соответствии с потребностями организма - изменение частоты и глубины дыхания.

3. Регуляция тонуса кровеносных сосудов легких и бронхиального дерева.

1-ая группа. Механизмы организации дыхательного акта

Чередование вдоха и выдоха организуется благодаря деятельности дыхательного центра.

Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов, объединенных общей функцией организации и регуляции дыхания и расположенных в разных "этажах" центральной нервной системы.

Выделяют 4 "этажа":

- спинной мозг,

- продолговатый мозг,

- варолиев мост,

- высшие отделы ЦНС (гипоталамус, лимбическая система, кора больших полушарий).

Каждый из перечисленных отделов имеет определенную функцию.

1 этаж: Спинной мозг содержит двигательные центры дыхательной мускулатуры. Представлены мотонейронами передних рогов спинного мозга:

- грудной отдел (Th1 - Th6 - nn. intercostales) - межреберные нервы иннервируют наружные косые межреберные мышцы.

- шейный отдел (С3 - С5 - n. frenicus). Диафрагмальный нерв иннервирует диафрагму.

При перерезке ЦНС между спинным и продолговатым мозгом процесс дыхания прекращается (т.к. центры спинного мозга не обладают автоматией).

При перерезке спинного мозга между шейным и грудным отделами дыхание сохраняется за счет сокращения диафрагмы (диафрагмальное дыхание).

2 этаж: Дыхательный центр продолговатого мозга (собственно дыхательный центр) обеспечивает последовательную смену вдоха и выдоха.

В составе дыхательного центра выделяют Экспираторный и Инспираторный центры. Между центрами - реципрокные взаимоотношения. Это обеспечивает чередование процессов вдоха и выдоха, т.к. активация нейронов одного отдела вызывает угнетение другого.

Собственно дыхательный центр обладает автоматией с частотой 4-5 раз в минуту. Это обеспечивает автономность от других влияний и поддержание жизненно важной функции на базальном уровне.

Таким образом, при пересечении ЦНС выше продолговатого мозга будет наблюдаться глубокое и редкое дыхание.

Третий "этаж" дыхательного центра расположен в варолиевом мосту и назван пневмотаксическим.Он способствует переключению возбуждения с центра вдоха на центр выдоха и наоборот. Перерезка ЦНС выше Варолиева моста позволяет поддерживать частоту дыхания на уровне 14-18 в минуту.

Четвертый этаж - высшие отделы ЦНС.

Гипоталамус - регулирует дыхание во время простых поведенческих актов:

- при общей защитной реакции организма (боль, физическая работа);

- высший центр терморегуляции (при гипертермии учащается дыхание без изменения его глубины).

Лимбическая система - регуляция дыхания при эмоциях.

Кора больших полушарий принимает участие:

- в выработке условных дыхательных рефлексов,

- в приспособлении дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды (глотание, пение, речь, ныряние, произвольное апное и гиперпное).

2-ая группа. Механизмы перестройки внешнего дыхания в соответствии с потребностями организма.

Пусковым фактором будет являться воздействие на различные рецепторы организма. Как результат – изменение частоты и глубины дыхания.