4.3.12. Гиперкапния

При дыхательной недостаточности гипоксия далеко не всегда сопровождается увеличением в крови концентрации СО₂ (гиперкапнией). Обусловлено это тем, что диффузионная способность аэрогематического барьера для СО₂ в двадцать раз выше, чем для кислорода. Кроме того, в отличие от кислорода, который транспортируется лишь в соединении с гемоглобином, транспорт СО₂ осуществляется тремя различными путями (и общее содержание СО₂ в крови в три раза выше, чем О₂), а в выведении его в виде бикарбонатов кроме лёгких могут принимать участие почки и желудочно-кишечный тракт. Поэтому для совместного изменения газовых параметров крови необходимо резко выраженное нарушение вентиляции альвеол и их диффузионных свойств.

Возрастание в крови уровня РСО₂ приводит к росту этого параметра в клетках. Хотя тканевая гиперкапния обычно выражена меньше, чем гипоксия, но при задержке СО₂ в организме также наступают серьезные изменения, которые могут привести и к смерти. Так, когда РаСО₂ растет с 60 до 75 мм рт.ст. у человека развивается одышка, которая обусловлена раздражением центральных и периферических хеморецепторов. При увеличении РаСО₂ с 80 до 100 мм рт.ст. человек становится вялым и может впадать в кому. Возрастание уровня РаСО₂ выше 150 приведет к угнетению дыхания и "респираторной смерти".

4.4. Регуляция дыхания

Внешнее дыхание - одна из важнейших функций организма. Прекращение дыхания влечет за собой неминуемую гибель человека уже через 3-5 минут. Запасы кислорода в организме очень незначительны, поэтому необходимо его постоянное поступление через систему внешнего дыхания. Указанное обстоятельство объясняет формирование в процессе эволюции такого механизма регуляции, который должен обеспечивать высокую надежность выполнения дыхательных движений. В основе деятельности системы регуляции дыхания лежит поддержание константного уровня таких показателей организма, как РСО₂, РО₂ и рН. Основным принципом регуляции является принцип саморегуляции: отклонение вышеуказанных показателей от нормального уровня немедленно вызывает цепь процессов, направленных на их восстановление.

Кроме того, дыхание участвует в речеобразовании, в выражении эмоций (смех), а так же взаимосвязано с рядом других функций организма (пищеварение, терморегуляции и т.п.).

В системе регуляции дыхания можно выделить внутренние и внешние звенья саморегуляции. Внутренние звенья связаны с состоянием крови (буферные свойства, содержание гемоглобина) и сердечно-сосудистой системы. Внешние звенья связаны с механизмами внешнего дыхания. Регулируемыми параметрами системы внешнего дыхания являются глубина и частота дыхательных движений.

Основным регулируемым объектом являются дыхательные мышцы, относящиеся к скелетной мускулатуре. Кроме них к объекту регуляции дыхания должны быть отнесены гладкие мышцы глотки, трахеи и бронхов, влияющие на состояние дыхательных путей. Транспорт газов кровью и газообмен в тканях осуществляют образования сердечно-сосудистой системы, о регуляции функции которой, речь шла в соответствующем разделе.

Дыхание регулируется рефлекторным путем, включающем три составных элемента:

1) рецепторы, воспринимающие информацию и афферентные пути, передающие ее нервным центрам;

2) нервные центры;

3) эффекторы - пути передачи команд от центров и сами регулируемые объекты.