Транспорт газов кровью. Коэффициент утилизации кислорода.
Транспорт кислорода кровью
Кислород в крови транспортируется, в основном, в виде оксигемоглобина (содержание кислорода в артериальной крови 200 мл/л); + 2,5 мл/л кислорода растворено в плазме; 120 мл/л в венозной крови.
Главный фактор образования оксигемоглобина – высокое парциальное давление кислорода в альвеолах – 100 мм.рт.ст.
При значительном падении парциального давления кислорода в легких содержание кислорода в крови будет сохраняться достаточно высоким – см.кривую образования и диссоциации оксигемоглобина- т.е имеется высокая надежность механизмов обеспечения организма кислородом.
Коэффициент утилизации кислорода (КУК)- его извлечение из артериальной крови.
КУК = 40-60%
Транспорт углекислого газа кровью
Углекислый газ, как и кислород, переносится плазмой и эритроцитами с помощью различных соединений.
Большая часть СО2 транспортируется плазмой крови в виде бикарбоната натрия, Н2СО3. Всего в венозной крови содержится около 580 мл/л СО2, в артериальной крови 520 мл/л.
Значительная часть СО2 находится в эритроците в форме карбогемоглобина НвСО2 – 45 мл/л. 25 мл/л углекислого газа растворено в плазме.
Образование соединений углекислого газа ускоряется карбоангидразой в эритроцитах – ускоряет реакцию распада и синтеза Н2СО3.
Диффузия газов в тканях. Факторы, влияющие на диффузию газов.
Основная движущая сила – разность напряжения газов в крови и тканях:
1. парциальное давление кислорода в артериальной крови – 100 мм.рт.ст
в межклеточном пространстве – 40 мм.рт.ст
в клетке – 0-20 мм.рт.ст
2.парциальное давление углекислого газа в артериальной крови – 40 мм.рт.ст
В межклеточном пространстве – 46
В клетке – 65.
Дополнительные факторы:
Площадь диффузии
Длина пути диффузии- диффузия газов осуществляется через альвеолярно-капиллярную мембрану, представленную альвеолоцитами, базальной мембраной и межклеточным пространством, базальной мембраной и эндотелием капилляра, слоем плазмы крови, мембраной эритроцита.
Дыхательный центр, его отделы. Механизм смены фаз дыхания.
Дыхательный центр(Павлов) – группы нейронов, расположенные на разных уровнях ЦНС, обеспечивающих регуляцию дыхания – «созвездие нервных центров».
Дыхательный центр (ДЦ) – совокупность нервных клеток, обеспечивающая координацию деятельности скелетной мускулатуры и приспособление дыхания к меняющимся условиям.
ДЦ- это деятельность пяти отделов ЦНС:
Кора
ЛРК (гипоталамус)
Бульбо-понтийный отдел (варолиев мост и продолговатый мозг)
Спинной мозг
Мышцы
Бульбо-понтийный отдел обеспечивает ритмику дыхания.
Состоит из:
пневмотоксического центра в передней части варолиева моста – координатор вдоха и выдоха, способствует их смене
инспираторные и экспираторные нейроны продолговатого мозга –образуют 2 отдела:
инспираторный отдел – генератор дыхания, воприятие импульсов с рецепторов, передача на мышцы, возбуждение экспираторного отдела
экспираторный отдел – тормозит инспираторный отдел.
Различают инспираторные (ранние, поздние, полные) нейроны; экспираторные (=) нейроны; инпираторно-экспираторные и непрерывно активные нейроны.
Большинство инспираторных нейронов обладает непрерывной спонтанной импльсной активностью, которая превращается в фазную благодаря тормозным влияниям поздних инспираторных и экспираторных нейронов.
Самовозбуждение нейронов инспираторного отдела дополняется коррекцией со стороны пневмотоксического центра и информацией с рецепторов через блуждающие нервы.
Спинной мозг – регулятор постоянного дыхательного объема через:
мотонейроны и интернейроны центров дыхательных мышц – 3-5 шейные сегменты (диафрагма) и 1-6 грудные сегменты (межреберные и мышцы живота)
рецепторы растяжения мышечных веретен и растяжения легких.
Гипоталамус – регулятор дыхания во время поведенческих актов, при эмоциях, обеспечивающих переключение сигнализации при изменении обмена, с интеро-, проприо- (физическая работа), терморецепторов (тепловая одышка).
Полушария большого мозга – оказывает постоянное тормозящее влияние на центр, осуществляет произвольное изменение дыхания (задержка на 40-60с), опережающая регуляция дыхания.
Механизм смены фаз дыхания:
Ритмическое сокращение и расслабление дыхательных мышц обеспечивается циркуляцией импульсов в нейронах продолговатого мозга, а также их взаимодействием с нейронами моста и рефлексогенных зон (главная – легочная).
При этом эфферентные импульсы ритмично поступают по диафрагмальному и межреберным нервам к мыщцам вдоха, что ведет к их сокращению. Прекращение импульсации сопровождается расслаблением мышц – выдох.
Таким образом, импульсация от нейронов моста и вагуса обеспечивает смену вдоха на выдох.
*Мышцы выдоха (экспираторные) – внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки.
*Мышцы вдоха (инспираторные) – диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мыщцы.
*Рефлекс Геринга – Брейера: рефлекс с механорецепторов легких. При вдохе механорецепторы возбуждаются,импульсы по блуждающим нервам тормозят инспираторные нейроны и происходит смена вдоха на выдох.