Обмен газов в тканях

Транспорт газов кровью.

а) Транспорт кислорода.

Воздух поступает в легкие, а затем в капилляры малого круга. Там около 2% О₂ переносится плазмой крови, а 98% О₂ поступает в эритроциты и соединяется с гемоглобином (НHb), образуя оксигемоглобин НHbO₂. Это происходит благодаря высокому парциальному давлению O₂ в альвеолах. Так как напряжение O₂ в артериальной крови 102-96 Hg, в тканевой жидкости 20-40 Hg, а в клетках 0-1 мм рт.ст., то HbO₂ диссоциирует с образованием восстановленного гемоглобина НHb и О₂. О₂ поступает в тканевую жидкость, а затем в клетки, а НHb вновь перемещается к легким. Диссоциации помогают накопление CO₂ в тканях, сдвиг реакции крови в кислую сторону, повышение температуры.

Максимальное количество О₂, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной ёмкостью крови. В норме в 1 л артериальной крови содержится 180-200 мл О₂. В капиллярах тканей, где концентрация СО₂ в крови увеличена, способность Hb удерживать О₂ уменьшается и это облегчает его отдачу клеткам. В альвеолах, где часть СО₂ выходит в альвеолярный воздух, Hb вновь связывается с О₂.

б) Транспорт углекислого газа.

Из клеток, где большое содержание СО₂ (60 мм рт.ст.), этот газ поступает в тканевую жидкость (47 мм рт. ст.), а затем в артериальную кровь (40 мм рт.ст.) капилляров и транспортируется к легким. СО₂ переносится плазмой крови и эритроцитами. В эритроцитах имеется фермент карбоангидраза, под влиянием которой СО₂ соединяется с Н₂О, образуя Н₂СО₃, которая диссоциирует на Н⁺ и НСО₃^-.

В плазме СО₂ переносится в виде свободной углекислоты (4%), в виде Н₂СО₃ (2%), но в основном в виде NaHCO₃ (33%). Это происходит так: часть НСО₃^- выходит из эритроцитов в плазму. На место НСО₃^-в эритроцит из плазмы поступают CI^-. В плазме остаются Na⁺ и соединяются с НСО₃^-, образуя NaHCO₃.

В эритроцитах часть НСО₃^- соединяется с К⁺, образуя КНСО₃. (14%). Кроме этого СО₂ соединяется с Hb, образуя карбгемоглобин (HbСО₂) (5%).

Для связывания СО₂ большое значение имеют свойства Hb как кислоты. Оксигемоглобин - более сильная кислота, чем Н₂СО₃, а дезоксигемоглобин - более слабая. Поэтому в артериальной крови НHbO₂ вытесняет ионы калия из бикарбоната и переносится в виде соли КHbO₂. Эта соль в тканевых капиллярах с высоким содержанием СО₂ легко отдает О₂, образуя восстановленный гемоглобин (НHb), КНСО₃ и О₂, а СО₂ сразу же соединяется с НHb, образуя НHbСО₂.

В капиллярах малого круга в легких напряжение СО₂, снижается и вначале удаляется СО₂, растворимый в плазме, затем СО₂ при расщеплении НHbСО₂. СО₂ выходит в альвеолы, а О₂ из воздуха поступает в кровь и вступает в реакцию с Hb, образуя НHbO₂. Оксигемоглобин как более сильная кислота, чем угольная вступает в реакцию с бикарбонатами и вытесняет из них Н₂СО₃. В капиллярах легких свободная Н₂СО₃ с помощью карбоангидразы расщепляется на СО₂ и Н₂О и СО₂ выходит в альвеолярный воздух.

Дыхательный центр

1) В продолговатом мозге находится бульбарный дыхательный центр (в ретикулярной формации в области дна IV желудочка, который состоит из отдела вдоха (инспираторный) и отдела выдоха (экспираторный).

2) Варолиев мост регулирует продолжительность фаз вдоха и выдоха и паузы между ними. Здесь находится центр пневмотаксиса - переключение фаз вдоха и выдоха.

3) Спинной мозг получает импульсы от продолговатого, которые идут к диафрагме и межрёберным мышцам.

4) Гипоталамус регулирует дыхание при физической работе; осуществляет связь дыхания с обменом веществ и терморегуляцией в организме.

5) Лимбическая система связывает дыхание с вегетативной регуляцией органов и с эмоциями.

6) Кора больших полушарий регулирует дыхание во время разговора, дублирует автоматию дыхательного центра и др.

Дата добавления: 2014-01-20