Регуляция дыхания

И крови у человека (средние величины в покое)

Газовый состав дыхательной среды

Транспорт газов кровью

Газообмен в легких между кровью и альвеолярным воздухом соверша-путем диффузии. Попавший в кровь кислород находится в двух состоя-физическом растворении и в химической связи с гемоглобином (основ­ная форма переноса кислорода кровью).

Таблица 7

Среда	Кислород	Углекислый газ
Парциальное i давление, мм рт.ст.	Содержание, Об.%	Парциальное давление, мм рт.ст.	Содержание, Об.%
Вдыхаемый воздух Выдыхаемый воздух Альвеолярный газ Артериальная кровь Венозная кровь Артериовенозная разница	-55	20,9   16,6   14,5   20,0   15,0   -5	0,2           +6	0,03   3,7         +4

Гемоглобин образует с кислородом очень непрочное, легко диссоциирую­щее соединение - оксигемоглобин (1г гемоглобина связывает 1,34 см кисло­рода). Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет в среднем 140 г/л (14 г%). Насыщение гемоглобина кислородом зависит от не­скольких факторов, в первую очередь - от парциального давления кислорода в атмосферном и альвеолярном воздухе. Одной из основных причин, способ­ствующих отдаче кислорода гемоглобином, является сдвиг активной реакции среды (рН) в тканях в кислую сторону.

Максимальное количество кислорода, которое может быть связано 100 см³ крови - кислородная емкость. Средние значения этого показателя у взрослого человека - 19 - 22 об%.

Растворимость углекислого газа в крови значительно выше, чем

ки­слорода, Большая часть углекислого газа содержится в крови и эритроцитах в
виде солей угольной кислоты (48-51 об%), около 25-30 об% - в
соединении с гемоглобином в виде карбоксигемоглобина, около 2/3 всех

со­единений углекислого газа находится в плазме и около 1/3 - в эритроцитах.

Известно, что в эритроцитах содержится угольная ангидраза (карбоан- гидраза) - биологический катализатор, фермент, который ускоряет расщепление угольной кислоты в капиллярах легких. В тканевых же капиллярах при тии карбоангидразы происходит синтез угольной кислоты в эритроцитах (бикарбонат калия) и в плазме (бикарбонат натрия).

При нарушении газообмена в легких или при нарушении процессов транспорта кислорода к тканям в последних возникает состояние тканевой гипоксии. При снижении напряжения кислорода в артериальной крови про­исходит увеличение вентиляции легких. Артериальная гипоксия может воз­никнуть на большой высоте над уровнем моря, где атмосферное давление, а вследствие этого и парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе

понижены.

При тяжелой артериальной гипоксии нарушаются процессы жизнедея­тельности.

Главная цель регуляции дыхания состоит в поддержании соответствия легочной вентиляции потребностям организма. Так при физической нагрузке требуется возрастание объема дыхания, что возможно благодаря изменению частоты и глубины дыхания. Выполнению задач регуляции способствуют как рефлекторные (нервные), так и гуморальные механизмы.

Нервная регуляция дыхания осуществляется многоуровневой системой при ведущем значении коры больших полушарий (рис. 84).

Низший дыхательный центр находится в продолговатом мозге и со­стоит из взаимосвязанных центров вдоха и выдоха, обладающих свойст­вом автоматии. Нейроны этих центров тесно взаимодействуют с различными группами клеток, расположенными выше в стволе мозга (в варолиевом мос­ту). Ритмически возникающее возбуждение (обеспечивающее ритмичность дыхания) нейронов в этой области сохраняется даже при полном отсутствии информации, поступающей от периферических рецепторов. Однако автома­тическая активность дыхательного центра находится под модулирующим влиянием гуморальных факторов, вышележащих отделов головного моз­га, а также информации с периферии (от хеморецепторов и рецепторов рас­тяжения легких, от механорецепторов верхних дыхательных путей, от про-приорецепторов дыхательных мышц). Иначе можно сказать, что дыхательный центр осуществляет регуляцию дыхания с помощью безусловных рефлексов, приспособление, же дыхательной функции к меняющимся условиям окружаю­щей среды регулируется корой больших полушарий. Дыхательный центр продолговатого мозга тесно связан с нейронами шейного и грудного отде­лов спинного мозга, откуда выходят двигательные нервы, иннервируюшие дыхательные мышцы (диафрагму, межреберные и др.). Разрушение низшего дыхательного центра ведет к остановке дыхания.

Гуморальная регуляция дыхания. Возбудимость нейронов дыхатель­ного центра в значительной мере определяется концентрацией в крови угле­кислого газа. Повышение в крови его концентрации (главный гуморальный стимул) возбуждающе действует на дыхательный центр, что приводит к ин­тенсификации дыхания. Воздействие углекислого газа на дыхательный центр осуществляется двумя путями: непосредственно (кровь омывает хеморецепторы ствола мозга) и опосредованно, через хеморецепторы каротидного синуса (сонная артерия) и дуги аорты.

Меньшее значение в регуляции дыхания имеет кислород. Только значи­тельное снижение его концентрации в воздухе (примерно в два раза) стимули­рует легочную вентиляцию. Эта особенность связана с большими резервами кислородной емкости крови.

Особенно сильным стимулом для дыхательного центра является со­четание повышенной концентрации углекислого газа с недостатком ки­слорода в крови, что связано с нарушением кислотно-щелочного равновесия в организме и накоплением в нем кислых продуктов обмена. Особо чувстви­тельна к этому ткань мозга.

Дата добавления: 2015-05-10