Метаболическая функция легких

1. Легочная ткань помимо газотранспортной функции принимает активное участие и в метаболизме многих соединений. Одними из них являются указанные выше сурфактанты, синтезируемые пневмоцитами II типа. Весьма важно то, что, благодаря своей метаболической функции, заключающейся в синтезе и разрушении многих биологически активных соединений, легкие участвуют в регуляции многих функций организма. Превращение ангиотензин I в ангиотензин II. катализирует ангиотензин–превращающий фермент эндотелиальных клетках капилляров альвеол.

2. Брадикинин инактивируется на 80% при помощи ангиотензин–превращающего фермента,

3. С помощью ферментов в лёгких инактивируются простогландины E1, E2 и F2a, лейкотриены и норадреналин.

4. В лёгких инактивируется также серотонин путём выведения из крови.

5. Некоторые вазоактивные и бронхоактивные вещества метаболизируют в лёгких и могут освобождаться в кровоток. Наиболее важными среди них являются метаболиты арахидоновой кислоты: лейкотриены, вызывающие сужение воздухоносных путей и участвующие в воспалительных реакциях, и Пг (мощные вазоконстрикторы или вазодилататоры).

Этапы дыхания

ДЫХАНИЕ (respiratio) - совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм атмосферного кислорода, использование его в реакциях биологического окисления, а также удаление из организма образующегося в процессе метаболизма углекислого газа. В результате биол, окисления в клетках образуется большое количество энергии, используемой в процессе жизнедеятельности (см. Обмен веществ и энергии).  Дыхание состоит из следующих основных этапов: внешнего дыхания, обеспечивающего обмен газов между легкими и окружающей средой, транспорта газов кровью (см. Газообмен) и тканевого дыхания (см. Дыхание тканевое).  Внешнее дыхание осуществляется легкими. Воздухоносные пути легких имеют вид густого дерева; на протяжении от трахеи до самых мелких бронхов они ветвятся в среднем 17 раз, каждое из ветвлений дает 3 дочерних ветви. На стенках дыхательных бронхиол и альвеолярных ходов располагаются альвеолы, количество к-рых у человека в каждом легком достигает 350 млн. Именно в альвеолах, а также частично в бронхиолах и альвеолярных путях происходит газообмен: кислород атмосферного воздуха переходит в кровь легочных капилляров, а углекислый газ из крови - в альвеолярный воздух. Выдыхаемый воздух представляет собой смесь альвеолярного воздуха и атмосферного воздуха воздухоносных путей. Вентиляция легких обеспечивается периодической сменой вдохов и выдохов. Вдох происходит за счет энергии сокращения дыхательных мышц грудной клетки (см. Грудь), выдох при спокойном дыхании - пассивно за счет эластических сил легочной ткани и грудной клетки. Т. о., дыхание, а также дыхательные движения представляют собой ритмический процесс, частота к-рого у здорового взрослого человека составляет 16-18 циклов в 1 мин. Каждый дыхательный цикл состоит из вдоха и выдоха. Регуляция ритмической дыхательной деятельности и приспособление дыхания к изменяющимся условиям окружающей и внутренней среды организма обеспечивается дыхательным центром продолговатого мозга. В его состав входят инспираторный и экспираторный отделы; раздражение этих отделов вызывает соответственно вдох и выдох. Нервные клетки дыхательного центра чувствительны к изменениям газового состава крови. Основным фактором, оказывающим влияние на возбуждение "центра вдоха", является углекислый газ.  Кислород, поступающий из альвеолярного воздуха в кровь, связывается гемоглобином эритроцитов и доставляется к тканям. В тканевых капиллярах кислород отщепляется от оксигемоглобина и переходит в ткани, где включается в окислительные процессы. Углекислый газ, образующийся в тканях, переходит в кровь и поступает в эритроциты. Часть углекислого газа соединяется с гемоглобином и доставляется к легким. Большая часть углекислого газа в эритроцитах при участии фермента карбоангидразы превращается в бикарбонаты, к-рые переходят в плазму и также транспортируются с током крови к легким. В легочных капиллярах бикарбонаты под влиянием карбоангидразы распадаются, при этом выделяется углекислый газ. Отщепляется углекислый газ и от гемоглобина. Он переходит в альвеолярный воздух и при выдохе удаляется в окружающую среду.  При спокойном дыхании в альвеолы взрослого человека с каждым вдохом поступает примерно 350 куб. см воздуха (см. Жизненная емкость легких, Спирография), а альвеолярный воздух при этом обновляется лишь на 1/10 своего объема (коэффициент вентиляции). Минутная вентиляция легких - количество воздуха, проходящего через легкие в течение 1 мин. Величина минутной вентиляции легких резко возрастает при физическом и эмоциональном напряжении, что объясняется усилением окислительных процессов в тканях при этих состояниях.  Патология Д. проявляется изменением его глубины, частоты и ритма. Учащение ритма Д. (тахипноэ) и урежение (брадипноэ) возникают при нарушении возбудимости дыхательного центра. После форсированного дыхания вследствие ослабления раздражения дыхательного центра, вызываемого понижением содержания углекислоты в альвеолярном воздухе и крови, может наступить апноэ, или длительное отсутствие дыхательных движений. При резком угнетении дыхательного центра, при тяжелой обструктивной или рестриктивной дыхательной недостаточности наблюдается так наз. олигопноэ - редкое поверхностное дыхание.  К периодическим типам патол, дыхания, возникающим в результате нарушения равновесия между возбуждением и торможением в ц. н. с., относятся периодическое дыхание Чейна-Стокса, биотовское дыхание и большое дыхание Куссмауля.  При периодическом дыхании Чейна- Стокса поверхностные и редкие дыхательные движения становятся глубже и чаще и после достижения максимума снова слабеют и урежаются, затем наступает пауза на 10-30 с, и дыхание возобновляется. Такое Д. наблюдается при тяжелых патол, процессах: нарушении мозгового кровообращения, черепно-мозговой травме, заболевании мозга, различных интоксикациях и др.  Биотовское дыхание - чередование глубоких вдохов с длительными паузами до 1/2 мин. Оно характерно для терминальных состояний, часто предшествует остановке дыхания и сердечной деятельности.  Большое дыхание Куссмауля - порывы судорожных, глубоких вдохов, слышимых на расстоянии, возникает при коматозных состояниях, в частности при диабетической коме, почечной недостаточности.  Для поддержания газообмена в организме на нужном уровне в случае недостаточного объема естественного дыхания или остановке его по каким-либо причинам прибегают к искусственной вентиляции легких