83. Обмін газів у тканинах

• Дифузія молекул О₂ з крові в тканини здійснюється за його градієнтом.

• На проміжку від артеріальної частини капіляра до мітохондрій клітин, де кисень використовується для хімічних реакцій окислення, різниця тиску кисню (ΔрО₂) дорівнює майже 100 мм рт. ст. (13,3 кПа). Внаслідок цієї різниці відбувається дисоціація оксигемоглобіну і рух розчиненого кисню через стінку капіляра, міжклі­тинний простір, що розділяє стінки капіляра і оболонку клітин, саму цитолему, внутрішньоклітинний простір і, нарешті, оболонку мітохондрії.

• На різних ділянках цього шляху ΔрО₂ приблизно таке: біля мітохондрії — 3-5 мм рт. ст. (0,4-0,76 кПа), всередині клітин — 10 мм рт. ст. (1,33 кПа), в тканинній рідині біля капіляра— 20-40 мм рт. ст. (0,26-0,52 кПа).

• Це критичні рівні, при яких здійснюється енергетичне забезпечення функцій клітин за рахунок окисНення.

• Якщо потреби клітин в енергії зростають, і тиск кисню біля мітохондрії падає нижче критичного рівня, тоді О₂ для окислення не вистачає, і клітина переходить на анаеробний шлях енерго­забезпечення з утворенням молочної кислоти.

• Відомо, що не весь кисень, який потрапляє в капіля­ри, використовується тканинами. Частина його залиша­ється у венозній крові. Різницю між процентним вмістом О₂ в артеріальній і венозній крові називають коефіцієн­том тканинної утилізації кисню (КТУК). У стані спокою він дорівнює 25-30%. Це означає, що тканини за час перебування порції крові в капілярі встигають поглину­ти лише 1/4 кисню, що до них надходить. При напруже­ній м'язовій роботі КТУК зростає до 50-60%.

• Під час напруженої діяльності, коли м'язові волокна стискають капіляри, де утрудняється і навіть припиня­ється кровообіг, у постачанні киснем міокарда і скелет­них м'язів бере участь міоглобін.

• Його особливістю є те, що вже при рО₂, який дорівнює 10 мм рт. ст. (1,33 кПа), він повністю переходить у міооксигемоглобін. Зв'язок кисню із залізом у міоглобіні міцніший, тому міоглобін віддає кисень тільки при гіпоксії.

• Перехід СО₂ з тканин у кров зумовлюється різницею його парціального тиску. У мітохондріях рСО₂ становить близько 60 мм рт. ст. (7,98 кПа), у тканинній рідині— 48 мм рт. ст. (6,37 кПа), у венозній крові — 46 мм. рт. ст. (6,11 кПа).

84. Нервова і гуморальна регуляція дихання та основні причини, які можуть викликати їх порушення

• Дихання регулюється нервовою і гуморальною системами. Центральний регулятор — дихальний центр.

• Дихальним центром називають сукупність нервових клітин, які розміщені в різних відділах центральної нер­вової системи і забезпечують координовану ритмічну ді­яльність дихальних м'язів (скорочення і розслаблення), що викликає почергово вдих і видих, та пристосування дихання до змін умов зовнішнього і внутрішнього сере­довища організму.

• Ще в давнину було відомо, що пошкодження спинного мозку нижче довгастого призводить до смерті.

• У 1812 р. Лєгаллуа (шляхом перерізання мозку у птахів), а в 1842 р. Флуранс — дали пояснення цьому факту і навели експериментальні докази місцезнаходження дихального центру в довгастому мозку.

• М.О. Миславський (1885) встановив, що дихальний центр розміщеннй в ретикулярній формації довгастого мозку, в області дна IV шлуночка, являється парним; розділив, центр на два — центр вдиху (інспіраторний) та центр видиху (експіраторний).

• Автоматія дихального центру зумовлюється нервовими імпульсами, які поступають із нервових закінчень ле­гень, судин, м'язів, а також і тих, котрі приходять із вище розміщених відділів центральної нервової системи, в тому числі і кори півкуль головного мозку. Тому дихальними рухами ми можемо керувати (приско­рити або сповільнити дихання).

• Крім ритмічної зміни вдиху видихом дихальний центр здійс­нює замикання деяких дихальних рефлексів, таких як:

— затримка дихання під час занурення тіла у воду;

— захисні рефлекси кашлю і чхання.

• Дихальний центр також регулює роботу м'язів гортані, котрі узгоджують, ковтання з диханням.

• Гуморальна регуляція дихання:

— нейрони дихального центру чутливі до вуглекислого газу;

— якщо в крові, котра омиває дихальний центр, є надлишок СО₂ — збудливість дихального центру зростає і дихання стає більш частим і глибоким (як наслідок — вміст СО₂ у крові нормалізується);

— якщо СО₂ в крові мало, то це, навпаки, викликає гальмування дихання;

— при фізичних навантаженнях м'язи виконують посилену робо­ту і кількість СО₂ в крові зростає, що стає однією із при­чин поглиблення і посилення дихальних рухів під час роботи (працюючі м'язи краще забезпечуються киснем).

• Гуморальна регуляція дихання, яка діє разом з нервовою системою. В зв'язку з цим кажуть про нервово-гуморальну регуляцію.

Рис. 89. Загальна схема центральних і периферичних факторів, що впливають на дихання

118