Объясните механизмы транспорта углекислого газа кровью, раскройте роль карбоангидразы. Проанализируйте роль дыхания в регуляции рН крови

Перенос углекислого газа. Двуокись углерода, образующаяся в тканях, переносится с кровью к легким и выделяется с выдыхаемым воздухом в атмосферу. В отличие от транспорта кислорода она транспортируется кровью тремя способами.

Формы транспорта углекислого газа.

СО2 в венозной крови содержится всего 580 мл. Находится СО2 в крови в 3-ех фракциях:

1)физически растворенный 25 мл

2)химически связанный в виде бикарбонатов 510 мл(плазма: бикарбонат натрия-340 мл ,эритроциты: бикарбонаты калия -170 мл)

*СО2→в эритроцит→фермент карбоангидраза→угольная кислота(Н2СО3) →переносится к легким Механизм переноса двуокиси углерода. Перенос двуокиси углерода из тканей в легкие осуществляется следующим образом. Наибольшее парциальное давление двуокиси углерода в клетках тканей и в тканевой жидкости — 60 мм рт.ст.; в притекающей артериальной крови оно составляет 40 мм рт.ст. Благодаря этому градиенту двуокись углерода движется из тканей в капилляры. В результате ее парциальное давление возрастает, достигая в венозной крови 46—48 мм рт.ст. Под влиянием высокого парциального давления часть двуокиси углерода физически растворяется в плазме крови.

Роль карбоангидразы. \

*СО2→в эритроцит→ фермент карбоангидраза→ угольная кислота(Н2СО3) → бикарбонат→переносится к легким :

бикарбонаты плазмы крови→в эритроцит→карбоангидраза→СО2

В целом 1 л венозной крови фиксирует около 2 ммоль двуокиси углерода. Из этого количества 10 % находится в виде карбоаминовой связи с гемоглобином, 35 % составляют ионы гидрокарбоната в эритроцитах, и оставшиеся 55 % представлены угольной кислотой в плазме.

Роль дыхания в регуляции рН крови.

Содержание двуокиси углерода и кислорода в крови и тканях активно влияет на рН. Избыток двуокиси углерода ведет к увеличению содержания угольной кислоты и повышению концентрации водородных ионов.

Снижение двуокиси углерода вызывает обратную реакцию — развитие защелачивания (алкалоз). При недостатке кислорода (гипоксия) усиливается доля гликолитических реакций в метаболизме, что проявляется в избытке недоокисленных продуктов, молочной, а-кетоглютаровой и пировиноградной кислот.

При выраженной гипоксии наблюдается сдвиг рН в кислую сторону (ацидоз).

Кривая диссоциации двуокиси углерода.

Содержание двуокиси углерода в крови зависит от ее парциального давления; зависимость описывается кривой диссоциации двуокиси углерода.

По своему характеру эта кривая принципиально не отличается от кривой диссоциации оксигемоглобина. Однако содержание двуокиси углерода в крови не сводится только к диссоциации карбогемоглобина и описывает все способы транспорта. На рисунке ниже приведены кривые связывания двуокиси углерода для оксигенированной (артериальной) и дезоксигенированной (венозной) крови.

Общая закономерность проявляется в увеличении содержания двуокиси углерода в крови при возрастании ее парциального давления.

Охарактеризуйте дыхательный центр (в узком и широком смысле слова), современные представления о его структуре, локализации и участии отделов в регуляции дыхания. Объясните роль блуждающего нерва в регуляции дыхания

Дыхательный центр

А)ЦНС 1)кора средн мозга(моторная зона)	1)контроль произвольного дыхания 2контроль за составом газа 3)поддержание гомеостатических параметров в дыхательной системе
2)Промежуточный мозг Ядра Гипоталамуса	Координация работы систем дыхания и кровообращения
3)Средн мозг	Тонус дыхательной мускулатуры
4)Варолиев мост
А)Пневмотоксический центр(верхн часть моста) Б)Апнестический центр	1)регуляция вдоха и выдоха 2)↑частоты и глубины дыхания 1)активация инспираторного отдела 2)↓частоты и глубины дыхания(удлинение вдоха)
5)Продолговатый мозг Бульбарный отдел А)дорсальная часть Б)вентральная	1)инспираторные нейроны :ранние , полные ,поздние :регуляция вдоха 2)инспираторные→экспираторные :переход от вдоха к выдоху Экспраторные : ранние ,поздние:регуляция выдоха
6)Спинной мозг Мотонейроны в передних рогах А)шейн отдел :С3-С5(диафрагмальный нерв) Б)грудной отдел *Th2-Th6 *Th8-Th10	Регуляция работы диафрагмф Регуляция инспираторных(наружн межреберн) м-ц Регуляция работы экспираторных(внутр межреберн)м-ц
Б)ВНС 1)Симпатический отдел	1расширение бронхов(расслабление гладкой мускулатуры) 2угнетение работы ж-з(слизист)
2)Парасимпатический отдел	1сужение бронхов(сокращ-е гладк мускулатуры) 2)усиление работы ж-з

ДЦ управляет 2-мя основными ф-ми:

1 двигательной , кот появляется в виде сокращения дыхательных м-ц

*генерация дыхательного ритма и паттерна (длительность вдоха и выдоха , величина дыхательного объема , минутный объем дыхания)

2гомеостатической ,сязанной с поддержанием постоянства внутр среды организма при сдвигах в ней содержания О2 и СО2

*поддерживает стабильные величины дыхательных газов в крови и внеклеточной жидкости мозга,адаптирует дых ф-ю к условиям измененной газовой среды и др. факторам среды обитания.

Современные представления о структуре ДЦ.

Современные исследования показали, что в продолговатом мозге нет четкого деления на инспираторный и экспираторный отделы , а есть скопления дыхательных нейронов с определенной функцией.Вваролиевом мосту нах-ся ядра дахытельных нейронов , образующих пневмотаксический центр. Считаеся , что дыхательные нейроны моста участвуют в мех-ме смены вдоха и выдоха и регулируют величину дыхательного объема. Дыхательн нейроны продолговатого мозга и варолиева моста связаны между собой восходящими и нисходящими нервными путями и функционируют согласованно.Получив импульсы от инспираторного центра продолговатого мозга , пневмотаксический центр посылает их к экспираторному центру

продолговатого мозга , возбуждая последний. Инспираторные нейроны тормозятся. Разрушение мозга между продолговатыфм мозгом и мостом удлиняет фазу вдоха.Предполагается , что варолиев мост содержит и апнейстический центр , кот стимуолирует инспираторный центр. Роль апнейстического центра в регуляции дыхания оекончательно не установлена.