Диффузия газов в легких

В легких происходит переход газов из крови в альвеолы. Направление и скорость диффузии зависят от парциального давления газа или его напряжения.

Парциальное давление газа – это часть общего давления газовой смеси, которая приходится на данный газ.

Парциальное давление газов в альвеолярном воздухе:

кислорода = 102 мм.рт.ст.,

углекислого газа = 40 мм рт.ст.

Парциальное напряжение газов в притекающей к альвеолам венозной крови:

кислорода = 40 мм рт.ст.;

углекислого газа = 47 мм рт.ст.

Движение газов из одной среды в другую происходит благодаря разности их парциального давления. Кислород диффундирует в кровь, а углекислый газ – в альвеолы. В результате напряжение газов в оттекающей от легких артериальной крови полностью соответствует их парциальному давлению в альвеолярном воздухе.

Транспорт газов кровью.

В легких венозная кровь превращается в артериальную, она богата О₂ и бедная СО₂. Артериальная кровь направляется к тканям, куда доставляет О₂ и где забирает СО₂, вновь превращаясь в венозную.

Транспорт кислорода кровью возможен двумя способами:

1. в состоянии физического растворения – в 100 мл крови - 0,3 мл. О₂,

2. в химической связи с гемоглобином - в 100 мл крови – 20 мл О₂.

Эта величина называется кислородной емкостью крови.

Транспорт углекислого газа.Находится в крови в 3-х формах:

1. в состоянии физического растворения - в 100 мл крови - 2,5-3мл,

2. в химической связи с гемоглобином - в 100 мл крови – 4-5 мл,

3. большая часть в виде солей угольной кислоты – в 100 мл крови – 48-50 мл.Для их образования в эритроцитах существует фермент карбоангидраза.

Газообмен в тканях

Так же как и в легких, в тканях диффузия газов происходит из-за разности их парциального напряжения.

Регуляция дыхания

Регуляция дыхания – это приспособление внешнего дыхания к потребностям организма в целом.Система регуляции дыхания включает 3 элемента:

рецепторы, воспринимающие и передающие информацию

дыхательный центр – совокупность нервных клеток, расположенных в разных отделах ЦНС и обеспечивающих регуляцию дыхания

эффекторы – рабочие органы, которые обеспечивают вентиляцию легких – это дыхательные мышцы.

Иннервация дыхательных мышц.

Осуществляется соматическими нервами. Диафрагма иннервируется диафрагмальными нервами. Их центры расположены в передних рогах серого вещества III и IV шейных сегментов спинного мозга. Межреберные мышцы иннервируются межреберными нервами. Их центры находятся в передних рогах серого вещества грудных сегментов спинного мозга.

Работа спинномозговых центров находится под контролем центров головного мозга.

Центры ствола мозга

Здесь различают 3 группы дыхательных нейронов.

В дорсальных отделах продолговатого мозга находится инспираторный центр, или центр вдоха. Его нейроны активируются при вдохе

В вентральных отделах продолговатого мозга расположен экспираторный центр, или центр выдоха. Нейроны этой зоны активируются при выдохе и во время дыхательной паузы.

Инспираторные и экспираторные нейроны оказывают друг на друга реципрокное тормозное влияние, клетки этих двух центров возбуждаются по очереди. Пока не закончилось возбуждение в клетках одного центра, клетки другого находятся в заторможенном состоянии.

В верхней части моста находится центр пневмотаксиса. Он контролирует работу центров вдоха и выдоха и обеспечивает нормальную глубину и частоту дыхания. Значение центра пневмотаксиса заключается в том, что во время вдоха он вызывает возбуждение центра выдоха и, таким образом, обеспечивает ритмическое чередование фаз дыхания.

Взаимодействие между отделами дыхательного центра.

Возбуждение, возникающее в центре вдоха, по нисходящим проводящим путям передается на центры дыхательных мышц (спинной мозг). Одновременно возбуждение передается в центр пневмотаксиса (мост), а оттуда в центр выдоха (продолговатый мозг). Возбуждение нейронов центра выдоха вызывает торможение в центре вдоха и прекращение передачи нервных импульсов к центрам спинного мозга.