- •Этапы дыхания:
- •2. Негазообменные:
- •Эластичность легких
- •Функции легких
- •Внешнее дыхание
- •Дыхательные мышцы
- •Давление в плевральной полости
- •Механизм вдоха и выдоха
- •Статические показатели внешнего дыхания (легочные объемы)
- •Динамические показатели внешнего дыхания
- •Химический состав сухого воздуха (в %)
- •Газообмен в легких и тканях
- •Парциальное давление
- •Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения
- •Обмен газов в тканях между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей
- •Транспорт газов кровью (о2 и со2) Транспорт о2 кровью
- •КривАя диссоциации оксигемоглобина
- •Транспорт со2 кровью
- •Дыхательный центр
- •Автоматия дыхательного центра
- •Гуморальные механизмы регуляции
- •Нервные механизмы регуляции
- •Рефлекторные механизмы регуляции
- •Три уровня регуляции активности дыхательного центра:
- •Управление внешним дыханием
Обмен газов в тканях между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей
Градиент парциального давления СО2 противоположный по направлению:
Рсо2 |
Значение |
в клетках ткани |
46 мм рт.ст. |
в интерстициальной жидкости |
45 мм рт.ст. |
в артериальной крови, притекающей к тканям |
40 мм рт.ст. |
в венозной крови, покидающей ткани |
45 мм рт.ст. |
в альвеолярном воздухе |
40 мм рт.ст. |
в выдыхаемом воздухе |
34 мм рт.ст. |
во вдыхаемом воздухе |
0,2 мм рт.ст. |
Рис. 12.18. Связывание СО2 кровью в тканевых капиллярах (Рсо2 в клетках ткани – 46 мм рт.ст., Рсо2 в интерстициальной жидкости – 45 мм рт.ст.)
Транспорт газов кровью (о2 и со2) Транспорт о2 кровью
Осуществляет сердечно-сосудистая система, а транспортным средством является кровь, где газы находятся в растворенном и химически связанном состоянии
Для оценки транспортных возможностей крови относительно О2 применяют показатель кислородная емкость крови
Кислородная емкость крови (КЕК) – это количество кислорода, которое может быть связано гемоглобином после полного насыщения его кислородом. Может быть определена экспериментально, менее точен расчет по формуле (на 100 мл крови):
КЕК (мл О2/100мл крови) = а×содерж. Нb в 100 мл крови,
где а – константа Гюфнера, равная 1,36 мл О2/1 г Нb
При содержании Нb = 15 г/100 мл крови:
КЕК = 1,36×15 = 20,4 мл О2/100 мл крови.
Нормальные величины КЕК для человека – 18-21 мл О2/100 мл крови. При анемиях (уменьшении содержания Нb) КЕК падает, при нагрузках – увеличивается
Зависимость между процентным насыщением гемоглобина кислородом и его парциальным давлением в графическом виде называют кривой диссоциации оксигемоглобина
КривАя диссоциации оксигемоглобина
Уменьшение Ро2 в крови вызывает диссоциацию оксигемоглобина – освобождение гемоглобина от О2 . Процентное содержание оксигемоглобина уменьшается, а восстановленного – увеличивается. При понижении Ро2 в крови степень насыщения гемоглобина О2 уменьшается
Рис. 12.19. Кривая диссоциации гемоглобина
Рис. 12.20. Влияние реакции среды и температуры на сродство гемоглобина к O2
А – влияние изменения рН крови на сродство гемоглобина к O2; Б – влияние изменения температуры на сродство гемоглобина к О2. Кривые 1-6 соответствуют температуре 0, 10, 20, 30, 38 и 43 °С
Транспорт со2 кровью
СО2 попадая в кровь присоединяет Н2О – образуется угольная кислота (Н2СО3), которая соединятся с белками плазмы:
Na(белка) + Н2СО3 = NaНСО3 + Н(белка)
В результате образуется гидрокарбонат Na, который в легких диссоциирует и освобожденный СО2 выходит в альвеолы
Этот процесс ускоряется ферментом карбоангидразой, которая находится в эритроцитах
Рис. 12.21. Транспорт СО2 кровью
Дыхательный центр
Система взаимосвязанных нейронов ЦНС, управляющих процессом внешнего дыхания. Обеспечивает координированную ритмическую деятельность дыхательных мышц и постоянное приспособление минутного объема поступающего в легкие воздуха к изменяющимся условиям окружающей среды
Дыхательный центр включает:
1. Первичный центр управления дыханием, генерирующий ритм внешнего дыхания, расположенный в продолговатом мозге. Состоит из нескольких групп нейронов, аксоны которых посылают управляющие сигналы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы Нейроны образуют:
инспираторный центр (регуляция вдоха)
экспираторный центр (регуляция выдоха)
2. Вторичные дыхательные нервные центры – две согласованно взаимодействующие группы дыхательных нейронов моста заднего мозга:
пневмотаксический центр (от слова "таксис" – движение) – организует взаимодействие инспираторных и экспираторных нейронов и ограничивает продолжительность вдоха
апнейстический центр (апнейзисы – судорожные вдохи) – оказывает противоположное действие и увеличивает продолжительность вдоха
Эти центры координируют функции первичного дыхательного центра
Рис. 12.22. Дыхательный центр ствола головного мозга
Пейсмекером, генератором ритма дыхательных движений, является предкомплекс Бётцингера – группа нейронов, расположенная непосредственно проксимально от первичного дыхательного центра, обладающая способностью автоматической генерации потенциалов действия, подобной автоматической активности синоатриального узла сердца. Терминали аксонов нейронов-пейсмекеров заканчиваются синапсами на инспираторных нейронах первичного дыхательного центра