7) Функциональная система, поддерживающая газовый состав крови. Динамика еѐ работы.

Функциональная система,поддерживающая газовый состав крови

- динамическая, саморегулирующаяся организация, все компоненты которой взаимосвязаны, взаимообусловлены и направлены на достижение полезного приспособительного результата: РСО2 = 40 мм.рт.ст., РО2 = 100мм.рт.ст. – в оксигенированной крови; РСО2 = 48мм.рт.ст., РО2 = 40мм.рт.ст. – в неоксигенированной крови. + рН в артериальной крови (7,45), в венозной (7,35). Способствуют поддержанию нормального гомеостаза в организме.

1) Полезный приспособительный результат: парциальное давление кислорода 100 мм.рт.ст. , углекислого газа 40 мм.рт.ст.– в артериальной крови; парциальное давление кислорода 40мм.рт.ст., углекислого газа 48 мм.рт.ст. – в венозной крови.

2) Рецепторы: хеморецепторы.

3) Обратная афферентация: нервный и гуморальный путь.

4) Нервный центр: дыхательный центр продолговатого мозга (инспираторный и экспираторный). + нервно-таксический центр варолиева моста (регулирует автоматизм).

5) Исполнительные механизмы: вегетативная и гуморальная регуляция направлены на изменение кровообращения, массы и качественного состава крови, кислотно-щелочного равновесия крови и процессов выделения. Поведение дополняет процессы регуляции в экстремальных условиях. Регуляция внешнего дыхания направлена на изменение глубины, частоты и ритма дыхания. Гуморальная – СО2 и О.

8) Газообмен в лѐгких.

Газообмен в легких. Парциальное давление О – 100 мм.рт.ст., СО – 40 мм.рт.ст. в альвеолярном воздухе. К легким притекает венозная кровь, парциальное давление СО – 47 мм.рт.ст., О – 40 мм.рт.ст. Движущая сила – разность (градиент): О – 60 мм.рт.мт, СО – 7 мм.рт.ст. Транспорт газов через стенку альвеол. Со покидает кровь и поступает в альвеолярный воздух, а О наоборот. В результате этого венозная кровь насыщается О и становится артериальное. Парциальные давления как в альвеолярном воздухе.

9) Транспорт кислорода. Кривая диссоциации оксигемоглобина и еѐ биологическое значение. Эффект Бора.

Механизмы связывания газов кровью

1. Физическое растворение. В жидкой части крови растворены газы воздуха: кислород, углекислый газ, азот. Растворение О2 и СО2 в воде не играет физиологической роли.

2. Химическое связывание кислорода кровью.

Насыщение кровью кислородом зависит от:

1. Альвеолярной вентиляции /pO2 в альвеолах/

2. Кровотока в легких

3. Диффузионной способности легких

4. Содержания гемоглобина в эритроцитах

1 г HHb способен связать 1,35 мл О2. При содержании гемоглобина 150 г/л (норма) каждые 100 мл крови переносят 20,8 мл О2. Это кислородная емкость крови.

Другой показатель - содержание кислорода в крови, взятой в различных участках сосудистого русла: артериальной/20 мл О2/100 мл крови/ и венозной/14 млО2/100 мл крови/.

Следующий показатель - артерио-венозная разница/норма 5-6 мл О2/100 мл крови/.

Отношение кислорода, связанного с гемоглобином к кислородной емкости крови/все выраженное на 100 мл крови/ называется насыщение гемоглобина кислородом. В артериальной крови оно составляет в норме 96%.

Гемоглобин присоединяет кислород с помощью непрочной водородной связи, с образованием оксигемоглобина. Направленность реакции зависит от содержания кислорода: если количество кислорода в крови увеличивается, то реакция идет в сторону образования оксигемоглобина, если уменьшается - то в противоположную сторону.

Динамика взаимодействия Нв и О2 отражается кривой диссоциации оксигемоглобина. Эта кривая количественно определяет приведенную выше реакцию связывания гемоглобином кислорода. Кривая отражает общую закономерность: увеличение количества кислорода сопровождается усиленным образованием оксигемоглобина.

Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет S-образный вид. Это связанно с тем, что до 10 мм рт. ст. кислород связывается гемоглобином медленно, затем до 60-50 мм рт. ст. скорость реакции резко увеличивается, кривая круто поднимается вверх, при давлении 90 мм рт. ст., когда более 98% гемоглобина связано с кислородом, она вновь идет почти горизонтально.

Биологическое значение кривой диссоциации оксигемоглобина. Участок кривой соответствующий низким парциальным значениям кислорода, характеризует содержание оксигемоглобина в капиллярах тканей, а участок, соответствующий высоким парциальным значениям кислорода, характеризует содержание оксигемоглобина в легочных капиллярах.

Избыток СО2 и ацидоз сдвигает кривую диссоциации вправо, а недостаток СО2 и алкалоз – влево (эффект Бора). Суть эффекта Бора – при повышении парциального давления углекислого газа сродство гемоглобина к кислороду снижается и кривая диссоциации гемоглобина смещается вправо.

Физиологическое значение – одновременно с выходом кислорода из крови в нее поступает СО. В результате этого сродство О к Нб уменьшается за счет подкисления крови, которое вызвано за счет увеличение Со2 к крови. + увеличение потенцирует освобождение О2 из Нб на тканевом уровне.

В легких реакция взаимодействия гемоглобина с кислородом идет в сторону образования оксигемоглобина, т.к. венозная кровь имеет напряжение кислорода 40 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода составляет 100 мм рт. ст.

В тканях напряжение О2 равно 20-40 мм рт. ст., а в артериальной крови - 100 мм рт. ст., в связи с этим реакция идет в сторону распада оксигемоглобина. Кровь отдает ткани часть О2.. Этот процесс оценивается коэффициентом утилизацией/ кислорода(КУК). КУК это отношение потребленного кислорода к кислородной емкости крови. В норме в покое 30-40%, при физ. нагрузках существенно возрастает.

Для оценки эффективности газообмена вычисляют коэффициент использования кислорода (КИК). Он показывает количество кислорода в мл, которое потребляется из 1 литра воздуха. В норме он составляет 40 мл