А) физиологические основы газообмена в легких.
газообмен осуществляется за счет диффузии газов через аэрогематический барьер.
1 этап: перенос газов по концентрационному градиенту через аэрогематический барьер,
2 этап: связывание газов в крови легочных капилляров.
Закон Фика: Qгаза= S*ДК*дельтаP/ Т.
Qгаза - объем газа, проходящего через ткань в единицу времени.
S - площадь ткани,
ДК - диффузный коэфициент газа,
дельтаР - градиент парциального давления газа.
Т - толщина аэрогематического барьера.
Аэрогематический барьер: сурфактант - эпителий альвеол - интерстиция - эндотелий капилляров - плазма - эритроцит.
альвеола: рО2 = 40, рСО2=46;
венула: рО2 = 100, рСО2=40.
дельтаР О2 = 60, дельтаР СО2 = 6.
Поступление СО2 в легких из крови в альвеолы обеспечивается из следующих источников: 1) из СО2, растворенного в плазме крови (5—10%); 2) из гидрокарбонатов (80—90%); 3) из карбаминовых соединений эритроцитов (5—15%), которые способны диссоциировать.
б) транспорт О2 и СО2 кровью:
Транспорт О2 осуществляется в физически растворенном и химически связанном виде. Физические процессы, т. е. растворение газа, не могут обеспечить запросы организма в О2. Наиболее оптимальным является механизм транспорта О2 в химически связанном виде.
|
|
Транспорт О2 начинается в капиллярах легких после его химического связывания с гемоглобином.
Нb с О2 образуют оксигемоглобин (НbО2). Гемоглобин переносит О2 от легких к тканям.
транспорт СО2
Большая часть СО2 транспортируется в организме в связанном состоянии в виде гидрокарбонатов и карбаминовых соединений, что увеличивает время обмена СО2, затрачиваемое на диссоциацию этих соединений.
в) Кислородная емкость крови - кол-во О2, которое связывается с кровью до насыщения Нb. 20-21мл на 100мл крови. 1 г Нb связывает 1,36—1,34 мл О2.
Анализ кривой диссоциации НbО2.
Зависимость степени оксигенации Нb от Рпарц. О2 в альвеолярном воздухе графически представляется в виде кривой диссоциации оксигемоглобина. Плато кривой диссоциации характерно для насыщенной О2 артериальной крови, а крутая нисходящая часть кривой — венозной крови в тканях.
Сродство Нb к О2 регулируется факторами метаболизма тканей: Ро2 pH, температурой и внутриклеточной концентрацией 2,3-дифосфоглицерата. сдвиг влево - легче идет насыщение О2: повышение рН, рО2, рСО2, понижение t, 2,3-ДФГ.
сдвиг вправо - легче идет отдача О2: понижение рН, рО2, рСО2, повышение 2,3-ДФГ, t.
Г) физиологические основы газообмена между кровью и тканями.
Обмен О2 между кровью капилляров и клетками тканей также осуществляется путем диффузии. Концентрационный градиент О2 между артериальной кровью (100 мм рт.ст.) и тканями (около 40 мм рт.ст) равен в среднем 60 мм рт.ст.
|
|
В ходе газообмена СО2 между тканями и кровью содержание НСОз- в эритроците повышается и они начинают диффундировать в кровь. Для поддержания электронейтральности в эритроциты начнут поступать из плазмы ионы С1- Наибольшее количество бикарбонатов плазмы крови образуется при участии карбоангидразы эритроцитов. Реакция СО2 с Нb приводит, во-первых, к высвобождению Н+; во-вторых, в ходе образования карбаминовых комплексов снижается сродство Нb к О2.
4. Физиология дыхания:
а) принципы регуляции дыхания:
- поддержание оптимального парц. напряжения О2 и СО2 в организме за счет управления МОД.
- поддержание оптимального соотношения между частотой и глубиной вентиляции легких.
- приспособление вентиляции лёгких к экзогенным и эндогенным факторам.
б) хар-ка морфофункциональной организации дых. центра.
- корковый отдел
- лимбический
- гипоталамический
- пневмотаксический центр варолиева моста (медиальное парабрахиальное ядро и ядро Шатра)
- гаспинг центр
- дых. центр продолговатого мозга
- спинальные мотонейроны дых. мышц.
Дых. центр продолг. мозга (на дне 4 желудочка в ромб. ямке) состоит из дорсомедиальной (инспир. отдел) и вентролатеральной (ростральная и каудальная (экспир. отдел) части) областей.
В н.у. дых. центр получает афферентные сигналы от периферических и центральных хеморецепторов, сигнализирующих о рО2 в крови и концентрации Н+ во внеклеточной жидкости мозга. Афферентные сигналы от хеморецепторов тесно взаимодействуют с другими афферентными стимулами дых. центра, но, в конечном счете, химический, или гуморальный, контроль дыхания всегда доминирует над нейрогенным.
функции:
- двигательная: генерация дыхательного ритма (вдох и его прекращение); паттерн дыхания - длит-ть вдоха и выдоха, величин ДО, МОД.
- гомеостатическая: поддерживает норм. величины дыхательных газов (O2, CO2) и рН в крови и внеклеточной жидкости мозга, регулирует дыхание при изменении температуры тела, адаптирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды.
в) класс-я нейронов дых. центра продолговатого мозга:
- ранние инспираторные
- поздние инспираторные
- полные инспираторные
- постинспираторные
- экспираторные
- преинспираторные.
Нейроны дых. центра в зависимости от проекции их аксонов: 1) нейроны, иннервирующие мышцы верхних дых. путей и регулирующие поток воздуха в дых. путях; 2) нейроны, которые синаптически связаны с дых. мотонейронами с.м. и управляют мышцами вдоха и выдоха; 3) проприобульбарные нейроны, которые связаны с другими нейронами дых. центра и участвуют только в генерации дых. ритма (ранние инспираторные и постинспираторные)