Лекция № 13

Лекция № 13
Транспорт газов кровью и
регуляция дыхания.
Газообмен
в легких
Транспорт О2 и СО2 кровью.
 Содержание О2 и СО2 в крови. КЕК.
 Газообмен между кровью и тканями.
 Гипоксия, ее виды.
 Дыхательный центр. Рефлекторная
регуляция дыхания
 Гуморальная регуляция дыхания.
В период дыхательного цикла % содержание
кислорода и угл газа варьирует по
следующему :
О2
СО2
N2
Вдыхаемый 21
0,03
78,97
Выдыхаемый 16
4,5
79,5
Альвеолярный 14
5,5
80,5

Состав выдыхаемого воздуха обусловлен
смешиванием альвеолярного воздуха с
воздухом мертвого пространства, состав
которого атмосферный.
 Обмен
кислорода и углекислого газа
между кровью и альвеолярным
воздухом совершается диффузией
через аэрогематическую мембрану
альвеол (0,4мм), состоящую из 2-х
слоев (эндотелий капилляров,
альвеолоциты) благодаря разнице
парциальных давлении этих газов в
альвеолах и крови. (РO2, РСО2)
РО2
 Альвеолы
 Артер.
Кровь
 Венозн кровь
 Градиент
100
100
40
60
РСО2
40
40
46
6
Диффузия кислорода в кровь из альвеол
обеспечивается градиентом Рсо2 и
ммHg и происходит за 0,75 сек со
скоростью 20 мл (1 мм рт ст в покое)
при физической нагрузке 60-70 мл.
Средняя величина потребления
кислорода у человека составляет
250мл/мин.
Диффузия СО2 из крови в альвеолы
обеспечивается градиентом РСО2 6 мм
рт ст. Низкий градиент диффузии
объясняется высокой растворимостью
СО2 в крови (20раз).

О2, поступивший в кровь, вступает в
непрочную химическую связь с Нb. Благодаря
большой поверхности эритроцитов диффузия
О2 происходит очень быстро. Одна молекула
Нb присоединяет 4 молекулы кислорода
(1,34мл О2). В 100 мл крови содержится 20,1
мл О2 (20%). Образование HbO2 прямо
связано с РО2 , которое наглядно
демонстрируется на кривой диссоциации
HbO2. Ход кривой имеет свои особенности…
 Транспорт
СО2 кровью осуществляется
в виде соединения СО2 с Hb (5%),
карбонаты (50%) и растворенном
состоянии (2,5%). Свыше 85% СО2
крови находится в хим связи с К+ в
эритроцитах и в плазме с Na+ .
Количество соединения СО2 в крови
зависит от РСО2 , что наглядно
отражается на кривой диссоциации СО2
аналогично диссоциации HbO2.
СО2 в крови поступает в эритроциты, где под
влиянием карбоангидразы мгновенно
превращается в H2CO3 . Карбоангидраза
ускоряет 20 000 раз образование H2CO3 и
поэтому напряжение СО2 в в эритроците
равно «О». СО2 в эритроцитах также
вступает в связь с Hb , образуя
карбогемоглобин HbCO2.
 Для выделения СО2 из легких необходимо
300 сек, а кровь в капилляре находится всего
0,75 сек. Благодаря карбоангидразе
происходит быстрая дегидратация H2CO3 и
выделение СО2 из легкого (отравление
цианистым калием)

 Обмен
О2 и СО2 кровью и тканями
также основывается на разности
парциальных давлении (напряжения)
этих газов. В тканях кислород
используется непрерывно и все новые
порции кислорода диффундируют в
клетки. Тем не менее за период
прохождения крови по капиллярам из
артериальной крови диффундирует 8%
О2, а 12 % остается в виде HbO2 в
венозной крови.
Напряжение СО2 в тканях равно 60 мм рт
ст , а в артериальной крови РСО2
составляет 40 мм рт ст . Поэтому СО2
из тканей диффундирует в кровь .
Общее количество соединении СО2
крови венозной составляет 57-8 , а в
артериальной крови 52-53 %. Большее
количества СО2 крови находится в
соединении с Na+ и K+ , а также
растворена в плазме.
 При
подъеме в горы атмосферное и РО2
давления снижаются . Уменьшается
градиент Ро2 с 60 мм рт ст до «0» , при
котором обмен кислорода в альвеолах с
кровью становится невозможным и
организм может погибнуть. Поэтому в
высотных полетах необходимо
надевание масок, скафандров или
находиться в камерах, обеспечивающих
градиент Ро2.
При повышении давления под водой
происходит повышение
растворимости газов в крови,
которые могут токсически влиять
на организм. Кроме того при
подъеме из под воды происходит
быстрый переход жидких газов в
газообразное состояние ,вызывая в
сосудах воздушную эмболию
(Кессонная болезнь).
Нарушения дыхания происходят при
гипоксии (Г) - недостаточное снабжение
тканей кислородом.
 Гипоксемическая
 Циркуляторная
 Анемическая
Г
Г
Г
 Гистотоксическая Г
 Физическая Г
 При отдельных типах гипоксии
наблюдается уменьшение количества
кислорода в крови .
 Регуляция
дыхания - процесс
приведения легочной вентиляции в
соответствии с уровнем запроса О2
организма и обеспечение газового
гомеостаза организма.
 Регуляция дыхания координируется
дыхательным центром. В дыхательном
центре различают 2 гр нейронных
блоков, выполняющих
 1 инспирацию
 2 торможение инспирации.
 Деятельность
ДЦ определяется
афферентными информациями с
хеморецептор, механорецепторов,
проприорецепторов. В легких
различают 3 вида механорецепторов :
растяжение , ирритантные и
юкстоальвеолярные. Рецепторы
растяжения вызывают рефлекс ГерингаБрейера.
В
регуляции дыхания главная роль
принадлежит афферентным импульсам
с каротидного синуса, дуги аорты, дых
центра, тканей… Гуморальная
регуляция дыхания доказана в
классическом опыте Фредерика.
Увеличение концентрации СО2 в
альвеолярном воздухе , крови
сопровождается резким увеличением
вентиляции легкого. В опыте Холдейна
наглядно наблюдается значение СО2 в
дыхании. Первый вдох новорожденного
связан с влиянием СО2 на дыхательный
центр.