Транспорт газов кровью. гемоглобин.
ДЫХАНИЕ.ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОЦЕССА ДЫХАНИЯ. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ.
Система органов дыхания служит для поступлений О2 в организм и выделении из него СО2. О2 необходим для протекания окислительных процессов в организме. Без пищи человек погибает через 60-70 суток, без воды через 5-7 дней, без О2 3-5 мин. Дыхательная система состоит из носовой полости, бронхов и лёгких.
В дыхательной системе выделяют:
- воздухоносные пути;
- паренхима лёгких, которую составляют дыхательные пузырьки (альбеолы) окружённые густой сетью капилляров;
Носовая полость помимо дыхательной функции очищает, согревает, увлажняет воздух, а также выполняет обонятельную функцию.
Лёгкие располагаются в грудной полости по обеим сторонам сердца. Снаружи каждое лёгкое окружено плеврой (соединительно тканной оболочкой), которая состоит из 2х листков между которыми находится пространство (плевральная полость). Здесь р ниже атмосферного. Поэтому говорят об «-» давлении в плевральной полости. В полости есть небольшое количество серозной жидкости.
Дыхание человека состоит из следующих процессов:
1. Внешнее дыхание (вентиляция лёгких)
2. Обмен газов в лёгких (между альбиолярным воздухом и кровью капилляров)
3. Перенос газов кровью к ткани и обратно к лёгким
4. Внутреннее дыхание (течение окислительных процессов в митохондриях)
Дыхательный цикл включает в себя 2 фазы: вдох и выдох. Соотношение 1:1,3. Вдох осуществляется активно, выдох пассивно.
В лёгких действуют силы, способствующие их растяжению.
1. Тяга грудной клетки обусловлена силой сокращения дыхательных мышц
2. «-» р в плевральной полости
Силы, способствующие спаданию лёгких.
1. Эластическая тяга лёгких.
МЕХАНИЗМ ВДОХА.
Вдох обеспечивается сокращением наружных межрёберных мышц и диафрагмы. Межрёберные мышцы приподнимают рёбра одновременно сокращаются диафрагма. Всё это увеличивает объём грудной полости. При этом чем сильнее растягиваются лёгкие, тем ниже падает р в плевральной полости. Поступление воздуха в лёгкие обусловлено разностью его давлений в лёгких и окружающей среде. Поэтому происходит вдох. В конце вдоха эластическая тяга к грудной клетке начинает противодействовать вдоху.
МЕХАНИЗМ ВЫДОХА.
Акт выдоха начинается с расслабления наружной дыхательной мышцы диафрагмы. Под действием эластических сил лёгких и силы тяжести грудной клетки объём грудной клетки уменьшается. При этом р в плевральной полости повышается. Когда давление воздуха в лёгких становится выше атмосферного он удаляется в окружающую среду. Если выдох глубокий, то к перечисленным силам присоединяется сокращение внутренних межрёберных мышц, мышц живота, что способствует ещё большему уменьшению объёма грудной полости и повышению р в лёгких.
ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ. ГЕМОГЛОБИН.
Перенос кислорода. О2 малорастворим. Поэтому после перехода в кровь он диффундирует в эритроциты, где соединяется с гемоглобином. Образуется легкодиссоциирующееся соединение оксигемоглобин НеО2. Гемоглобин эффективно связывает О2 даже при низком напряжении крови.
В нормальных условиях 98-99% гемоглобина превращается в оксигемоглобин. В тканях гемоглобин отдаёт О2 и превращается в восстановленный гемоглобин ННb. Максимальное количество О2 которое может связать кровь называется кислородной ёмкостью крови. Артериальная кровь содержит 180-200 мл/л О2, а венозная кровь – 120 мл/л О2. Т.е., протекая по капиллярам, кровь отдаёт не весь О2. Этот показатель называется коэффициент утилизации О2. В покое он составляет 30-40%. При нагрузке повышается до 50-60%.
ПЕРЕНОС СО2 В КРОВИ
Поступает кровь из тканей к лёгким доносится в нескольких формах. Часть СО2 диффундирует в эритроциты, где под влиянием фермента карбоангидразы превращается в угольную кислоту:
СО2 + Н2О → Н2СО3
Угольная кислота диссоциирует на ионы Н и НСО3, т.к. мембрана эритроцитов проницаема для анионов, то НСО3 анион диффундирует в плазму, где связывается с ионами Na, образуется NаНСО3
НСО– 3 + Na+ → NaНСО3
При этом ионы Сl поступают в эритроциты. Благодаря данному механизму всё новые количества СО2 поступают в эритроциты. При этом ионы Н в эритроцитах связываются с гемоглобином. Образуется ННе (восстановленный гемоглобин). Т.о. большая часть СО2 транспортируется к лёгким в виде бикарбонатов. 8-10 % СО2 непосредственно связывается с гемоглобином и образует каргемоглобин. И очень незначительная часть транспортируется в … виде.