Основная часть кислорода находится в крови в виде соединения с гемоглобином (HbO2 ) и совсем немного растворено в плазме.

Углекислый газ переносится в основном плазмой - в виде ионов НСО3 - и растворенного СО2 , в меньшей степени, эритроцитами - в соединении с гемоглобином (HbСO2 ).

Транспортировка О2

• О2 может транспортироваться в двух состояниях:

• В растворенном состоянии: в 100 мл крови содержится 0,21 мл О2

• В связанном состоянии переносится основная масса О2 в виде соединения – оксигемоглобина. Гемоглобин – основной переносчик О2. (в 100 мл крови 15г. Нв).

Транспортировка СО2

• СО2 также транспортируется в двух состояниях.

• В растворенном, в 100 мл крови 2,56 мл СО2

• В связанном состоянии СО2 транспортируется в виде карбгемоглобина (около 20%) и в виде солей NaНСО3 в плазме крови и КНСО3 в эритроцитах. Поэтому основная масса СО2 транспортируется в виде NаНСО3 и КНСО3. В легких в области альвеол очень активно работает фермент карбоангидраза. Этот фермент ускоряет отделение СО2 от солей в 20 тыс. раз, а в тканях при его участии происходит синтез угольной кислоты.

Поскольку в альвеолах относительно мало CO2 , он выходит из плазмы крови в альвеолярный воздух.

Это влечет за собой высвобождение CO2 из соединения с гемоглобином (HbСO2 ) и из солей угольной кислоты - гидрокарбонатов (НСО3-). Кислород диффундирует в обратном направлении- из воздуха в кровь, где интенсивно связывается гемоглобином.

Внутреннее дыхание

Тканевое дыхание (газообмен в тканях).

В процессе клеточного дыхания постоянно потребляется кислород. Поэтому он диффундирует из плазмы крови в межклеточное вещество других тканей и далее - в клетки. Выделяемый клетками CO2 , наоборот, поступает в кровь, где частично связывается гемоглобином, а большей частью - с водой.

Артериальная кровь превращается в венозную

• Таким образом кровь за счет своей циркуляции обеспечивает равномерное распространения О2 ко всем клеткам организма и выведением из этих клеток СО2.

• При нарушении кровообращения самым грозным симптомом является гипоксия – это недостаток О2 в тканях

Кровоснабжение легких

• В легких имеются сосуды двух кругов кровообращения:

• 1) – сосуды малого круга – легочные, участвуют в газообмене.

• 2) – сосуды большого круга – бронхиальные, участвуют в питании паренхимы легких.

Регуляция дыхания

• Ритм и глубина дыхания регулируется импульсами, поступающими из ЦНС в дыхательный центр.

• Существуют нейроны инспираторные (отвечают за вдох) и экспираторные нейроны (за выдох), при возбуждении одних другие тормозятся.

• При спокойном дыхании активно только небольшая часть нейронов дыхательного центра. И есть большой резерв нейронов, которые активизируются при большой потребности организма в О2.

Гуморальная регуляция

• На возбуждении дыхательного центра влияет накопление в крови СО2 и недостаток О2. Состав крови определяют хеморецепторы. При оптимальном содержании в крови СО2 и О2 наблюдается умеренное возбуждение нейронов дыхательного центра и , следовательно дыхание спокойное, ровное, оно называется ЭПНОЭ. Избыток СО2 и недостаток О2 вызывает глубокие дыхательные движения – ГИПЕРПНОЭ,частые дыхательные движения – ТАХИПНОЭ. Еще большее нарастание СО2 ведет к нарушению ритма и силы дыхания, появлению ОДЫШКИ – ДИСПНОЭ. Понижение СО2 и избыток О2 угнетает активность дыхательного центра. Дыхание становится поверхностным и редким – брадипноэ АПНОЭ (остановка дыхания)

Нервная регуляция

• Осуществляется за счет импульсов, поступающих от механорецепторов (рецепторов растяжения), расположенных в ткани легких. Импульс от них идет по блуждающему нерву в дыхательный центр продолговатого мозга, где тормозится активность инспираторных нейронов. По мере растяжения легких это торможение усиливается, в конце концов, вдох прекращается, и начинается выдох, во время которого рецепторы растяжения неактивны. Этот рефлекс торможения вдоха при растяжении легких назвали рефлексом Геренга-Брейера. (он регулирует смену фаз дыхания и защищает легкие от перерастяжения). Перерезка блуждающих нервов нарушает этот рефлекс.

Регуляция актов дыхания сложна и состоит из 3 уровней:

• Кроме продолговатого мозга на дыхательную активность влияет кора.

• Спинной мозг – его центры регулируют конкретные дыхательные мышцы, но не обеспечивают смену фаз дыхательного центра.

• Продолговатый мозг – его регулирует и обеспечивает смену фаз.

• Кора большого мозга обеспечивает связь дыхания с окружающей средой.

Дыхание в условиях пониженного барометрического давления

• При подъеме в горы или в высоту снижается атмосферное давление, параллельно этому снижается ро2парц. И рсо2парц. в альвеолах и в крови. Это приводит к снижению диффузий газов между альвеолами и кровью и возникает О2-ая недостаточность, которая является причиной высотой, или горной болезни. (одышка, цианоз, приступы удушья, сердцебиение, носовое кровотечение, головокружение, рвота).

• Явление высотной болезни наблюдается на высоте 4-6 км над уровнем моря. Причем индивидуальная чувствительность к недостатку О2 у разных людей неодинакова. Есть отдельные индивидуумы, которые могут находится в безкислородной маске на h=8,5 км.

• На h=9км не спасает даже чистый О2.

• h=3км; р=510 мм рт.ст. (понижается на 1/3 от 760)

• h=6км; р=380 мм рт.ст. (понижается на 1/2)

• h=9км; р=200 мм рт.ст. (понижается на2/3)

• повышается вентиляция легких, ускоряется кровообращение, усиливается содержание Нв.

Дыхание в условиях повышенного барометрического давления

• При опускании в шахты или морские глубины наблюдается увеличение атмосферного давления. Это приводит к увеличению растворения газов в крови. Наибольшую опасность в этом процессе представляет растворение N2.

• Над уровнем моря в 100 мл крови растворяется 1,02 мл N2, на глубине 10м = 2,04мл, на глубине 100м = 10,2мл N2.

• При быстром подъеме водолаза растворенный в крови N2 быстро переходит в газообразное состояние, поэтому кровь как бы вскипает. Выделившиеся пузырьки N2 вызывают болезненное состояние и может явиться причиной воздушной эмболии – закупорки сосудов. При таких состояниях человека помещают в барокамеру (декомпрессионную). Создают соответствующее давление. В течение нескольких дней медленно снижают давление.

• Гипоксия –недостаток О2 в тканях.

• Различают следующие виды гипоксии:

• Гипокимическая гипоксия – это недостаток кислорода в крови. Наблюдается это состояние при подъеме в горы, при мышечной нагрузке, при закупорке дыхательных путей, при недостатке кислорода в замкнутом пространстве.

• Анемическая форма гипоксии. Обусловлена уменьшением количества эритроцитов или гемоглобина. А также при изменении структуры гемоглобина (серповидно-клеточная анемия)

• Циркуляторная гипоксия. Обусловлена нарушением циркуляции крови или по причине недостаточной сердечной деятельности или нарушения циркуляторного русла.

• Цитотоксическая, которая обусловлена нарушением работы клеточных ферментов, обеспечивающих работу дыхательных путей.

• Асфиксия (удушье) – состояние, когда прекращается не только доставка О2, но выделение СО2. Она возникает при прекращении дыхания, вызванном попаданием в трахею инородного тела, при отеке голосовой щели и др.