Ανταλλαγή αερίων πνεύμονα

Οι πνεύμονες είναι το πιο ογκώδες εσωτερικό όργανο του σώματός μας. Είναι κάτι πολύ παρόμοιο με ένα δέντρο (αυτό το τμήμα ονομάζεται βρογχικό δέντρο), κρεμασμένο με φυσαλίδες φρούτων (κυψελίδες). Είναι γνωστό ότι οι πνεύμονες περιέχουν σχεδόν 700 εκατομμύρια κυψελίδες. Και αυτό είναι λειτουργικά δικαιολογημένο - παίζουν τον κύριο ρόλο στην ανταλλαγή αέρα. Τα τοιχώματα των κυψελίδων είναι τόσο ελαστικά ώστε να μπορούν να τεντώνονται αρκετές φορές όταν εισπνέονται. Εάν συγκρίνουμε την επιφάνεια των κυψελίδων και του δέρματος, τότε ανοίγει ένα εκπληκτικό γεγονός: παρά την εμφανή συμπαγή, οι κυψελίδες είναι δέκα φορές την περιοχή του δέρματος.

Ανταλλαγή αερίων πνεύμονα

Φως - οι σπουδαίοι εργάτες του σώματός μας. Είναι σε συνεχή κίνηση, τώρα αναθέτοντας, τώρα τεντώνοντας. Αυτό συμβαίνει μέρα και νύχτα ενάντια στην επιθυμία μας. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία δεν μπορεί να ονομαστεί εντελώς αυτόματη. Είναι μάλλον ημιαυτόματο. Μπορούμε να κρατήσουμε συνειδητά την αναπνοή μας ή να την αναγκάσουμε. Η αναπνοή είναι μία από τις πιο απαραίτητες λειτουργίες του σώματος. Δεν θα σας αρέσει να θυμάστε ότι ο αέρας είναι μίγμα αερίων: οξυγόνο (21%), άζωτο (περίπου 78%), διοξείδιο του άνθρακα (περίπου 0,03%). Επιπλέον, περιέχει αδρανή αέρια και υδρατμούς.

Από τα μαθήματα της βιολογίας, πολλοί μάλλον θυμούνται την εμπειρία με το ασβέστη νερό. Εάν εκπνέετε μέσα από ένα άχυρο σε καθαρό ασβέστη νερό, θα γίνει θολό. Αυτό είναι αδιαμφισβήτητη απόδειξη ότι στον αέρα μετά την εκπνοή του διοξειδίου του άνθρακα περιέχει πολύ περισσότερο: περίπου 4%. Ταυτόχρονα, η ποσότητα οξυγόνου μειώνεται και ανέρχεται στο 14%.

Τι ελέγχει τους πνεύμονες ή τον αναπνευστικό μηχανισμό

Ο μηχανισμός ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα διαδικασία. Από μόνα τους, οι πνεύμονες δεν θα τεντώσουν και δεν θα συρρικνωθούν χωρίς μυϊκή εργασία. Οι μεσοπλεύριοι μύες και το διάφραγμα (ένας ειδικός επίπεδος μυς στα όρια του θώρακα και των κοιλιακών κοιλοτήτων) συμμετέχουν στην πνευμονική αναπνοή. Όταν το διάφραγμα συστέλλεται, η πίεση στους πνεύμονες πέφτει και ο αέρας φυσικά ρέει μέσα στο όργανο. Η εκπνοή συμβαίνει παθητικά: οι ίδιοι οι ελαστικοί πνεύμονες σπρώχνουν τον αέρα έξω. Αν και μερικές φορές οι μύες μπορούν να μειωθούν κατά την εκπνοή. Αυτό συμβαίνει με την ενεργό αναπνοή.

Η όλη διαδικασία ελέγχεται από τον εγκέφαλο. Στο medulla, υπάρχει ένα ειδικό κέντρο ρύθμισης της αναπνοής. Αντιδρά με την παρουσία διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα. Μόλις γίνει μικρότερο, το κέντρο των διαδρομών του νεύρου στέλνει ένα σήμα στο διάφραγμα. Υπάρχει μια διαδικασία μείωσης της και έρχεται η αναπνοή. Εάν το αναπνευστικό κέντρο έχει υποστεί βλάβη, ο ασθενής αερίζεται με τεχνητά μέσα.

Πώς συμβαίνει η ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες;

Το κύριο καθήκον των πνευμόνων δεν είναι μόνο η απόσταξη του αέρα, αλλά η διεξαγωγή της διαδικασίας ανταλλαγής αερίων. Στους πνεύμονες, η σύνθεση του εισπνεόμενου αέρα αλλάζει. Και εδώ ο κύριος ρόλος ανήκει στο κυκλοφορικό σύστημα. Ποιο είναι το κυκλοφορικό σύστημα του σώματός μας; Μπορεί να εκπροσωπείται από έναν μεγάλο ποταμό με παραποτάμους μικρών ποταμών, στους οποίους ρέουν οι ρυάκια. Εδώ τέτοιες κυψελίδες διατρυπάται με τέτοια τριχοειδή ποτάμια.

Το οξυγόνο που εισέρχεται στις κυψελίδες διαπερνά τα τριχοειδή τοιχώματα. Αυτό συμβαίνει επειδή το αίμα και ο αέρας που περιέχονται στις κυψελίδες, η πίεση είναι διαφορετική. Το φλεβικό αίμα έχει λιγότερη πίεση από τον κυψελιδικό αέρα. Ως εκ τούτου, το οξυγόνο από τις κυψελίδες βγαίνει στα τριχοειδή αγγεία. Η πίεση του διοξειδίου του άνθρακα είναι μικρότερη στις κυψελίδες παρά στο αίμα. Για το λόγο αυτό, διοχετεύεται διοξείδιο του άνθρακα από φλεβικό αίμα στον αυλό των κυψελίδων.

Στο αίμα υπάρχουν ειδικά κύτταρα - ερυθρά αιμοσφαίρια που περιέχουν πρωτεΐνη αιμοσφαιρίνης. Το οξυγόνο ενώνει την αιμοσφαιρίνη και ταξιδεύει σε αυτή τη μορφή μέσω του σώματος. Το αίμα εμπλουτισμένο με οξυγόνο ονομάζεται αρτηρία.

Περαιτέρω αίμα μεταφέρεται στην καρδιά. Η καρδιά, ένας άλλος από τους ακούραστους εργάτες μας, οδηγεί το αίμα εμπλουτισμένο με οξυγόνο στα κύτταρα των ιστών. Και περαιτέρω κατά μήκος των "ροών ρεύματος", το αίμα μαζί με το οξυγόνο παρέχονται σε όλα τα κύτταρα του σώματος. Στα κύτταρα, εκπέμπει οξυγόνο, παίρνει το διοξείδιο του άνθρακα - ένα απόβλητο προϊόν. Και αρχίζει η αντίστροφη διαδικασία: τριχοειδείς ιστούς - φλέβες - καρδιά - πνεύμονες. Στους πνεύμονες, το αίμα (φλεβικό) εμπλουτισμένο με διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται και πάλι στις κυψελίδες και ωθείται έξω με τον υπόλοιπο αέρα. Το διοξείδιο του άνθρακα, καθώς και το οξυγόνο, μεταφέρονται μέσω της αιμοσφαιρίνης.

Έτσι, στις κυψελίδες υπάρχει διπλή ανταλλαγή αερίων. Αυτή η όλη διαδικασία διεξάγεται αμέσως, λόγω της μεγάλης επιφάνειας των κυψελίδων.

Μη αναπνευστική λειτουργία

Η αξία των πνευμόνων προσδιορίζεται όχι μόνο από την αναπνοή. Οι πρόσθετες λειτουργίες αυτού του σώματος περιλαμβάνουν:

• μηχανική προστασία: ο στείρος αέρας εισέρχεται στις κυψελίδες.
• ανοσοπροστασία: το αίμα περιέχει αντισώματα για διάφορους παθογόνους παράγοντες.
• καθαρισμός: το αίμα απομακρύνει τοξικές αεριώδεις ουσίες από το σώμα.
• Υποστήριξη της ισορροπίας του αίματος σε όξινη βάση.
• καθαρίζοντας το αίμα από μικρούς θρόμβους αίματος.

Όσο κι αν είναι σημαντικό, μπορεί να φαίνεται ότι το κύριο έργο των πνευμόνων αναπνέει.

Ανταλλαγή αερίων στους ιστούς και τους πνεύμονες. Η δομή του αναπνευστικού συστήματος

Μία από τις πιο σημαντικές λειτουργίες του σώματος είναι η αναπνοή. Κατά τη διάρκεια αυτής, υπάρχει ανταλλαγή αερίων στους ιστούς και τους πνεύμονες, όπου διατηρείται η ισορροπία οξειδοαναγωγής. Η αναπνοή είναι μια περίπλοκη διαδικασία που παρέχει στον ιστό οξυγόνο, τη χρήση του από τα κύτταρα κατά τη διάρκεια του μεταβολισμού και την αφαίρεση των αρνητικών αερίων.

Στάδια αναπνοής

Για να κατανοήσουμε πώς συμβαίνει η ανταλλαγή αερίων στους ιστούς και στους πνεύμονες, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα στάδια της αναπνοής. Υπάρχουν τρεις από αυτές:

1. Εξωτερική αναπνοή, στην οποία συμβαίνει ανταλλαγή αερίων μεταξύ των κυττάρων του σώματος και της εξωτερικής ατμόσφαιρας. Η εξωτερική παραλλαγή χωρίζεται στην ανταλλαγή αερίων μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού αέρα, καθώς και στην ανταλλαγή αερίων μεταξύ του αίματος των πνευμόνων και του κυψελιδικού αέρα.
2. Μεταφορά αερίων. Το αέριο στο σώμα βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση και το υπόλοιπο μεταφέρεται σε δεσμευμένη κατάσταση με αιμοσφαιρίνη. Η ανταλλαγή αερίων στους ιστούς και στους πνεύμονες συμβαίνει μέσω της αιμοσφαιρίνης, η οποία περιέχει μέχρι και το 20% του διοξειδίου του άνθρακα.
3. Αναπνοή ιστών (εσωτερική). Αυτός ο τύπος μπορεί να διαιρεθεί στην ανταλλαγή αερίων μεταξύ του αίματος και των ιστών και την πρόσληψη οξυγόνου από τα κύτταρα και την απελευθέρωση διαφόρων προϊόντων αποβλήτων (μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.).

Όχι μόνο οι πνεύμονες και οι αεραγωγοί, αλλά και οι θωρακικοί μύες, καθώς και ο εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός, συμμετέχουν στις αναπνευστικές διαδικασίες.

Διαδικασία ανταλλαγής αερίων

Κατά τον κορεσμό του αέρα στους πνεύμονες και κατά τη διάρκεια των εκπνοών, υπάρχει μια αλλαγή στο χημικό επίπεδο.

Σε εκπνεόμενο αέρα σε θερμοκρασία μηδενικών βαθμών και σε πίεση 765 mm Hg. Το άρθρο περιέχει περίπου δεκαέξι τοις εκατό οξυγόνο, τέσσερις τοις εκατό διοξείδιο του άνθρακα, και το υπόλοιπο είναι άζωτο. Σε θερμοκρασία 37 ° C, ο αέρας στις κυψελίδες είναι κορεσμένος με ατμούς, κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας η πίεση αλλάζει, πέφτοντας στα πενήντα χιλιοστά του υδραργύρου. Η πίεση των αερίων στον κυψελιδικό αέρα είναι ελαφρώς περισσότερο από επτακόσιες χιλιοστά υδραργύρου. Art. Αυτός ο αέρας περιέχει δεκαπέντε τοις εκατό οξυγόνο, έξι - διοξείδιο του άνθρακα, και το υπόλοιπο είναι άζωτο και άλλες ακαθαρσίες.

Για τη φυσιολογία της ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες και στους ιστούς, η διαφορά στη μερική πίεση μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και οξυγόνου έχει μεγάλη σημασία. Η μερική πίεση του οξυγόνου είναι περίπου 105 mm Hg. Art, και στο φλεβικό αίμα, είναι τρεις φορές λιγότερο. Λόγω αυτής της διαφοράς, το οξυγόνο ρέει από τον κυψελιδικό αέρα στο φλεβικό αίμα. Έτσι, εμφανίζεται ο κορεσμός και ο μετασχηματισμός του σε αρτηριακό.

Μερική πίεση CO₂ στο φλεβικό αίμα λιγότερο από πενήντα χιλιοστόμετρα υδραργύρου, και στον κυψελιδικό αέρα - σαράντα. Λόγω αυτής της μικρής διαφοράς, το διοξείδιο του άνθρακα περνάει από το φλεβικό στο κυψελιδικό αίμα και εκκρίνεται από το σώμα κατά την εκπνοή.

Η ανταλλαγή αερίων στους ιστούς και στους πνεύμονες πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα τριχοειδές δίκτυο σκαφών. Μέσω των τοίχων τους υπάρχει οξυγόνωση των κυττάρων και αφαιρείται επίσης το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή η διαδικασία παρατηρείται μόνο με μια διαφορά πίεσης: στα κύτταρα και στους ιστούς το οξυγόνο φτάνει στο μηδέν και η πίεση του διοξειδίου του άνθρακα είναι περίπου 60 mm Hg. Art. Αυτό σας επιτρέπει να περάσετε ΜΕ₂ από τα κύτταρα στα αιμοφόρα αγγεία, μετατρέποντας το αίμα σε φλεβική.

Μεταφορά αερίου

Κατά τη διάρκεια της εξωτερικής αναπνοής στους πνεύμονες, η διαδικασία μετασχηματισμού του φλεβικού αίματος σε αρτηριακό αίμα λαμβάνει χώρα συνδυάζοντας το οξυγόνο με την αιμοσφαιρίνη. Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, σχηματίζεται οξυαιμοσφαιρίνη. Μόλις φθάσει στα κύτταρα του σώματος, αυτό το στοιχείο αποσυντίθεται. Σε συνδυασμό με διττανθρακικά, τα οποία σχηματίζονται στο αίμα, το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στο αίμα. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται άλατα, αλλά κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας η αντίδρασή της παραμένει αμετάβλητη.

Φτάνοντας στους πνεύμονες, τα διττανθρακικά αποσυντίθενται, δίνοντας αλκαλική ρίζα οξυαιμοσφαιρίνης. Μετά από αυτό, τα διττανθρακικά μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς. Όλες αυτές οι ουσίες αποσύνθεσης εξαλείφονται από το σώμα κατά την εκπνοή. Ο μηχανισμός ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες και στους ιστούς παράγεται με τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και οξυγόνου σε άλατα. Σε αυτή την κατάσταση οι ουσίες αυτές μεταφέρονται από το αίμα.

Ο ρόλος των πνευμόνων

Η κύρια λειτουργία των πνευμόνων είναι να εξασφαλιστεί η ανταλλαγή αερίων μεταξύ του αέρα και του αίματος. Αυτή η διαδικασία είναι δυνατή λόγω της τεράστιας περιοχής του οργάνου: σε ενήλικα είναι 90 m 2 και σχεδόν η ίδια περιοχή των αγγείων του ΔΠΔ, όπου το φλεβικό αίμα είναι κορεσμένο με οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται.

Κατά την εκπνοή, περισσότερες από διακόσιες διαφορετικές ουσίες εκκρίνονται από το σώμα. Δεν είναι μόνο το διοξείδιο του άνθρακα, αλλά και η ακετόνη, το μεθάνιο, οι αιθέρες και οι αλκοόλες, οι ατμοί νερού κ.λπ.

Εκτός από την προετοιμασία, η λειτουργία των πνευμόνων είναι να προστατεύει το σώμα από τη μόλυνση. Κατά την εισπνοή, όλα τα παθογόνα εναποτίθενται στους τοίχους του αναπνευστικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των κυψελίδων. Περιέχουν μακροφάγα που καταγράφουν τα μικρόβια και τα καταστρέφουν.

Τα μακροφάγα παράγουν χημειοτακτικές ουσίες που προσελκύουν κοκκιοκύτταρα: αφήνουν το τριχοειδές και λαμβάνουν άμεσο ρόλο στη φαγοκυττάρωση. Μετά την απορρόφηση μικροοργανισμών, οι μακροφάγοι μπορούν να περάσουν στο λεμφικό σύστημα, όπου μπορεί να εμφανιστεί φλεγμονή. Παθολογικοί παράγοντες προκαλούν την παραγωγή αντισωμάτων λευκοκυττάρων.

Μεταβολική λειτουργία

Χαρακτηριστικά των λειτουργιών των πνευμόνων περιλαμβάνουν μεταβολική ιδιότητα. Κατά τη διάρκεια των μεταβολικών διεργασιών, ο σχηματισμός φωσφολιπιδίων και πρωτεϊνών, η σύνθεσή τους. Η σύνθεση της ηπαρίνης εμφανίζεται επίσης στους πνεύμονες. Το αναπνευστικό όργανο εμπλέκεται στο σχηματισμό και την καταστροφή βιολογικώς δραστικών ουσιών.

Γενικό σχέδιο αναπνοής

Η ιδιαιτερότητα της δομής του αναπνευστικού συστήματος επιτρέπει στις αέριες μάζες να διέρχονται εύκολα μέσω της αναπνευστικής οδού και στους πνεύμονες, όπου συμβαίνουν μεταβολικές διεργασίες.

Ο αέρας εισέρχεται στο αναπνευστικό σύστημα μέσω της ρινικής διόδου και έπειτα διέρχεται από το στοματοφάρυγγα στην τραχεία, από όπου η μάζα φτάνει στους βρόγχους. Μετά τη διέλευση από το βρογχικό δέντρο, ο αέρας εισέρχεται στους πνεύμονες, όπου λαμβάνει χώρα η ανταλλαγή μεταξύ διαφορετικών τύπων αέρα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το οξυγόνο απορροφάται από τα κύτταρα του αίματος, μετατρέποντας το φλεβικό αίμα σε αρτηριακό αίμα και το παραδίδει στην καρδιά, και από εκεί μεταφέρεται σε όλο το σώμα.

Ανατομία του αναπνευστικού συστήματος

Η δομή του αναπνευστικού συστήματος απελευθερώνει τους αεραγωγούς και το ίδιο το αναπνευστικό μέρος. Το τελευταίο αντιπροσωπεύεται από τους πνεύμονες, όπου συμβαίνει ανταλλαγή αερίων μεταξύ των μαζών του αέρα και του αίματος.

Ο αέρας διέρχεται στο αναπνευστικό τμήμα των αεραγωγών, που αντιπροσωπεύεται από τη ρινική κοιλότητα, τον λάρυγγα, την τραχεία και τους βρόγχους.

Πνευματικό τμήμα

Το αναπνευστικό σύστημα αρχίζει με τη ρινική κοιλότητα. Είναι χωρισμένο σε δύο μέρη από ένα χόνδρινο διάφραγμα. Τα μπροστινά κανάλια της μύτης επικοινωνούν με την ατμόσφαιρα, και πίσω - με το ρινοφάρυγγα.

Από τη μύτη εισέρχεται αέρας στο στόμα και στη συνέχεια στο λαρυγγικό τμήμα του φάρυγγα. Εδώ είναι η διέλευση των αναπνευστικών και πεπτικών συστημάτων. Με την παθολογία των ρινικών διόδων, η αναπνοή μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω του στόματος. Σε αυτή την περίπτωση, ο αέρας θα εισέλθει επίσης στον φάρυγγα και στη συνέχεια στον λάρυγγα. Βρίσκεται στο επίπεδο του έκτου αυχενικού σπονδύλου, που σχηματίζει ανύψωση. Αυτό το τμήμα του αναπνευστικού συστήματος μπορεί να μετατοπιστεί κατά τη διάρκεια μιας συνομιλίας.

Μέσω του άνω ανοίγματος, ο λάρυγγας επικοινωνεί με τον φάρυγγα και από κάτω το όργανο διέρχεται στην τραχεία. Πρόκειται για συνέχεια του λάρυγγα και αποτελείται από είκοσι ατελείς χόνδρους δακτυλίους. Στο επίπεδο του πέμπτου τμήματος του θωρακικού σπονδύλου, η τραχεία διαιρείται σε ένα ζεύγος βρόγχων. Προχωρούν στους πνεύμονες. Οι βρόγχοι χωρίζονται σε τμήματα, σχηματίζοντας ένα ανεστραμμένο δέντρο, το οποίο φαινόταν να βλάπτει κλαδιά μέσα στους πνεύμονες.

Το αναπνευστικό σύστημα συμπληρώνεται από τους πνεύμονες. Βρίσκονται στη θωρακική κοιλότητα και στις δύο πλευρές της καρδιάς. Οι πνεύμονες χωρίζονται σε μετοχές, κάθε μία από τις οποίες χωρίζεται σε τμήματα. Είναι διαμορφωμένα σαν ακανόνιστοι κώνοι.

Τα τμήματα των πνευμόνων χωρίζονται σε πολλά μέρη - τα βρογχιόλια, στους τοίχους των οποίων βρίσκονται οι κυψελίδες. Το όλο σύμπλεγμα ονομάζεται κυψελίδα. Είναι σε αυτό ανταλλαγή αερίου λαμβάνει χώρα.

8.3. Ανταλλαγή αερίων πνεύμονα

8.3. Ανταλλαγή αερίων πνεύμονα

Η σύνθεση του εισπνεόμενου, εκπνεόμενου και κυψελιδικού αέρα. Ο αερισμός των πνευμόνων οφείλεται στην εισπνοή και την εκπνοή. Έτσι, διατηρείται μία σχετικά σταθερή σύνθεση αερίου στις κυψελίδες. Ένα άτομο αναπνέει ατμοσφαιρικό αέρα με περιεκτικότητα σε οξυγόνο (20,9%) και περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα (0,03%) και εκπνέει τον αέρα στον οποίο το οξυγόνο είναι 16,3%, το διοξείδιο του άνθρακα - 4%. Στον κυψελιδικό αέρα οξυγόνου - 14,2%, διοξείδιο του άνθρακα - 5,2%. Η αυξημένη περιεκτικότητα διοξειδίου του άνθρακα στον κυψελιδικό αέρα εξηγείται από το γεγονός ότι όταν εκπνέετε, ο αέρας που βρίσκεται στα αναπνευστικά όργανα και στις αναπνευστικές οδούς αναμιγνύεται με τον κυψελιδικό αέρα.

Στα παιδιά, η μικρότερη αποτελεσματικότητα του πνευμονικού αερισμού εκφράζεται σε διαφορετική σύνθεση αερίου τόσο στον εκπνεόμενο όσο και στον κυψελιδικό αέρα. Όσο μικρότερο είναι το παιδί, τόσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό οξυγόνου και όσο χαμηλότερο είναι το ποσοστό του διοξειδίου του άνθρακα στον εκπνεόμενο και κυψελικό αέρα, δηλαδή το οξυγόνο χρησιμοποιείται λιγότερο αποτελεσματικά από το σώμα του παιδιού. Επομένως, για τα παιδιά να καταναλώνουν τον ίδιο όγκο οξυγόνου και να απελευθερώνουν τον ίδιο όγκο διοξειδίου του άνθρακα, είναι απαραίτητο να εκτελέσετε αναπνευστικές επιθέσεις πολύ πιο συχνά.

Ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες. Στους πνεύμονες, το οξυγόνο από τον κυψελιδικό αέρα περνά μέσα στο αίμα και το διοξείδιο του άνθρακα από το αίμα εισέρχεται στους πνεύμονες.

Η κίνηση των αερίων παρέχει διάχυση. Σύμφωνα με τους νόμους της διάχυσης, το αέριο εξαπλώνεται από ένα μέσο με υψηλή μερική πίεση σε ένα μέσο με χαμηλότερη πίεση. Η μερική πίεση είναι ένα μέρος της συνολικής πίεσης που υπολογίζεται από το αέριο στο μίγμα αερίων. Όσο υψηλότερη είναι η εκατοστιαία αναλογία αερίου στο μείγμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η μερική του πίεση. Για τα αέρια που διαλύονται σε υγρό, χρησιμοποιείται ο όρος "τάση", που αντιστοιχεί στον όρο "μερική πίεση" που χρησιμοποιείται για τα ελεύθερα αέρια.

Στους πνεύμονες, η ανταλλαγή αερίων λαμβάνει χώρα μεταξύ του αέρα που περιέχεται στις κυψελίδες και στο αίμα. Το Alveoli πλέκωσε παχύ δίκτυο τριχοειδών αγγείων. Τα τοιχώματα των κυψελίδων και τα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων είναι πολύ λεπτά. Για την ανταλλαγή αερίων, οι καθοριστικές συνθήκες είναι η περιοχή επιφάνειας μέσω της οποίας λαμβάνει χώρα η διάχυση αερίων και η διαφορά στη μερική πίεση (τάση) των αερίων διάχυσης. Οι πνεύμονες πληρούν τις ιδανικές απαιτήσεις: με μια βαθιά αναπνοή, το τέντωμα των κυψελίδων και η επιφάνεια τους φθάνει τα 100-150 τετραγωνικά μέτρα. m (όχι λιγότερο μεγάλη και η επιφάνεια των τριχοειδών στους πνεύμονες), υπάρχει επαρκής διαφορά στη μερική πίεση των κυψελιδικών αερίων και στην τάση αυτών των αερίων στο φλεβικό αίμα.

Σύνδεση οξυγόνου με αίμα. Στο αίμα, το οξυγόνο συνδυάζεται με την αιμοσφαιρίνη, σχηματίζοντας μια ασταθή ένωση - οξυαιμοσφαιρίνη, από την οποία το 1 g είναι ικανό να δεσμεύει 1,34 cu. cm οξυγόνου. Η ποσότητα της παραγόμενης οξυαιμοσφαιρίνης είναι άμεσα ανάλογη με τη μερική πίεση του οξυγόνου. Στον κυψελιδικό αέρα, η μερική πίεση του οξυγόνου είναι 100-110 mm Hg. Art. Υπό αυτές τις συνθήκες, το 97% της αιμοσφαιρίνης στο αίμα δεσμεύεται με οξυγόνο.

Με τη μορφή οξυαιμοσφαιρίνης, το οξυγόνο από τους πνεύμονες μεταφέρεται με αίμα στους ιστούς. Εδώ, η μερική πίεση του οξυγόνου είναι χαμηλή και η οξυαιμοσφαιρίνη αποσυνδέεται απελευθερώνοντας οξυγόνο, η οποία παρέχει στους ιστούς οξυγόνο.

Η παρουσία διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα ή στους ιστούς μειώνει την ικανότητα της αιμοσφαιρίνης να δεσμεύει το οξυγόνο.

Σύνδεση του διοξειδίου του άνθρακα με το αίμα. Το διοξείδιο του άνθρακα μεταφέρεται με αίμα σε χημικές ενώσεις διττανθρακικού νατρίου και όξινου ανθρακικού καλίου. Μέρος αυτού μεταφέρεται με αιμοσφαιρίνη.

Στα τριχοειδή αγγεία των ιστών, όπου η τάση διοξειδίου του άνθρακα είναι υψηλή, συμβαίνει ο σχηματισμός καρβονικού οξέος και καρβοξυαιμοσφαιρίνης. Στους πνεύμονες, η ανθρακική ανυδράση που περιέχεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια συμβάλλει στην αφυδάτωση, η οποία οδηγεί στην εκτόπιση του διοξειδίου του άνθρακα από το αίμα.

Η ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες στα παιδιά σχετίζεται στενά με τη ρύθμιση της ισορροπίας μεταξύ όξινων βάσεων. Στα παιδιά, το αναπνευστικό κέντρο είναι πολύ ευαίσθητο στις παραμικρές αλλαγές στην αντίδραση του αίματος στο ρΗ. Επομένως, ακόμη και με μικρές μετατοπίσεις ισορροπίας προς την οξίνιση, τα παιδιά αντιμετωπίζουν δύσπνοια. Με την ανάπτυξη της ικανότητας διάχυσης των πνευμόνων αυξάνεται λόγω της αύξησης της συνολικής επιφάνειας των κυψελίδων.

Η ανάγκη του οργανισμού για οξυγόνο και η απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα εξαρτάται από το επίπεδο οξειδωτικών διεργασιών στο σώμα. Με την ηλικία, αυτό το επίπεδο μειώνεται, πράγμα που σημαίνει ότι η ποσότητα ανταλλαγής αερίου ανά 1 kg μάζας μειώνεται καθώς μεγαλώνει το παιδί.

Ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες και τους ιστούς

Η αναπνοή του ανθρώπου. Η δομή και η λειτουργία των πνευμόνων

Η αναπνοή είναι μία από τις ζωτικές λειτουργίες του σώματος, με στόχο τη διατήρηση ενός βέλτιστου επιπέδου οξειδοαναγωγικών διεργασιών στα κύτταρα. Η αναπνοή είναι μια σύνθετη φυσιολογική διαδικασία που εξασφαλίζει την παροχή οξυγόνου στους ιστούς, τη χρήση της από τα κύτταρα στη διαδικασία του μεταβολισμού και την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα που σχηματίζεται.

Η όλη διαδικασία αναπνοής μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια: την εξωτερική αναπνοή, τη μεταφορά αερίων από το αίμα και την αναπνοή του ιστού.

Η εξωτερική αναπνοή είναι μια ανταλλαγή αερίου μεταξύ του οργανισμού και του περιβάλλοντος αέρα, δηλ. την ατμόσφαιρα. Η εξωτερική αναπνοή, με τη σειρά της, μπορεί να χωριστεί σε δύο στάδια: την ανταλλαγή αερίων μεταξύ ατμοσφαιρικού και κυψελιδικού αέρα. ανταλλαγή αερίων μεταξύ του αίματος των πνευμονικών τριχοειδών και του κυψελιδικού αέρα.

Μεταφορά αερίων. Το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα στην ελεύθερη διαλυμένη κατάσταση μεταφέρονται σε σχετικά μικρές ποσότητες, ο όγκος των αερίων αυτών μεταφέρεται σε δεσμευμένη κατάσταση. Ο κύριος φορέας οξυγόνου είναι η αιμοσφαιρίνη. Η αιμοσφαιρίνη μεταφέρει επίσης έως και 20% διοξείδιο του άνθρακα. Το υπόλοιπο διοξείδιο του άνθρακα μεταφέρεται με τη μορφή διττανθρακικών πλάσματος.

Εσωτερική ή ιστική αναπνοή. Αυτό το στάδιο αναπνοής μπορεί να χωριστεί σε δύο: την ανταλλαγή αερίων μεταξύ του αίματος και των ιστών και την κατανάλωση οξυγόνου από τα κύτταρα και την απελευθέρωση του διοξειδίου του άνθρακα ως προϊόν της διασποράς.

Η εξωτερική αναπνοή παρέχεται από τις μυοσκελετικές δομές του θώρακα, των πνευμόνων, της αναπνευστικής οδού (Εικόνα 1) και των νευρικών κέντρων του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού.

Το Σχ. 1. Μορφολογικές δομές των αναπνευστικών οργάνων του ανθρώπου

Φυσιολογικός ρόλος και ιδιότητες των πνευμόνων

Η πιο σημαντική λειτουργία των πνευμόνων - η διασφάλιση της ανταλλαγής αερίων μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος - επιτυγχάνεται λόγω της μεγάλης επιφάνειας ανταλλαγής αερίων των πνευμόνων (κατά μέσο όρο 90 m 2 σε ενήλικα) και μιας μεγάλης περιοχής τριχοειδών αίματος της πνευμονικής κυκλοφορίας (70-90 m 2).

Η αποφρακτική λειτουργία των πνευμόνων - η αφαίρεση περισσότερων από 200 πτητικών ουσιών που σχηματίζονται στο σώμα ή πέφτουν μέσα από το εξωτερικό. Συγκεκριμένα, το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο, η ακετόνη, οι εξωγενείς ουσίες (αιθυλική αλκοόλη, αιθυλαιθέρας), οι ναρκωτικές ουσίες του αζώτου (αλοθάνιο, νιτρώδες οξείδιο) που σχηματίζονται στο σώμα απομακρύνονται από το αίμα στους πνεύμονες σε ποικίλους βαθμούς. Το νερό εξατμίζεται επίσης από την επιφάνεια των κυψελίδων.

Εκτός από τον κλιματισμό, οι πνεύμονες εμπλέκονται στην προστασία του σώματος από λοιμώξεις. Οι μικροοργανισμοί που εγκαθίστανται στους τοίχους των κυψελίδων συλλαμβάνονται και καταστρέφονται από κυψελιδικούς μακροφάγους. Τα ενεργοποιημένα μακροφάγα παράγουν χημειοτακτικούς παράγοντες που προσελκύουν ουδετερόφιλα και ηωσινοφιλικά κοκκιοκύτταρα που αφήνουν τα τριχοειδή αγγεία και συμμετέχουν στη φαγοκυττάρωση. Οι μακροφάγοι με απορροφημένους μικροοργανισμούς είναι ικανοί να μεταναστεύσουν στα λεμφικά τριχοειδή αγγεία και στους κόμβους στους οποίους μπορεί να αναπτυχθεί η φλεγμονώδης απόκριση. Προστατεύοντας το σώμα από τους μολυσματικούς παράγοντες που εισέρχονται στον πνεύμονα με αέρα, η λυσοζύμη, η ιντερφερόνη, οι ανοσοσφαιρίνες (IgA, IgG, IgM), ειδικά αντισώματα λευκοκυττάρων, είναι σημαντικές στους πνεύμονες.

Διήθηση και αιμοστατική λειτουργία των πνευμόνων - κατά τη διέλευση του αίματος μέσω του μικρού κύκλου στους πνεύμονες, οι μικρές θρόμβοι αίματος και οι εμβολές διατηρούνται και αφαιρούνται από το αίμα.

Οι θρόμβοι καταστρέφονται από το ινωδολυτικό σύστημα των πνευμόνων. Οι πνεύμονες συνθέτουν μέχρι και το 90% της ηπαρίνης, η οποία, εισέρχεται στο αίμα, αποτρέπει την πήξη της και βελτιώνει τις ρεολογικές ιδιότητες.

Η απόθεση αίματος στους πνεύμονες μπορεί να φτάσει μέχρι και το 15% του όγκου του κυκλοφορούντος αίματος. Ταυτόχρονα, το αίμα που έχει εισέλθει στους πνεύμονες από την κυκλοφορία δεν σβήνει. Εμφανίζεται μια αύξηση της πλήρωσης αίματος των αγγείων της μικροκυκλοφορικής κλίνης και των φλεβών των πνευμόνων και το «εναποθηκευμένο» αίμα εξακολουθεί να εμπλέκεται στην ανταλλαγή αερίων με κυψελιδικό αέρα.

Η μεταβολική λειτουργία περιλαμβάνει: τον σχηματισμό φωσφολιπιδίων και επιφανειοδραστικών πρωτεϊνών, τη σύνθεση πρωτεϊνών που συνθέτουν κολλαγόνο και ελαστικές ίνες, την παραγωγή βλεννοπολυσακχαριτών που σχηματίζουν βρογχική βλέννα, τη σύνθεση ηπαρίνης, συμμετοχή στο σχηματισμό και καταστροφή βιολογικά ενεργών και άλλων ουσιών.

Στους πνεύμονες, η αγγειοτενσίνη Ι μετατρέπεται σε έναν πολύ ενεργό παράγοντα αγγειοσυσταλτικού, η αγγειοτενσίνη II, η βραδυκινίνη αδρανοποιείται κατά 80%, η σεροτονίνη δεσμεύεται και κατατίθεται και 30-40% νορεπινεφρίνη κατατίθεται. Σε αυτά, η ισταμίνη απενεργοποιείται και συσσωρεύεται, μέχρι 25% της ινσουλίνης, το 90-95% των προσταγλανδινών των ομάδων Ε και F αδρανοποιούνται. Κατασκευάζονται προσταγλανδίνη (αγγειοδιασταλτική προστανανικίνη) και νιτρικό οξείδιο (ΝΟ). Οι κατατεθείσες βιολογικά δραστικές ουσίες υπό στρες μπορούν να απελευθερωθούν από τους πνεύμονες στο αίμα και να συμβάλουν στην ανάπτυξη αντιδράσεων σοκ.

Πίνακας Μη αναπνευστική λειτουργία

Λειτουργία

Χαρακτηριστικό

Air καθαρισμός (βλεφαριδοφόρα επιθηλιακά κύτταρα. Ρεολογικές ιδιότητες), κύτταρο (κυψελιδικά μακροφάγα, ουδετερόφιλα, λεμφοκύτταρα) αντίσωμα (ανοσοσφαιρίνες, συμπλήρωμα, λακτοφερίνη, αντιπρωτεάσης ιντερφερόνη) ανοσία, λυσοζύμη (ορώδες κύτταρα, κυψελιδικά μακροφάγα)

Σύνθεση φυσιολογικώς δραστικών ουσιών

Βραδυκινίνη, σεροτονίνη, λευκοτριένια, Α2 θρομβοξάνη, κινίνες, προσταγλανδίνες, ΝΟ

Μεταβολισμός διαφόρων ουσιών

Σε ένα μικρό κύκλο, μέχρι το 80% της βραδυκινίνης, έως και 98% της σεροτονίνης, μέχρι το 60% της καλιρεκίνης αδρανοποιούνται.

Η σύνθεση επιφανειοδραστικών (επιφανειοδραστικών), η σύνθεση των δικών της κυτταρικών δομών

Σύνθεση κολλαγόνου και ελαστίνης ("πλαίσιο" του πνεύμονα)

Υποξία Mri έως και το 1/3 της κατανάλωσης Cb για την οξείδωση της γλυκόζης

Σύνθεση της προστακυκλίνης, ΝΟ, ΑϋΡ, ινωδόλυση

Αφαίρεση μεταβολικών προϊόντων

Εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια, διακλαδική ανταλλαγή (εφίδρωση)

Μεταφορά θερμότητας στην ανώτερη αναπνευστική οδό

Έως 500 ml αίματος

Υποξική αγγειοσύσπαση

Αγγειακή συστολή του πνεύμονα με μείωση στο 02 στις κυψελίδες

Ανταλλαγή αερίων πνεύμονα

Η πιο σημαντική λειτουργία των πνευμόνων είναι η εξασφάλιση ανταλλαγής αερίων μεταξύ του αέρα των πνευμονικών κυψελίδων και του αίματος των μικρών τριχοειδών αγγείων. Για να κατανοηθούν οι μηχανισμοί ανταλλαγής αερίων, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη σύνθεση του αερίου των μέσων που ανταλλάσσουν μεταξύ τους τις ιδιότητες των κυψελιδικών δομών μέσω των οποίων πραγματοποιείται η ανταλλαγή αερίων και να λαμβάνουν υπόψη τα χαρακτηριστικά της πνευμονικής ροής αίματος και του εξαερισμού.

Σύνθεση κυψελιδικού και εκπνεόμενου αέρα

Η σύνθεση του ατμοσφαιρικού, κυψελιδικού (που περιέχεται στις πνευμονικές κυψελίδες) και του εκπνεόμενου αέρα παρουσιάζεται στον Πίνακα. 1.

Πίνακας 1. Η περιεκτικότητα των κύριων αερίων στον ατμοσφαιρικό, κυψελικό και εκπνεόμενο αέρα

Με βάση τον προσδιορισμό του ποσοστού των αερίων στον κυψελιδικό αέρα, υπολογίζεται η μερική τους πίεση. Κατά τον υπολογισμό της πίεσης του υδρατμού στο κυψελιδικό αέριο θεωρείται ότι είναι 47 mm Hg. Art. Για παράδειγμα, εάν η περιεκτικότητα οξυγόνου στο κυψελιδικό αέριο είναι 14,4% και η ατμοσφαιρική πίεση είναι 740 mm Hg. Τέλος, η μερική πίεση του οξυγόνου (p0₂) θα είναι: p0₂ = [(740-47) / 100] • 14,4 = 99,8 mm Hg. Art. Υπό τις συνθήκες ανάπαυσης, η μερική πίεση του οξυγόνου στο κυψελιδικό αέριο κυμαίνεται γύρω στα 100 mm Hg. Και την μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα περίπου 40 mm Hg. Art.

Παρά την εναλλαγή της εισπνοής και της εκπνοής με ήρεμη αναπνοή, η σύνθεση του κυψελιδικού αερίου αλλάζει μόνο κατά 0,2-0,4%, η σχετική σταθερότητα της σύνθεσης του κυψελικού αέρα διατηρείται και η ανταλλαγή αερίου μεταξύ αυτού και του αίματος συνεχίζεται συνεχώς. Η σταθερότητα της σύνθεσης του κυψελιδικού αέρα διατηρείται λόγω της μικρής τιμής του συντελεστή εξαερισμού των πνευμόνων (CL). Αυτός ο συντελεστής δείχνει πόση λειτουργική εναπομένουσα χωρητικότητα ανταλλάσσεται για τον ατμοσφαιρικό αέρα για 1 κύκλο αναπνοής. Κανονικά, το CWL είναι ίσο με 0,13-0,17 (δηλ., Με μια ήρεμη αναπνοή, ανταλλάσσεται περίπου το 1/7 της IU). Η σύνθεση του κυψελιδικού αερίου στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα κατά 5-6% διαφορετική από την ατμοσφαιρική.

Πίνακας 2. Σύνθεση αερίων εισπνεόμενου και κυψελικού αέρα

Ο συντελεστής εξαερισμού διαφόρων περιοχών των πνευμόνων μπορεί να διαφέρει, επομένως, η σύνθεση του κυψελιδικού αερίου έχει διαφορετική τιμή όχι μόνο σε απομακρυσμένες αλλά και σε γειτονικές περιοχές του πνεύμονα. Εξαρτάται από τη διάμετρο και τη διαπερατότητα των βρόγχων, την παραγωγή επιφανειοδραστικών ουσιών και συμμόρφωσης με τους πνεύμονες, τη θέση του σώματος και το βαθμό πλήρωσης των πνευμονικών αγγείων με αίμα, την ταχύτητα και την αναλογία διάρκειας εισπνοής και εκπνοής κ.λπ. Η βαρύτητα έχει ιδιαίτερα ισχυρή επίδραση σε αυτόν τον δείκτη.

Το Σχ. 2. Δυναμική οξυγόνου στους πνεύμονες και τους ιστούς

Με την ηλικία, η αξία της μερικής πίεσης του οξυγόνου στις κυψελίδες ουσιαστικά δεν αλλάζει, παρά τις σημαντικές αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία σε πολλούς δείκτες εξωτερικής αναπνοής (μείωση VC, OEL, βρογχική βατότητα, αύξηση σε EO, OOL κλπ.). Διατήρηση της βιωσιμότητας του δείκτη PO₂ στις κυψελίδες προωθεί την αύξηση της αναπνευστικής συχνότητας λόγω ηλικίας.

Διάχυση αερίου μεταξύ των κυψελίδων και του αίματος

Η διάχυση αερίων μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος υπακούει στον γενικό νόμο της διάχυσης, σύμφωνα με τον οποίο η κινητήρια δύναμη είναι η διαφορά στις μερικές πιέσεις (τάσεις) του αερίου μεταξύ των κυψελίδων και του αίματος (Εικόνα 3).

Τα αέρια που βρίσκονται σε διαλυμένη κατάσταση στο πλάσμα αίματος που ρέει στους πνεύμονες δημιουργούν την τάση τους στο αίμα, το οποίο εκφράζεται στις ίδιες μονάδες (mm Hg), που είναι η μερική πίεση στον αέρα. Η μέση τιμή της τάσης του οξυγόνου (pO₂) στο αίμα των μικρών τριχοειδών αγγείων είναι ίση με 40 mm Hg. Art., Και μερική πίεση του στον κυψελιδικό αέρα - 100 mm Hg. Art. Η κλίση πίεσης του οξυγόνου μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος είναι 60 mm Hg. Art. Τάση διοξειδίου του άνθρακα στο φλεβικό αίμα ρέει μέσα - 46 mm Hg. Art, στις κυψελίδες - 40 mm Hg. Art. και η κλίση πίεσης διοξειδίου του άνθρακα είναι 6 mm Hg. Art. Αυτές οι κλίσεις είναι η κινητήρια δύναμη της ανταλλαγής αερίων μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος. Σημειώστε ότι οι τιμές αυτές είναι μόνο κλίσεις στην αρχή του τριχοειδούς, αλλά καθώς κινούνται αίματος μέσω του τριχοειδούς διαφορά μεταξύ της μερικής πίεσης της κυψελιδικού αερίου και της τάσης του αίματος μειώνεται.

Το Σχ. 3. Φυσικοχημικές και μορφολογικές συνθήκες ανταλλαγής αερίων μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος

Η ταχύτητα ανταλλαγής οξυγόνου μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και του αίματος επηρεάζεται τόσο από τις ιδιότητες του μέσου διαμέσου του οποίου λαμβάνει χώρα διάχυση όσο και από τον χρόνο (περίπου 0,2 δευτερόλεπτα) κατά τον οποίο το μεταφερόμενο τμήμα του οξυγόνου συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη.

Για να κινηθεί από τον κυψελιδικό αέρα στο ερυθροκύτταρο και στους δεσμούς με την αιμοσφαιρίνη, το μόριο οξυγόνου πρέπει να διαχέεται μέσω:

• ένα στρώμα επιφανειοδραστικού που επενδύει τις κυψελίδες.
• κυψελιδικό επιθήλιο,
• βασικές μεμβράνες και διάμεσο διάστημα μεταξύ του επιθηλίου και του ενδοθηλίου.
• τριχοειδές ενδοθήλιο.
• ένα στρώμα πλάσματος αίματος μεταξύ του ενδοθηλίου και του ερυθροκυττάρου.
• μεμβράνη ερυθροκυττάρων.
• στρώμα του κυτταροπλάσματος στο ερυθροκύτταρο.

Η συνολική απόσταση αυτού του χώρου διάχυσης είναι από 0,5 έως 2 μικρά.

Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διάχυση αερίων στους πνεύμονες αντικατοπτρίζονται στον τύπο Fick:

όπου V είναι ο όγκος του εύφλεκτου αερίου. k - συντελεστής διαπερατότητας του μέσου για αέρια, ανάλογα με τη διαλυτότητα του αερίου στους ιστούς και το μοριακό βάρος του. Το S είναι η διάχυτη επιφάνεια των πνευμόνων. R₁ και Ρ₂, - τάση αερίων στο αίμα και στις κυψελίδες. d είναι το πάχος του χώρου διάχυσης.

Στην πράξη, για διαγνωστικούς σκοπούς, προσδιορίστε έναν δείκτη που ονομάζεται ικανότητα διάχυσης των πνευμόνων για οξυγόνο (DL_O2). Είναι ίσο με τον όγκο του οξυγόνου που διαχέεται από τον κυψελιδικό αέρα στο αίμα μέσω ολόκληρης της επιφάνειας ανταλλαγής αερίων σε 1 λεπτό με κλίση πίεσης οξυγόνου 1 mm Hg. Art.

όπου είναι vo₂ - διάχυση οξυγόνου στο αίμα για 1 λεπτό. R₁ - Η μερική πίεση του οξυγόνου στις κυψελίδες. R₂ - ένταση οξυγόνου στο αίμα.

Μερικές φορές αυτός ο δείκτης ονομάζεται συντελεστής μεταφοράς. Κανονικά, όταν ένας ενήλικας είναι σε κατάσταση ηρεμίας, η αξία του DL_O2 = 20-25 ml / min mm Hg Art. Κατά τη διάρκεια άσκησης DL_O2αυξάνει και μπορεί να φτάσει τα 70 ml / min mm Hg. Art.

Σε ηλικιωμένους, η αξία του DL_O2μειώνεται. στα 60 είναι περίπου 1/3 λιγότερο από τους νέους.

Για να προσδιορίσετε το DL_O2συχνά χρησιμοποιούν τεχνικά πιο εφικτό ορισμό του DL_Με. Κάνετε μια αναπνοή αέρα που περιέχει 0,3% μονοξείδιο του άνθρακα, κρατήστε την αναπνοή για 10-12 s, στη συνέχεια εκπνέετε και καθορίστε την περιεκτικότητα CO στο τελευταίο τμήμα του εκπνεόμενου αέρα, υπολογίστε τη μετάβαση του CO στο αίμα: DL_O2= DL_Με • 1.23.

Συντελεστής βιολογικής διαπερατότητας για CO₂ 20-25 φορές υψηλότερη από ό, τι για το οξυγόνο. Ως εκ τούτου, η διάχυση της C0₂ στους ιστούς του σώματος και στους πνεύμονες σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις από τις συγκεντρώσεις του, το διοξείδιο του άνθρακα που περιέχεται στο φλεβικό αίμα σε υψηλότερη τιμή (46 mmHg) από ότι στις κυψελίδες (40 mmHg) είναι ταχέως, η μερική πίεση, κατά κανόνα, καταφέρνει να βγαίνει στον κυψελιδικό αέρα ακόμη και με κάποια ανεπάρκεια ροής αίματος ή εξαερισμού, ενώ η ανταλλαγή οξυγόνου σε τέτοιες συνθήκες μειώνεται.

Το Σχ. 4. Ανταλλαγή αερίων στα τριχοειδή αγγεία του μεγάλου και μικρού κύκλου κυκλοφορίας του αίματος

Η ταχύτητα της κίνησης του αίματος στα πνευμονικά τριχοειδή αγγεία είναι τέτοια ώστε ένα ερυθροκύτταρο να διέρχεται από ένα τριχοειδές σε 0,75-1 s. Αυτή τη φορά είναι αρκετή για την σχεδόν πλήρη εξισορρόπηση της μερικής πίεσης οξυγόνου στις κυψελίδες και της τάσης του στο αίμα των πνευμονικών τριχοειδών αγγείων. Η αιμοσφαιρίνη ερυθροκυττάρων διαρκεί περίπου 0,2 δευτερόλεπτα για να δεσμεύσει το οξυγόνο. Η εξισορρόπηση της πίεσης του διοξειδίου του άνθρακα μεταξύ του αίματος και των κυψελίδων συμβαίνει επίσης γρήγορα. Στη φροντίδα των πνευμόνων μέσω των φλεβών του μικρού κύκλου αρτηριακού αίματος σε ένα υγιές άτομο υπό κανονικές συνθήκες, η τάση οξυγόνου είναι 85-100 mm Hg. Τέχνη και τάση ΜΕ₂-35-45 mm Hg. Art.

Να χαρακτηρίσει τις συνθήκες και την αποτελεσματικότητα της ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες μαζί με το DL₀ Χρησιμοποιείται επίσης συντελεστής χρήσης οξυγόνου._O2), που αντικατοπτρίζει την ποσότητα οξυγόνου (σε ml) που απορροφάται από 1 λίτρο αέρα που εισέρχεται στους πνεύμονες:₀₂ = V_O2ml * min -1 / MOD 1 * min -1 Κανονικό ΚΙ = 35-40 ml * 1-1.

Ανταλλαγή αερίων στους ιστούς

Η ανταλλαγή αερίων στους ιστούς υπόκειται στους ίδιους νόμους με την ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες. Η διάχυση των αερίων προχωρά προς την κατεύθυνση των βαθμίδων τάσης, η ταχύτητά της εξαρτάται από το μέγεθος αυτών των βαθμίδων, την περιοχή των τριχοειδών αγγείων που λειτουργούν, το πάχος του χώρου διάχυσης και τις ιδιότητες των αερίων. Πολλοί από αυτούς τους παράγοντες και κατά συνέπεια ο ρυθμός ανταλλαγής αερίων μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με την γραμμική και ογκομετρική ταχύτητα ροής αίματος, το περιεχόμενο και τις ιδιότητες της αιμοσφαιρίνης, τη θερμοκρασία, το ρΗ, τη δραστικότητα κυτταρικών ενζύμων και μια σειρά άλλων συνθηκών.

Εκτός από αυτά τα αέρια παράγοντες ανταλλαγής (ιδιαίτερα οξυγόνο) μεταξύ του αίματος και των ιστών συμβάλλουν: οξυαιμοσφαιρίνη μοριακή κινητικότητα (διάχυση προς την επιφάνεια της μεμβράνης ερυθροκυττάρων), και κυτόπλασμα συναγωγή διάμεσο υγρό, καθώς και η διήθηση και η επαναπορρόφηση υγρού στην μικροαγγείωση.

Ανταλλαγή οξυγόνου

Η ανταλλαγή αερίου ανάμεσα στο αρτηριακό αίμα και τους ιστούς αρχίζει στο επίπεδο των αρτηριδίων με διάμετρο 30-40 μικρά και εκτελείται σε ολόκληρη την μικροαγγειοπάθεια στο επίπεδο των φλεβιδίων. Ωστόσο, ο κύριος ρόλος στην ανταλλαγή αερίων διαδραματίζεται με τριχοειδή αγγεία. Για να μελετηθεί η ανταλλαγή αερίων στους ιστούς είναι χρήσιμη ιδέα ενός αγκίστρου που ονομάζεται «κύλινδρος ιστού (κώνου)», η οποία περιλαμβάνει τριχοειδή αγγεία και περιβάλλουσες δομές ιστού, που παρέχονται με οξυγόνο (Εικ. 5). Η διάμετρος ενός τέτοιου κυλίνδρου μπορεί να κριθεί από την απόσταση μεταξύ των διατρημάτων. Είναι περίπου 25 μικρά στον καρδιακό μυ, 40 μm στον εγκεφαλικό φλοιό και 80 μm σε σκελετικούς μυς.

Η κινητήρια δύναμη της ανταλλαγής αερίων σε έναν κύλινδρο ιστών είναι η βαθμίδα τάσης οξυγόνου. Υπάρχουν διαμήκεις και εγκάρσιες κλίσεις. Η διαμήκης κλίση κατευθύνεται κατά μήκος της πορείας του τριχοειδούς. Η τάση οξυγόνου στο αρχικό τμήμα του τριχοειδούς μπορεί να είναι περίπου 100 mm Hg. Art. Καθώς τα ερυθροκύτταρα κινούνται προς το φλεβικό τμήμα του τριχοειδούς και τη διάχυση του οξυγόνου στον ιστό, το ρΟ_ πέφτει σε μέσο όρο 35-40 mm Hg. Το άρθρο, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να μειωθεί στα 10 mm Hg. Art. Η τάση εγκάρσιας τάσης του 02 σε έναν κύλινδρο ιστού μπορεί να φθάσει τα 90 mm Hg. Art. (στις περιοχές του ιστού που βρίσκονται πιο μακριά από το τριχοειδές, στη λεγόμενη «νεκρή γωνία», p0₂ μπορεί να είναι 0-1 mm Hg. Art.).

Το Σχ. 5. Σχηματική αναπαράσταση του «κυλίνδρου ιστών» και κατανομή της τάσης οξυγόνου στα αρτηριακά και φλεβικά άκρα του τριχοειδούς σε κατάσταση ηρεμίας και κατά την εκτέλεση εντατικής εργασίας

Έτσι, στις δομές ιστών, η παροχή οξυγόνου στα κύτταρα εξαρτάται από το βαθμό απομάκρυνσής τους από τα τριχοειδή αγγεία. Τα κύτταρα που γειτνιάζουν με το φλεβικό τμήμα του τριχοειδούς, βρίσκονται στις χειρότερες συνθήκες παροχής οξυγόνου. Για την κανονική πορεία οξειδωτικών διεργασιών στα κύτταρα, επαρκεί η τάση οξυγόνου 0,1 mm Hg. Art.

Οι συνθήκες ανταλλαγής αερίων στους ιστούς επηρεάζονται όχι μόνο από την διακλαδική απόσταση αλλά και από την κατεύθυνση της ροής αίματος στα γειτονικά τριχοειδή αγγεία. Εάν η κατεύθυνση της ροής αίματος στο τριχοειδές δίκτυο που περιβάλλει τον δεδομένο ιστό του ιστού είναι πολυδιάστατη, τότε αυτό αυξάνει την αξιοπιστία της παροχής του ιστού με οξυγόνο.

Σύλληψη αξία αποδοτικότητα του οξυγόνου ιστού χαρακτηρίζει ο συντελεστής χρησιμοποίησης οξυγόνου (CUC) - είναι το ποσοστό λόγος του όγκου του οξυγόνου που απορροφήθηκε από ιστό από τον αρτηριακό αίμα ανά μονάδα χρόνου για ολόκληρο τον όγκο του οξυγόνου που παραδίδονται από αιμοφόρων αγγείων στον ιστό κατά την ίδια στιγμή. Ο ιστός KUK μπορεί να προσδιοριστεί από τη διαφορά στην περιεκτικότητα οξυγόνου των αρτηριακών αιμοφόρων αγγείων και του φλεβικού αίματος που ρέει από τον ιστό. Στην κατάσταση σωματικής ανάπαυσης στον άνθρωπο, ο μέσος όρος CUK είναι 25-35%. Ακόμα και στο κούρεμα, το μέγεθος του KUK σε διάφορα όργανα ποικίλλει. Σε ηρεμία το μυοκάρδιο KUK είναι περίπου 70%.

Κατά τη διάρκεια της άσκησης, ο βαθμός χρήσης οξυγόνου αυξάνεται στο 50-60%, και σε μερικούς από τους πιο δραστικούς μυς και η καρδιά μπορεί να φτάσει το 90%. Μια τέτοια αύξηση του KUK στους μύες οφείλεται κυρίως στην αύξηση της ροής αίματος σε αυτά. Ταυτόχρονα αποκαλύπτονται τα τριχοειδή που δεν λειτουργούν σε ηρεμία, η επιφάνεια της επιφάνειας διάχυσης αυξάνεται και οι αποστάσεις διάχυσης για τη μείωση του οξυγόνου. Η αύξηση της ροής του αίματος μπορεί να προκληθεί τόσο αντανακλαστικά όσο και υπό την επίδραση τοπικών παραγόντων που διαστέλλουν τους μυς. Τέτοιοι παράγοντες είναι η αύξηση της θερμοκρασίας του εργαζόμενου μυός, η αύξηση του pC0₂ και μείωση του ρΗ του αίματος, η οποία όχι μόνο συμβάλλει στην αύξηση της ροής του αίματος αλλά επίσης προκαλεί μείωση της συγγένειας της αιμοσφαιρίνης για οξυγόνο και επιτάχυνση της διάχυσης οξυγόνου από το αίμα στον ιστό.

Η μείωση της τάσης οξυγόνου στους ιστούς ή η δυσκολία χρήσης της για την αναπνοή του ιστού ονομάζεται υποξία. Η υποξία μπορεί να είναι αποτέλεσμα εξασθενημένου αερισμού των πνευμόνων ή κυκλοφορικής ανεπάρκειας, εξασθενημένης διάχυσης αερίων στους ιστούς, καθώς και έλλειψης δραστικότητας κυτταρικών ενζύμων.

Η ανάπτυξη ιστικής υποξίας των σκελετικών μυών και της καρδιάς παρεμποδίζεται σε κάποιο βαθμό από τη χρωμοπρωτεΐνη τους - μυοσφαιρίνη, η οποία δρα ως αποθήκη οξυγόνου. Η προσθετική ομάδα της μυοσφαιρίνης είναι παρόμοια με την αιματική αιμοσφαιρίνη και το πρωτεϊνικό τμήμα του μορίου αντιπροσωπεύεται από μία απλή πολυπεπτιδική αλυσίδα. Ένα μόριο μυοσφαιρίνης είναι ικανό να συνδέει μόνο ένα μόριο οξυγόνου και 1 g μυοσφαιρίνης - 1,34 ml οξυγόνου. Ειδικά πολλά μυοσφαιρίνης βρίσκονται στο μυοκάρδιο - κατά μέσο όρο 4 mg / g ιστού. Με πλήρη οξυγόνωση της μυοσφαιρίνης, το απόθεμα οξυγόνου που δημιουργήθηκε από αυτόν σε 1 g ιστού θα είναι 0,05 ml. Αυτό το οξυγόνο μπορεί να είναι αρκετό για 3-4 συστολές της καρδιάς. Η συγγένεια της μυοσφαιρίνης για το οξυγόνο είναι υψηλότερη από αυτή της αιμοσφαιρίνης. Πίεση μισού κορεσμού P₅₀ για μυοσφαιρίνη είναι μεταξύ 3 και 4 mm Hg. Art. Επομένως, σε συνθήκες επαρκούς αιμάτωσης του μυός με το αίμα, αποθηκεύει οξυγόνο και το παρασύρει μόνο όταν εμφανίζονται συνθήκες κοντά στην υποξία. Η μυοσφαιρίνη στους ανθρώπους δεσμεύει έως και 14% της συνολικής ποσότητας οξυγόνου στο σώμα.

Τα τελευταία χρόνια, έχουν ανακαλυφθεί και άλλες πρωτεΐνες που μπορούν να δεσμεύσουν το οξυγόνο στους ιστούς και τα κύτταρα. Αυτές περιλαμβάνουν τη πρωτεΐνη νευρογλοβίνης που βρίσκεται στον ιστό του εγκεφάλου, τον αμφιβληστροειδή και την κυτταροσφαιρίνη που περιέχεται σε νευρώνες και άλλους τύπους κυττάρων.

Υπεροξία - αυξημένη σε σχέση με την κανονική τάση οξυγόνου στο αίμα και τους ιστούς. Αυτή η κατάσταση μπορεί να αναπτυχθεί όταν ένα άτομο αναπνέει καθαρό οξυγόνο (για έναν ενήλικα, η αναπνοή αυτή δεν επιτρέπεται περισσότερο από 4 ώρες) ή το τοποθετεί σε θαλάμους με αυξημένη πίεση αέρα. Όταν η υπεροξία μπορεί να αναπτύξει συμπτώματα δηλητηρίασης από οξυγόνο. Συνεπώς, με παρατεταμένη χρήση αναπνευστικού αερίου με υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο της περιεκτικότητάς του δεν πρέπει να υπερβαίνει το 50%. Ιδιαίτερα επικίνδυνο είναι το αυξημένο περιεχόμενο οξυγόνου στον αέρα που αναπνέουμε για τα νεογέννητα. Η παρατεταμένη εισπνοή καθαρού οξυγόνου απειλεί την ανάπτυξη βλάβης στον αμφιβληστροειδή, στο πνευμονικό επιθήλιο και σε ορισμένες δομές του εγκεφάλου.

Ανταλλαγή αερίου διοξειδίου του άνθρακα

Κανονικά, η τάση διοξειδίου του άνθρακα στο αρτηριακό αίμα κυμαίνεται μεταξύ 35-45 mm Hg. Art. Η βαθμίδα τάσης διοξειδίου του άνθρακα μεταξύ του εισερχόμενου αρτηριακού αίματος και των κυττάρων που περιβάλλουν το τριχοειδές ιστό μπορεί να φθάσει τα 40 mm Hg. Art. (40 mmHg στο αρτηριακό αίμα και έως 60-80 mm στα βαθιά στρώματα των κυττάρων). Κάτω από τη δράση αυτής της διαβάθμισης, το διοξείδιο του άνθρακα διαχέεται από τους ιστούς στο τριχοειδές αίμα προκαλώντας αύξηση της τάσης έως 46 mm Hg. Art. και αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα σε 56-58% κατ 'όγκο. Περίπου ένα τέταρτο της συνολικής εκροής από την διοξείδιο του άνθρακα στον ιστό συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη του αίματος, το υπόλοιπο οφείλεται σε καρβονικής ένζυμο ανυδράσης συνδυάζει με νερό προς σχηματισμό ανθρακικού οξέος, το οποίο γρήγορα εξουδετερώθηκε με προσθήκη ιόντων Na «και Κ» υπό τη μορφή του όξινου ανθρακικού μεταφέρεται στους πνεύμονες.

Η ποσότητα διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα στο ανθρώπινο σώμα είναι 100-120 λίτρα. Αυτό είναι περίπου 70 φορές περισσότερο οξυγόνο στο αίμα και τους ιστούς. Όταν αλλάζει η τάση του διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα μεταξύ του και των ιστών είναι η εντατική ανακατανομή του. Επομένως, με ανεπαρκή αερισμό, το επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα αλλάζει πιο αργά από το επίπεδο οξυγόνου. Δεδομένου ότι το λίπος και οστικού ιστού περιέχουν μια ιδιαίτερα μεγάλη ποσότητα διαλύθηκαν και δεσμευμένου διοξειδίου του άνθρακα, που μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα ρυθμιστικό διάλυμα, συλλαμβάνοντας το διοξείδιο του άνθρακα με υπερκαπνία και δίνοντας στο υποκαπνίας.

Ανταλλαγή αερίων πνεύμονα

Ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες.

Στους πνεύμονες πραγματοποιείται ανταλλαγή αερίων μεταξύ του εισπνευσμένου και του κυψελιδικού αέρα.

Το άζωτο συμμετέχει στην αναπνοή, αλλά η περιεκτικότητα σε άζωτο αυξάνεται καθώς ο αέρας στους πνεύμονες υγραίνεται και αυξάνεται η περιεκτικότητα σε υδρατμούς. Η ανταλλαγή αερίου μεταξύ μιγμάτων αερίων συμβαίνει λόγω της διαφοράς στη μερική πίεση του αερίου. Η συνολική πίεση του μείγματος αερίου υπόκειται στον νόμο του Dalton -

Η ολική πίεση του μείγματος αερίων είναι ίση με το άθροισμα των μερικών πιέσεων που συνθέτουν τα αέρια του.

Αν το μείγμα αερίου βρίσκεται σε ατμοσφαιρική πίεση, τότε το κλάσμα οξυγόνου θα είναι

Στο επόμενο στάδιο, υπάρχει ανταλλαγή αερίων μεταξύ του κυψελιδικού αέρα και των αερίων του αίματος (φλεβικό αίμα κατάλληλο για τους πνεύμονες). Τα αέρια μπορούν να διαλυθούν ή να συνδεθούν με κάτι. Η διάλυση των αερίων εξαρτάται από τη σύνθεση του υγρού, από τον όγκο και την πίεση των αερίων πάνω από το υγρό, από τη θερμοκρασία και από τη φύση του ίδιου του αερίου, το οποίο διαλύεται. Ο συντελεστής διαλυτότητας υποδεικνύει πόσο αέριο μπορεί να διαλυθεί σε 1 ml. τα υγρά σε T = 0 και η πίεση αερίου πάνω από το υγρό είναι 760 mm. Η μερική τάση ενός αερίου σε ένα υγρό. Δημιουργείται από τις διαλυμένες μορφές και όχι από τις χημικές ενώσεις του αερίου. Η ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου στο φλεβικό αίμα = 0,3 ml ανά 100 ml αίματος. Διοξείδιο του άνθρακα = 2,5 ml ανά 100 ml αίματος. Το υπόλοιπο περιεχόμενο συμπίπτει με άλλες μορφές - οξυγόνο - οξυαιμοσφαιρίνη, διοξείδιο του άνθρακα - ανθρακικό οξύ, διττανθρακικό νάτριο και άλατα καλίου και με τη μορφή καρβοαιμοσφαιρίνης. Στο επίπεδο των κυψελίδων, δημιουργούνται συνθήκες κάτω από τις οποίες το αέριο πίεσης οξυγόνου θα μετατοπίσει το διοξείδιο του άνθρακα. Ο κύριος λόγος για την κίνηση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα είναι η διαφορά στις μερικές πιέσεις.

Ταυτόχρονα, τα αέρια διέρχονται από το φράγμα αέρα-αίματος, το οποίο διαχωρίζει τον κυψελιδικό αέρα από το αίμα του τριχοειδούς. Περιλαμβάνει μια μεμβράνη επιφανειοδραστικής ουσίας, κυψελοειδούς διαλύματος, βασική μεμβράνη, τριχοειδές ενδοθήλιο. Το πάχος αυτού του φραγμού είναι περίπου 1 μικρά. Ο ρυθμός διάχυσης του αερίου υπακούει στο νόμο του νόμου Grema-

Ο ρυθμός διάχυσης ενός αερίου διαμέσου ενός υγρού είναι ευθέως ανάλογος της διαλυτότητάς του και είναι ανάλογος προς την πυκνότητά του.

Η διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα είναι πολύ υψηλότερη (20 φορές) από αυτή του οξυγόνου. 6-8 mm - διαφορά πίεσης για την ανταλλαγή διοξειδίου του άνθρακα

Νόμος του Fick (διάχυση αερίου)

A - περιοχή, l-πάχος

Η αλλαγή αερίου διαρκεί 0,1 δευτερόλεπτα

Παράγοντες που επηρεάζουν την ανταλλαγή αερίων

1. Κυψελοειδής εξαερισμός
2. Διάχυση των πνευμόνων με αίμα
3. Η ικανότητα διάχυσης των πνευμόνων είναι η ποσότητα οξυγόνου που μπορεί να διεισδύσει στους πνεύμονες σε 1 λεπτό, με μερική διαφορά πίεσης 1 mm. Για το οξυγόνο (20-30 ml)

Ο ιδανικός λόγος αερισμού είναι 0,8-1 (5 λίτρα αέρα και 5 λίτρα αίματος, δηλαδή περίπου 1). Εάν δεν αερίζονται κυψελίδες και η ροή του αίματος διεξάγεται κανονικά, η μερική πίεση των αερίων στον κυψελιδικό αέρα γίνεται η ίδια με την τάση και αέρια φλεβικού αίματος (40 - 40-46 για οξυγόνο - για το διοξείδιο του άνθρακα) προς την αιμάτωσης εξαερισμού αναλογία = 0. Εάν ο αερισμός πραγματοποιείται δεν λειτουργούν οι κυψελίδες, αλλά τρέφονται με αίμα. Ο λόγος τείνει στο άπειρο, η μερική πίεση στον κυψελιδικό αέρα θα είναι σχεδόν ίση με τη μερική πίεση του ατμοσφαιρικού αέρα. Εάν ο λόγος αερισμού προς διάχυση είναι 0,6, τότε αυτό δείχνει ανεπαρκή εξαερισμό σε σχέση με τη ροή του αίματος και, συνεπώς, χαμηλή περιεκτικότητα οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα. Ένας υψηλός λόγος εξαερισμού-διάχυσης (για παράδειγμα, 8) είναι ο υπερβολικός αερισμός σε σχέση με τη ροή αίματος και η περιεκτικότητα οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα είναι φυσιολογική. Ο υποβιβασμός σε ορισμένες περιοχές δεν μπορεί να αντισταθμίσει τον υποαερισμό άλλων.

Περιεκτικότητα σε αέρια αίματος σε εκατοστιαία αναλογία όγκου

Οι ιστοί απορροφούν 6% κατ 'όγκο διαφορά οξυγόνου - αρτηριοφλεβίου (κανονική 6-8)

O2 - 0,3% κατ 'όγκο CO2 - 2,5%

Το υπόλοιπο είναι χημικά δεσμευμένο. Για οξυγόνο - οξυαιμοσφαιρίνη, η οποία σχηματίζεται κατά την οξυγόνωση (δεν αλλάζει τον βαθμό οξείδωσης του σιδήρου) μόριο αιμοσφαιρίνης.

Με υψηλή μερική πίεση, η αιμοσφαιρίνη δεσμεύεται με οξυγόνο και με χαμηλή πίεση επιστρέφει. Η εξάρτηση του σχηματισμού οξυαιμοσφαιρίνης από τη μερική πίεση είναι μια καμπύλη με έμμεση εξάρτηση. Η καμπύλη διάστασης είναι σχήματος S

Τάση φόρτισης - αντιστοιχεί στο 95% της περιεκτικότητας οξυαιμοσφαιρίνης (95% επιτυγχάνεται στα 80 mm Hg)

Τάση αποφόρτισης - μειωμένη στο 50%. Ρ50 = 26-27 mm Hg

P02 από 20 έως 40 - αντιστοιχεί σε αποξυγόνωση, τάση Ο2 στους ιστούς

1,34 ml οξυγόνου συνδέονται με 1 g αιμοσφαιρίνης.

Ο κύριος παράγοντας που θα συμβάλει στη σύνδεση του οξυγόνου με την αιμοσφαιρίνη, η τάση οξυγόνου στην πορεία της καμπύλης διάστασης θα επηρεαστεί από έναν αριθμό άλλων βοηθητικών παραγόντων -

- μείωση του pH στο αίμα - μετατόπιση της καμπύλης προς τα δεξιά

- αύξηση θερμοκρασίας - δεξιά

- αυξάνοντας το 2,3DFG Η καμπύλη μετατοπίζεται προς τα δεξιά

- η αύξηση του CO2 μετατοπίζεται επίσης προς τα δεξιά

Φυσιολογικά είναι πολύ χρήσιμη. Η αλλαγή αυτών των δεικτών στην αντίθετη κατεύθυνση μετατοπίζει την καμπύλη προς το σχηματισμό μιας μεγαλύτερης ποσότητας οξυαιμοσφαιρίνης. Θα κάνει μια διαφορά στους πνεύμονες. Η καμπύλη διάστασης εξαρτάται από τη μορφή της αιμοσφαιρίνης. Η αιμοσφαιρίνη F έχει υψηλή συγγένεια για το οξυγόνο. Αυτό επιτρέπει στο έμβρυο να πάρει μεγάλες ποσότητες οξυγόνου.

Τι συμβαίνει στα τριχοειδή αγγεία του μεγάλου κύκλου της κυκλοφορίας του αίματος.

Μια οξειδωτική διαδικασία εμφανίζεται στα κύτταρα, με αποκορύφωμα την απορρόφηση οξυγόνου και την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα και νερού. Υπάρχουν όλες οι συνθήκες (μερική πίεση) έτσι ώστε το διοξείδιο του άνθρακα να ρέει από τα κύτταρα στο πλάσμα (σε αυτό διαλύεται μέχρι 2,5%, αλλά αυτό είναι το όριο, δεν μπορεί να διαλυθεί περαιτέρω). Το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στο ερυθρό αιμοσφαίριο. Υπάρχει μια σύνδεση διοξειδίου του άνθρακα και νερού λόγω του ανθρακικού ανυδρίτη με το σχηματισμό του ανθρακικού οξέος. Στα ερυθροκύτταρα σχηματίζεται ανθρακικό οξύ, το οποίο διασπάται στο ανιόν HCO3 και το ανιόν υδρογόνου. Συσσώρευση ανιόντων συμβαίνει. Η συγκέντρωσή τους θα είναι μεγαλύτερη από ό, τι στο πλάσμα. Το ανιόν HCO3 θα εισέλθει στο πλάσμα λόγω της διαφοράς συγκέντρωσης. Το πλάσμα του αίματος περιέχει περισσότερο νάτριο, το οποίο είναι πάντα μαζί με το χλώριο. Η απελευθέρωση ανιόντων αυξάνει τα αρνητικά φορτία - δημιουργείται μια ηλεκτροχημική κλίση, η οποία προκαλεί την είσοδο χλωρίου από το πλάσμα στο ερυθροκύτταρο. Στον μεγάλο τριχοειδή κύκλο, θα υπάρξει ένας προσωρινός διαχωρισμός των Na και Cl. Το Na εισάγει τον νέο δεσμό HCO3, σχηματίζεται διττανθρακικό νάτριο, αλλά σχηματίζεται μια μορφή μεταφοράς διοξειδίου του άνθρακα στο πλάσμα.

Με οξυγόνο. Η περιεκτικότητά του στα κύτταρα είναι μικρή - η οξυαιμοσφαιρίνη διασπάται σε οξυγόνο και μειώνει την αιμοσφαιρίνη, η οποία έχει λιγότερο έντονες όξινες ιδιότητες.

KHbO2 + H2CO3 = KHCO3 + HHb + O2 / Η αιμοσφαιρίνη πληροί τις ρυθμιστικές ιδιότητες, αποτρέπει τη μετατόπιση στην όξινη πλευρά, απελευθερώνεται επίσης οξυγόνο.

Το όξινο ανθρακικό κάλιο σχηματίζεται στα ερυθροκύτταρα, μια μορφή μεταφοράς οξυγόνου.

Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να δεσμευθεί απευθείας στην αιμοσφαιρίνη - στο πρωτεϊνικό τμήμα (NH2), σχηματίζεται ένας δεσμός καρβονίνης - R-NH2 + CO2 = R-NHCOOH.

Όλες οι μορφές μεταφοράς διοξειδίου του άνθρακα σχηματίζονται - η διαλυμένη μορφή (2,5%), τα άλατα του ανθρακικού οξέος και του ίδιου του καρβονικού οξέος. Αποτελούν το 60-70% της μεταφοράς CO2, 10-15% με τη μορφή carbhemoglobin. Το αίμα μετατρέπεται έτσι σε φλεβική και επιπλέον πρέπει να πάει στους πνεύμονες, όπου θα διεξαχθούν διαδικασίες ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες. Στους πνεύμονες, η πρόκληση είναι να πάρουμε οξυγόνο και να δώσουμε διοξείδιο του άνθρακα.

Στους πνεύμονες, το οξυγόνο από τον κυψελιδικό αέρα διέρχεται μέσω του αεριομετρικού φραγμού στο πλάσμα και στο κυψελιδικό. Το οξυγόνο δεσμεύεται στην αιμοσφαιρίνη, δηλ. KHCO3 + HHb + 02 = KHb02 + H2C03. Το ανθρακικό οξύ σε χαμηλής τάσης CO2 εκτίθεται σε διοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιώντας ανθρακικό ανυδρίτη. Το διοξείδιο του άνθρακα αφήνει το ερυθροκύτταρο και πηγαίνει στον κυψελιδικό αέρα και, κατά συνέπεια, η συγκέντρωση του ανιόντος HCO3 στο ερυθροκύτταρο θα πέσει. Το ανιόν HCO3 εξέρχεται από το πλάσμα στο ερυθροκύτταρο. Στο εσωτερικό του ερυθροκυττάρου επιστρέφουν περισσότερο αρνητικά ιόντα και χλώριο στο νάτριο.

Υπάρχει μια κατανομή του δεσμού άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα αποσπάται από την αιμοσφαιρίνη και το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στο πλάσμα και στον κυψελιδικό αέρα. Η καταστροφή μορφών μεταφοράς διοξειδίου του άνθρακα. Στη συνέχεια, όλες οι διαδικασίες επαναλαμβάνονται ξανά.

Ρύθμιση της αναπνοής

Κάτω από τη ρύθμιση της αναπνοής νοείται ένας συνδυασμός νευρικών και χυμικών μηχανισμών που εξασφαλίζουν το ρυθμικό και συντονισμένο έργο των αναπνευστικών μυών, στο οποίο διεξάγεται επαρκής κατανάλωση οξυγόνου και απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την αλλαγή του έργου των αναπνευστικών μυών. Το νευρικό σύστημα εμπλέκεται στη ρύθμιση της αναπνοής. Αυτό εκδηλώνεται αφενός με την αυτόματη ρύθμιση της αναπνοής (λειτουργία των κέντρων του εγκεφαλικού στελέχους). Ταυτόχρονα, υπάρχει αυθαίρετη ρύθμιση της αναπνοής, η οποία εξαρτάται από τη λειτουργία του εγκεφαλικού φλοιού. Οι περιοχές του κεντρικού νευρικού συστήματος που σχετίζονται με τη ρύθμιση της αναπνευστικής λειτουργίας καλούνται τα αναπνευστικά κέντρα. Ταυτόχρονα, η συσσώρευση νευρώνων που εμπλέκονται στη ρύθμιση της αναπνοής παρατηρείται σε διαφορετικά επίπεδα, στον φλοιό, τον υποθάλαμο, τον πόνο, το μυελό και στο νωτιαίο μυελό. Η σημασία των επιμέρους τμημάτων δεν θα είναι η ίδια. Οι κινητικοί νευρώνες του νωτιαίου μυελού είναι 3-5 τμήματα του τραχήλου που τροφοδοτούν το διάφραγμα και τα άνω 6 θωρακικά τμήματα που ενδυναμώνουν τα μεσοπλεύρια πόδια. Αυτά θα είναι λειτουργικά ή τμηματικά κέντρα. Μεταδίδουν απευθείας ένα σήμα για συστολή των αναπνευστικών μυών. Τα κέντρα νωτιαίου μυελού δεν μπορούν να εργαστούν ανεξάρτητα (χωρίς επιρροή). Μετά από βλάβη στις υψηλότερες αναπνοές σταματά. Η αυτόματη ρύθμιση της αναπνοής συσχετίζεται με τη λειτουργία του ζωτικού κέντρου, το οποίο βρίσκεται στο μυελό της κοιλιάς. Λαμβάνοντας υπόψη το medulla oblongata - υπάρχουν 2 κέντρα - ο αναπνευστικός και ο κυκλοφοριακός κανονισμός. Το κέντρο του medulla oblongata παρέχει αυτόματη ρύθμιση της αναπνοής και του αναπνευστικού κέντρου του μυελού oblongata.

Legallua 1812, Flurans 1842, Mislavsky 1885 - μια λεπτομερής μελέτη των αναπνευστικών κέντρων του μυελού oblongata. Αναπνευστική κέντρο περιλαμβάνει ένα διάμεσο σχηματισμό retikuyarnoy του προμήκη μυελό, το οποίο βρίσκεται και στις δύο πλευρές του εγγύς και αυτό αντιστοιχεί στην έξοδο του υπογλώσσιου νεύρου και το ουραίο πρόκειται για την άμπωτη και πυραμίδες. το αναπνευστικό κέντρο είναι ένα ζευγάρι εκπαίδευσης. Υπάρχουν νευρώνες που είναι υπεύθυνοι για την εισπνοή και τους νευρώνες που ευθύνονται για την εκπνοή - το τμήμα εκπνοής. Τώρα διαπιστώνεται ότι η δημιουργία του κεντρικού αναπνευστικού ρυθμού συνδέεται με την αλληλεπίδραση 6 ομάδων νευρώνων, οι οποίες βρίσκονται σε 2 πυρήνες - τον ραχιαίο αναπνευστικό πυρήνα, είναι δίπλα στον πυρήνα μιας μόνο οδού. Οι ωθήσεις από 9 και 10 ζεύγη κρανιακών νεύρων έρχονται σε μία οδό. Στον ραχιαίο αναπνευστικό πυρήνα επικεντρώνονται κυρίως οι νευρώνες της έμπνευσης και της ραχιαίας κοιλότητας. Ο αναπνευστικός πυρήνας, όταν διεγείρεται, στέλνει ένα ρεύμα παρορμήσεων στα φρενικά νεύρα. Ventral αναπνευστική πυρήνα, περιλαμβάνει 4 πυρήνες. Το πιο ουραίο είναι ο αναδρομικός πυρήνας, που αποτελείται από νευρώνες εκπνοής. Σε αυτήν την ομάδα ανήκει διπλό πυρήνα, η οποία ρυθμίζει τη χαλάρωση του λαιμού, του λάρυγγα και της γλώσσας-τρίτο πυρήνα paraambigulyarnoe και παίρνει περισσότερο πρόσθια και είναι παράλληλα με διπλό πυρήνα και περιείχαν νευρώνες και εισπνευστική αναπνευστικών νευρώνων. Το 4ο σύμπλεγμα νευρώνων του Betzinger, το οποίο συμμετέχει στην εκπνοή. Στους πυρήνες αυτούς υπάρχουν 6 ομάδες νευρώνων -

1. πρώιμη εισπνοή
2. αναπνευστικές ενισχυτικές νευρώνες
3. αργά εισπνοή συμπεριλαμβανομένου interneuron
4. πρώιμο εκπνευστικό
5. αναπνευστικούς ενισχυτικούς νευρώνες
6. αργά εκπνεόμενα νευρώνες (προ-αναπνευστικά)

3 φάσεις του αναπνευστικού κύκλου - φάση εισπνοής, φάση μετά την εισπνοή ή πρώτη φάση εκπνοής, 2η φάση εκπνοής. Στην πρώτη, εισπνέεται (έμπνευση) - το σήμα των ενισχυτικών νευρώνων αυξάνει - οι νευρώνες συγκεντρώνονται στον ραχιαίο αναπνευστικό πυρήνα. Στις κατηφορικές διαδρομές, τα σήματα μεταδίδονται στα κέντρα του φρενικού νεύρου, το διάφραγμα συρρικνώνεται, εκτελείται η πράξη εισπνοής,

Για να περάσει ο αέρας στην αναπνευστική οδό, συμβαίνει μυϊκή σύσπαση, εξασφαλίζοντας την επέκταση του φάρυγγα και του λάρυγγα. Αυτό οφείλεται στη δραστηριότητα των προ-αναπνευστικών νευρώνων. Κατά τη διάρκεια της η πράξη της εισπνοής λαμβάνει χώρα παρακολούθησης δύο παραμέτρους - ο ρυθμός ανάπτυξης αυξανόμενη νευρώνα σήμα και αυτό το σημείο καθορίζει τη διάρκεια της εισπνοής πράξη, ο δεύτερος παράγοντας - η επίτευξη ενός περιορισμού σημείο στο οποίο η εισπνευστική σήμα απότομα εξαφανίζεται και χάνεται με την πρώτη φάση εκπνοής, αυτό οδηγεί σε μια χαλάρωση των εισπνευστικών μυών και αυτό θα συνοδεύεται από μια παθητική εκπνοή. υπάρχουν Εισπνευστική νευρώνες στα κοιλιακά αναπνευστική νευρώνες του πυρήνα και τον έλεγχο της μείωσης των εξωτερικών λοξού μεσοπλεύριο και βοηθητικά εισπνευστική μυών, αλλά κατά τη διάρκεια ήσυχο αναπνοή δεν είναι απαραίτητη για την ενεργοποίηση αυτών των νευρώνων. Στην ακόλουθη πρώτη φάση εκπνοής μπορεί να συμβεί δεύτερη φάση εκπνοής σχετίζεται με ένα ενεργό εκπνοής και αυτή η φάση οφείλεται στην συμπερίληψη της ενισχυμένης εκπνοής νευρώνων, που βρίσκονται στο ουραίο τμήμα του κοιλιακού αναπνευστικού πυρήνες και το σήμα από αυτούς τους νευρώνες μεταδίδεται στην εσωτερική λοξού μεσοπλεύριο στους κοιλιακούς - δραστικές εκπνέει Έτσι 6 ομάδες των αναπνευστικών νευρώνων επιπέδου μυελό εργασίας, τα οποία δημιουργούν ένα μάλλον πολύπλοκο νευρωνικά κυκλώματα που παρέχουν μια πράξη της εισπνοής και της εκπνοής, αναστέλλει έτσι την ενεργοποίηση των νευρώνων εισπνοής ομάδα εκπνευστική νευρώνων. Αυτές οι ομάδες είναι ανταγωνιστικές. Έχουν βρεθεί πολυάριθμοι μεσολαβητές στις αλυσίδες αυτών των νευρώνων, οι οποίες είναι διεγερτικές (γλουταμινική, ακετυλοχίνη, ουσία Ρ) και ανασταλτικοί μεσολαβητές GABA και γλυκίνη. Προηγούμενος στον κοιλιακό αναπνευστικό πυρήνα είναι το συγκρότημα Betzinger. Μόνο εκπνεόμενοι νευρώνες περιέχονται σε αυτό το σύμπλεγμα. Η ενεργοποίηση αυτού του συμπλόκου, το οποίο λαμβάνει σήματα κυρίως από μία μόνο οδό, έχει ανασταλτική επίδραση στους εισπνευστικούς νευρώνες στους ραχιακούς και κοιλιακούς πολύπλοκους πυρήνες και διεγείρει το ουραίο τμήμα του εκπνεόμενου πυρήνα της νευρικής κοιλότητας. Το συγκρότημα Betzinger σχεδιάστηκε για να τονώσει τη φάση εκπνοής. Στην περιοχή της γέφυρας Varolievo οι νευρώνες συνδέονται με τον αναπνευστικό κύκλο και βρίσκονται σε δύο πυρήνες της γέφυρας - το parabrachy και τον πυρήνα του Kelliker Fyuze. Οι νευρώνες που σχετίζονται με την πράξη εισπνοής, εκπνοής και ενδιάμεσου βρίσκονται σε αυτούς τους πυρήνες. Αυτοί οι νευρώνες ονομάζονται κέντρο pnemotoxic, αλλά στη σύγχρονη λογοτεχνία ο όρος αυτός απορρίπτεται και ονομάζεται αναπνευστική ομάδα των νευρώνων της γέφυρας. Οι νευρώνες της γέφυρας συμμετέχουν στη ρύθμιση της δραστηριότητας των νευρώνων του μυελού oblongata, εξασφαλίζοντας τον ρυθμό της αναπνοής. Αυτό το κέντρο είναι απαραίτητο για την αλλαγή της δράσης της εισπνοής δεν είναι πράξη εκπνοής και η κύρια λειτουργία αυτής της ομάδας είναι η καταστολή της δραστηριότητας των εισπνευστικών νευρώνων στον ραχιαίο αναπνευστικό πυρήνα. Συμβάλλουν στην αλλαγή της πράξης της εισπνοής για εκπνοή. Εάν οι βαρέλια διασωρεύονταν από την εισπνοή του μυελού, τότε παρατηρήθηκε μια επιμήκυνση της φάσης εισπνοής. εδώ εμφανίζεται η αυτοεκδήλωση των νευρώνων και, πάνω απ 'όλα, η αυτοματοποίηση συνδέεται με τα κέντρα εισπνοής. Οι πιθανές ταλαντώσεις εμφανίζονται σε αυτές, οι οποίες προκαλούν αυτο-διέγερση. Εκτός από το αυτόματο, το κέντρο του medulla oblongata έχει ένα ρυθμό - εξασφαλίζουν την αλλαγή των φάσεων της έμπνευσης και της λήξης. Η δραστηριότητα των κέντρων της medulla oblongata είναι να εκτελεί σύνθετη ολοκληρωτική εργασία προσαρμόζοντας την αναπνοή στα διάφορα σήματα του σώματός μας. Όποια και αν είναι οι αλλαγές στην αναπνοή - το κύριο καθήκον είναι η παροχή οξυγόνου και η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα. Η δραστηριότητα των κέντρων αλλάζει τόσο υπό την επίδραση αντανακλαστικών επιδράσεων όσο και από χυμογόνους παράγοντες. Η ρύθμιση της αναπνευστικής λειτουργίας βασίζεται στην αρχή της ανατροφοδότησης. Ρυθμίζοντας την παροχή οξυγόνου του σώματος, το αναπνευστικό κέντρο CA ανταποκρίνεται στα οξέα και το CO2.

στη δεύτερη εκπνοή χωρίς τη συμπερίληψη της εκπνοής των μυών. Στην τρίτη - ενεργή εκπνοή - περιλαμβάνονται οι μύες εκπνοής.

Η εμπειρία του Frederick με την κυκλοφορία. Για να διεξαχθεί αυτό το πείραμα, ελήφθησαν 2 σκύλοι, στους οποίους η κυκλοφορία του αίματος αποκτήθηκε σταυρωτά - η κεφαλή του αίματος έλαβε αίμα από το κάτω μέρος του κορμού του άλλου (συνδέθηκαν εγκάρσια). Αν πιέσετε την τραχεία στο πρώτο σκυλί. Αυτό προκάλεσε μείωση του οξυγόνου και περίσσεια CO2 στο αίμα του πρώτου σκύλου. Αυτό το αίμα έρεε στο κεφάλι του δεύτερου σκύλου. Το δεύτερο σκυλί είχε δύσπνοια (δύσπνοια). Η αυξημένη αναπνοή του δεύτερου σκύλου κατέστησε δυνατή την κορεσμό του αίματος με οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα που έχει αφαιρεθεί. Το αναπνευστικό κέντρο της πρώτης μειωμένης δραστηριότητας του σκύλου και της άπνοιας παρατηρήθηκε παρά το γεγονός ότι οι ιστοί ήταν ασφυκτικοί. Η μετατόπιση στη σύνθεση του αερίου του αίματος οδηγεί σε αλλαγή στις λειτουργίες του αναπνευστικού κέντρου, αλλά η εμπειρία δεν δίνει την απάντηση - στην οποία δίνεται μια απάντηση σε υλικό - έλλειψη οξυγόνου ή περίσσεια διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό αποδείχθηκε σε μελέτες της Holden. Ο Holden διεξήγαγε μελέτη αναπνευστικών μεταβολών με διαφορετική περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα. Αυτές οι μελέτες διεξήχθησαν σε ανθρώπους και διαπίστωσαν ότι η μείωση του οξυγόνου στον εισπνεόμενο αέρα από 21 σε 12% δεν προκαλεί ορατές αλλαγές στην αναπνοή. Η αύξηση του περιεχομένου του CO2 στον κυψελιδικό αέρα κατά 0, "% αύξησε τον εξαερισμό των πνευμόνων κατά 100%. Μεγαλύτερη σημασία στη ρύθμιση του αναπνευστικού κέντρου είναι το επίπεδο του CO2 στο αίμα. Περαιτέρω μελέτες έχουν δείξει ότι όλοι αυτοί οι παράγοντες οδηγούν σε αλλαγή στην αναπνοή. Το επίπεδο αυτών των δεικτών παρακολουθείται στο σώμα με τη βοήθεια των χημειοϋποδοχέων. Αντιλαμβάνονται τα επίπεδα οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα. Οι χημειοϋποδοχείς χωρίζονται σε 2 ομάδες - περιφερειακές και κεντρικές. Οι περιφερειακοί χημειοϋποδοχείς βρίσκονται υπό μορφή σπειραμάτων στο αορτικό τόξο και στον καρωτιδικό κόλπο, η διαχωριστική περιοχή της ολικής καρωτίδας σε εσωτερική και εξωτερική. Αυτοί οι υποδοχείς λαμβάνουν εννεύρωση - τα καρωτιδικά απορροφητικά ιστού, αορτικά σπειραματόζωα - πνεύμονες. αυτά τα σπειράματα βρίσκονται στις αρτηρίες. Η ροή του αίματος στους σπειραματικούς ιστούς είναι η πιο έντονη. Η ιστολογική εξέταση έδειξε ότι τα σπειράματα αποτελούνται από κύριες κυψέλες και υποστηρίζουν ή υποστηρίζουν κύτταρα. Ταυτόχρονα, στις μεμβράνες των κύριων κυττάρων υπάρχουν εξαρτώμενα από οξυγόνο κανάλια καλίου, τα οποία αντιδρούν σε μείωση του οξυγόνου στο αίμα και η διαπερατότητα στο κάλιο μειώνεται αναλογικά. Μία μείωση στην απόδοση καλίου οδηγεί σε αποπόλωση μεμβράνης. Το επόμενο στάδιο ανοίγει τα κανάλια ασβεστίου. Το ασβέστιο διεισδύει στα κύρια κύτταρα, συμβάλλοντας στην απελευθέρωση του μεσολαβητή - ντοπαμίνη, ουσίες Ρ. Αυτές οι μεσολαβητές θα διεγείρουν τις απολήξεις των νεύρων. Από το σήμα chemoretzptor θα πάει στο medulla. Θα υπάρξει διέγερση, διέγερση εισπνοής νευρώνων, αναπνοή θα αυξηθεί. Αυτοί οι υποδοχείς παρουσιάζουν ιδιαίτερη ευαισθησία όταν μειώνεται το οξυγόνο από 60 mm σε 20 mm. Οι περιφερειακοί χημειοϋποδοχείς είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στην ανεπάρκεια οξυγόνου. Όταν οι χημειοϋποδοχείς είναι ενθουσιασμένοι, υπάρχει μια αύξηση στην αναπνοή, χωρίς να αλλάζει το βάθος. Αυτοί είναι κεντρικοί χημειοϋποδοχείς, οι οποίοι βρίσκονται στην κοιλιακή επιφάνεια του medulla oblongata και στην κοιλιακή επιφάνεια βρέθηκαν τρία πεδία M, L, S. Οι κεντρικοί χημειοϋποδοχείς παρουσιάζουν επιλεκτική χημειοευαισθησία. Στη δράση των πρωτονίων στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Η αύξηση των πρωτονίων του υδρογόνου οφείλεται στην αλληλεπίδραση διοξειδίου του άνθρακα και νερού, το οποίο σχηματίζει ανθρακικό οξύ, το οποίο διασπάται σε ένα πρωτόνιο υδρογόνου και ένα ανιόν. Τόσο οι εισπνευστικοί όσο και οι εκπνευστικοί νευρώνες του αναπνευστικού κέντρου ενισχύονται. Οι κεντρικοί χημειοϋποδοχείς είναι βραδείας αλλά πιο παρατεταμένης διέγερσης και είναι πιο ευαίσθητοι στα ναρκωτικά. Η χρήση μορφίνης ως παυσίπονο προκαλεί παρενέργεια - αναπνευστική καταστολή.

Για την αυτορρύθμιση, οι παλμοί είναι πολύ ορατοί, οι οποίοι σηματοδοτούν τους όγκους των πνευμόνων, τις αλλαγές τους, που εξασφαλίζουν τη ρύθμιση της συχνότητας και του βάθους της αναπνοής. Το αναπνευστικό κέντρο επηρεάζεται από τους υποδοχείς του μυϊκού μηχανισμού και του μηχανισμού τένοντα του θώρακα, από ιδιοδεκτικούς υποδοχείς των μυών και από τους τένοντες του στήθους ενημερώνονται για το μήκος και το βαθμό έντασης των αναπνευστικών μυών, το οποίο είναι σημαντικό για την αξιολόγηση της εργασίας κατά την αναπνοή. Το αναπνευστικό κέντρο λαμβάνει πληροφορίες από άλλα συστήματα - καρδιαγγειακά, από υποδοχείς των πεπτικών οργάνων, υποδοχείς θερμοκρασίας και πόνου του δέρματος, από σκελετικούς μύες και τένοντες, αρθρώσεις, δηλ. Το αναπνευστικό κέντρο λαμβάνει πολύ διαφορετικές πληροφορίες.

Οι πιο σημαντικοί είναι οι υποδοχείς της αναπνευστικής οδού και των πνευμόνων. Διακρίνονται 3 ομάδες μηχανικών υποδοχέων -

1. Προσαρμόστε αργά υποδοχείς για την τάνυση των αεραγωγών και των πνευμόνων. Αντιδρούν σε αύξηση του όγκου των πνευμόνων κατά την εισπνοή και αυτοί οι υποδοχείς συνδέονται με παχύ προσαγωγές ίνες των νεύρων του πνεύμονα με ταχύτητα 14,59 m / s.
2. Η δεύτερη ομάδα - οι υποδοχείς που είναι ευαίσθητοι στα ερεθιστικά αποτελέσματα - είναι μιμητικά. Ενθουσιάζονται αυξάνοντας ή μειώνοντας τον όγκο των πνευμόνων, στους μηχανικούς ερεθισμούς από σωματίδια σκόνης, καυστικούς ατμούς. Αυτοί οι υποδοχείς συνδέονται με λεπτότερες ίνες, με ταχύτητα 4 έως 26 m / s. Αυτοί οι υποδοχείς μπορούν να ενεργοποιηθούν σε παθολογίες - πνευμοθώρακα, βρογχικό άσθμα, στάση αίματος στον μικρό κύκλο.
3. Η 3η ομάδα - juxtacapilar υποδοχείς - J. Αυτοί οι υποδοχείς βρίσκονται στην τριχοειδή περιοχή. Στην κανονική κατάσταση, αυτοί οι υποδοχείς είναι αδρανείς, η διέγερση τους αυξάνεται με πνευμονικό οίδημα και με φλεγμονώδεις διεργασίες. Από αυτές τις διεργασίες είναι λεπτή ομάδα bezkotnye ινών με 0,5-3 m / s. Σε παθολογικές καταστάσεις - αυτοί οι υποδοχείς είναι υπεύθυνοι για δύσπνοια. Η συμμετοχή των μηχανικών υποδοχέων στη ρύθμιση της αναπνοής αποδείχθηκε από δύο επιστήμονες - Goring και Breyer. Ανακαλύφθηκε ότι εάν κατά την εισπνοή για την έγχυση αέρα στον πνεύμονα (με τη βοήθεια μιας σύριγγας συνδεδεμένης με τον κύριο βρόγχο), η εισπνοή σταμάτησε και η εκπνοή ήρθε. Συνδέεται με υποδοχείς τεντώματος. Αν υπήρχε αναρρόφηση αέρα και μεγαλύτερη μείωση, τότε η εκπνοή σταμάτησε και η πράξη εισπνοής διεγέρθηκε. Έτσι, το αποτέλεσμα μπορεί να παρατηρηθεί κατά την εισπνοή και την εκπνοή. Οι μηχανικοί υποδοχείς συνδέονται με το νεύρο του πνεύμονα. Από τον πνεύμονα, οι παλμοί εισέρχονται στο μυελό στην μοναχική οδό. Αυτό προκαλεί την αναστολή των εισπνευστικών νευρώνων και την ενεργοποίηση των εκπνεόμενων νευρώνων. Δηλαδή το νεύρο του πνεύμονα συμμετέχει στη ρυθμική αλλαγή της πράξης της εισπνοής για να εκπνεύσει. Δρουν παρόμοια με την αναπνευστική ομάδα των νευρώνων της γέφυρας. Η κοπή των νεύρων του πνεύμονα οδήγησε σε επιμήκυνση της εισπνοής. Η φάση εισπνοής επιμηκύνθηκε, η οποία στη συνέχεια αντικαταστάθηκε από την εκπνοή. Αυτό ονομάζεται πνευμονική δύσπνοια. Εάν, μετά την κοπή των νεύρων του πνεύμονα, οι πόνες κόπηκαν, η αναπνοή σταμάτησε για μεγάλο χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια της φάσης εισπνοής. Οι μεταβολές στην κατάσταση της κυκλοφορίας του αίματος, ιδίως οι μεταβολές της πίεσης, επηρεάζουν τη μεταβολή της αναπνευστικής λειτουργίας. Με αυξανόμενη πίεση - η αναπνοή αποβάλλεται. Η μειωμένη πίεση οδηγεί σε αυξημένη αναπνοή. Ένα τέτοιο αντανακλαστικό συμβαίνει στους βαροϋποδοχείς της αορτικής αψίδας, του καρωτιδικού κόλπου, που αντιδρούν στις μεταβολές της πίεσης.
4. Η αρνητική πίεση στον εσωτερικό χώρο επηρεάζει τη ροή του αίματος προς την καρδιά. Όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος της αναπνοής, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή του αίματος προς την καρδιά, συνεπώς θα ρίξει περισσότερο αίμα στο καρδιαγγειακό σύστημα και η πίεση θα αυξηθεί. Το Reflex αύξησε την αναπνοή. Εάν η πίεση είναι υψηλή, η πίεση αναπνέει. Οι υποδοχείς του δέρματος σχετίζονται επίσης με τη ρύθμιση της αναπνοής με αντανακλαστικά. Θερμική έκθεση - αυξημένη αναπνοή, κρύο - επιβράδυνση. Οι υποδοχείς του πόνου προκαλούν ταχύτερη αναπνοή και ακόμη και στάση. Η λειτουργία του αναπνευστικού κέντρου επηρεάζεται από τον υποθάλαμο. Ο υποθάλαμος προκαλεί μια αλλαγή στις συμπεριφορικές αποκρίσεις. Στον υποθάλαμο υπάρχουν επίσης υποδοχείς θερμοκρασίας. Η αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος συνοδεύεται από βραχυκύκλωμα της θερμότητας. Ο υποθάλαμος επηρεάζει τα κέντρα των pons, medulla oblongata. Η αναπνοή ρυθμίζεται από τον εγκεφαλικό φλοιό. Τα εγκεφαλικά ημισφαίρια παρέχουν μια λεπτή προσαρμογή της αναπνοής στις ανάγκες του σώματος και οι φθίνουσες επιδράσεις του φλοιού μπορούν να πραγματοποιηθούν στους νευρώνες του νωτιαίου μυελού κατά μήκος των πυραμιδικών οδών. Η αυθαίρετη ρύθμιση της αναπνοής εκδηλώνεται στη δυνατότητα αλλαγής της συχνότητας και του βάθους της αναπνοής. Ένα άτομο μπορεί να κρατήσει αυθαίρετα την αναπνοή του για 30-60 δευτερόλεπτα. Υποταγωνιστικά-αντανακλαστική αναπνευστική αλλαγή - η συμμετοχή του φλοιού. Για παράδειγμα, με τον συνδυασμό της συμπερίληψης μιας κλήσης με την εισπνοή ενός μείγματος αερίων με υψηλή περιεκτικότητα σε CO2, μετά από λίγο όταν ενεργοποιείτε μια κλήση - αυξημένη αναπνοή. Κατά τη διάρκεια της ύπνωσης, μπορείτε να ενσταλάξετε τη συχνότητα της αναπνοής. Οι ζώνες του φλοιού που συμμετέχουν είναι οι σωματοαισθητικές και τροχιακές ζώνες του φλοιού. Η αυθαίρετη ρύθμιση της αναπνοής δεν μπορεί να παρέχει συνεχή έλεγχο της αναπνευστικής λειτουργίας. Αλλαγές στην αναπνοή κατά τη διάρκεια της σωματικής εργασίας, η οποία σχετίζεται με την επίδραση στο αναπνευστικό κέντρο των μυών και των τενόντων, και το γεγονός της ίδιας της εργασίας διεγείρει την αναπνευστική εργασία. - την αντίδραση της αγανάκτησης. Από την αναπνευστική οδό αναπτύσσονται προστατευτικά αντανακλαστικά - βήχας και φτάρνισμα, τόσο όταν βήχει και όταν φτάρνισμα - μια βαθιά αναπνοή, έπειτα ένας σπασμός των φωνητικών κορδονιών και ταυτόχρονα η σύσπαση των μυών, παρέχοντας μια αναγκαστική εκπνοή. Η βλέννα, η σκόνη αφαιρείται.