Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


√азообмен между альвеолами и кровью организма




√азообмен осуществл€етс€ с помощью диффузии: —02 выде≠л€етс€ из крови в альвеолы, 02 поступает из альвеол в венозную кровь, пришедшую в легочные капилл€ры из всех органов и тканей организма. ѕри этом венозна€ кровь, богата€ —02 и бедна€ 02, пре≠вращаетс€ в артериальную, насыщенную 02 и обедненную —02. √а≠зообмен между альвеолами и кровью идет непрерывно, но во вре≠м€ систолы больше, чем во врем€ диастолы.

ј. ƒвижуща€ сила, обеспечивающа€ газообмен в альвеолах, -это разность парциальных давлений –о2 и –со2 в альвеол€рной сме≠си газов и напр€жений этих газов в крови. ѕарциальное давление газа (раг»аЌз - частичный) - это часть общего давлени€ газовой смеси, приход€ща€с€ на долю данного газа. Ќапр€жение газа в жидкости зависит только от парциального давлени€ газа над жид≠костью, и они равны между собой.


–о2 и –со, в альвеолах и капилл€рах уравниваютс€.

 роме градиента парциального давлени€-напр€жени€, обеспе≠чивающего газообмен в легких, имеетс€ и р€д других, вспомогатель≠ных факторов, играющих важную роль в газообмене.

Ѕ. ‘акторы, способствующие диффузии газов в легких.

1. ќгромна€ поверхность контакта легочных капилл€ров и альвеол (60-120м2). јльвеолы представл€ют собой пузырьки диа≠метром 0,3-0,4 мм, образованные эпителиоцитами. ѕричем каж≠дый капилл€р контактирует с 5-7 альвеолами.

2. Ѕольша€ скорость диффузии газов через тонкую легочную мембрану около 1 мкм. ¬ыравнивание –о2 в альвеолах и крови в легких происходит за 0,25 с; кровь находитс€ в капилл€рах легких около 0,5 с, т.е. в 2 раза больше. —корость диффузии —02 в 23 раза больше таковой 02, т.е. имеетс€ высока€ степень надежности в про≠цессах газообмена в организме.

3. »нтенсивна€ вентил€ци€ легких и кровообращение - ак≠тиваци€ вентил€ции легких и кровообращени€ в них, естественно, способствует диффузии газов в легких.

4.  оррел€ци€ между кровотоком в данном участке легкого и его вентил€цией. ≈сли участок легкого плохо вентилируетс€, то кровеносные сосуды в этой области суживаютс€ и даже полностью закрываютс€. Ёто осуществл€етс€ с помощью механизмов местной саморегул€ции - посредством реакций гладкой мускулатуры: при снижении в альвеолах –о2 возникает вазоконстрикци€.

¬. »зменение содержани€ 02 и —02 в легких. √азообмен в легком, естественно, ведет к изменению газового состава в легком по сравнению с составом атмосферного воздуха. ¬ покое человек потребл€ет около 250 мл 02 и выдел€ет около 230 мл —02. ѕоэтому в альвеол€рном воздухе уменьшаетс€ количество 02 и увеличива≠етс€ - —02 (табл. 7.2).


 


»зменени€ содержани€ 02 и —02 в альвеол€рной смеси газов €вл€ютс€ следствием потреблени€ организмом 02 и выделени€ —02. ¬ выдыхаемом воздухе количество 02 несколько возрастает, а —02 -уменьшаетс€ по сравнению с альвеол€рной газовой смесью вслед≠ствие того, что к ней добавл€етс€ воздух воздухоносного пути, не участвующий в газообмене и, естественно, содержащий —02 и 02 в таких же количествах, как и атмосферный воздух.  ровь, обогащен≠на€ 02 и отдавша€ —02, из легких поступает в сердце и с помощью артерий и капилл€ров распредел€етс€ по всему организму, в раз≠личных органах и ткан€х отдает 02 и получает —02.

“–јЌ—ѕќ–“ √ј«ќ¬  –ќ¬№ё

 

√азы в крови наход€тс€ в виде физического растворени€ и химической св€зи.  оличество физически растворенного в кро≠ви 02 = 0,3 об %; —02 = 4,5 об %; 1\[2 = 1 об %. ќбщее содержание 02 и —02 в крови во много раз больше, нежели их физически ра≠створенных фаз (см. табл. 7.3). —равнива€ количество растворен≠ных газов в крови с общим их содержанием, видим, что 02 и —02 в крови наход€тс€, главным образом, в виде химических соединений, с помощью которых и перенос€тс€.


“ранспорт кислорода

ѕрактически весь 02 (около 20 об%- 20 мл 02 на 100 мл кро≠ви) переноситс€ кровью в виде химического соединени€ с гемогло≠бином. ¬ виде физического растворени€ транспортируетс€ только 0,3 об%. ќднако эта фаза весьма важна, так как 02 из капилл€ров к ткан€м и 02 из альвеол в кровь и в эритроциты проходит через плазму крови в виде физически растворенного газа.

ј. —войства гемоглобина и его соединени€. Ётот красный кров€ной пигмент, содержащийс€ в эритроцитах как переносчик 02, обладает замечательным свойством присоедин€ть 02, когда кровь находитс€ в легком, и отдавать 02, когда кровь проходит по капилл€рам всех органов и тканей организма. √емоглобин €вл€ет≠с€ хромопротеидом, его молекул€рный вес составл€ет 64 500, он состоит из четырех одинаковых групп - гемов. √ем представл€ет собой протопорфирин, в центре которого расположен ион двухва≠лентного железа, играющего ключевую роль в переносе 02.  исло≠род образует обратимую св€зь с гемом, причем валентность желе≠за не измен€етс€. ѕри этом восстановленный гемоглобин (Ќ№) становитс€ окисленным Ќ№02, точнее, Ќ№(02)4  аждый гем при≠соедин€ет по одной молекуле'кислорода, поэтому одна молекула гемоглобина св€зывает четыре молекулы 02. —одержание гемогло≠бина в крови у мужчин 130-160 г/л, у женщин 120-140 г/л.  о≠личество 02, которое может быть св€зано в 100 мл крови, у мужчин составл€ет около 20 мл (20 об%) - кислородна€ емкость крови, у женщин она на 1-2 об% меньше, так как у них меньше Ќ№. ѕосле разрушени€ старых эритроцитов в норме и в результате патологиче≠ских процессов прекращаетс€ и дыхательна€ функци€ гемоглобина, поскольку он частично Ђтер€етс€ї через почки, частично фагоцитиру≠етс€ клетками мононуклеарной фагоцитирующей системы.

√ем может подвергатьс€ не только оксигенации, но и истин≠ному окислению. ѕри этом железо из двухвалентного превраща≠етс€ в трехвалентное. ќкисленный гем носит название гематина (метгема), а вс€ полипептидна€ молекула в целом - метгемоглоби-на. ¬ крови человека в норме метгемоглобин содержитс€ в незна≠чительных количествах, но при отравлени€х некоторыми €дами, при действии некоторых лекарств, например, кодеина, фенацетина, его содержание увеличиваетс€. ќпасность таких состо€ний заключа≠етс€ в том, что окисленный гемоглобин очень слабо диссоциирует (не отдает 02 ткан€м) и, естественно, не может присоедин€ть до≠полнительно молекулы 02, то-есть он тер€ет свои свойства пере≠носчика кислорода. “ак же опасно соединение гемоглобина с угар≠ным газом (—ќ) - карбоксигемоглобин, поскольку сродство


гемоглобина к —ќ в 300 раз больше, чем к кислороду, и Ќ№—ќ дис≠социирует в 10 000 раз медленнее, чем Ќ№02. ƒаже при крайне низ≠ких парциальных давлени€х угарного газа гемоглобин превращает≠с€ в карбоксигемоглобин: Ќ№+—ќ = Ќ№—ќ. ¬ норме на долю Ќ№—ќ приходитс€ лишь 1 % общего количества гемоглобина крови, у ку≠рильщиков - значительно больше: к вечеру оно достигает 20%. ≈сли в воздухе содержитс€ 0,1% —ќ, то около 80% гемоглобина переходит в карбоксигемоглобин и выключаетс€ из транспорта 02. ќпасность образовани€ большого количества Ќ№—ќ подстерегает пассажиров на автомобильных дорогах. »звестно много случаев со смертельным исходом при включении двигател€ автомобил€ в га≠раже в холодное врем€ года с целью обогрева. ѕерва€ помощь по≠страдавшему заключаетс€ в немедленном прекращении его контак≠та с угарным газом.

Ѕ. ќбразование оксигемоглобина происходит в капилл€рах легких очень быстро. ¬рем€ полунасыщени€ гемоглобина кислоро≠дом составл€ет всего лишь 0,01 с (длительность пребывани€ крови в капилл€рах легких в среднем 0,5 с). √лавным фактором, обеспе≠чивающим образование оксигемоглобина, €вл€етс€ высокое парци≠альное давление 02 в альвеолах (100 мм рт.ст.).

ѕологий характер кривой образовани€ и диссоциации оксиге-* моглобина в верхней ее части свидетельствует о том, что в случае значительного падени€ –о2 в воздухе содержание 02 в крови будет сохран€тьс€ достаточно высоким (рис. 7.6). “ак, даже при падении –о2 в артериальной крови до 60 мм рт.ст. (8,0 кѕа) насыщение ге≠моглобина кислородом равно 90% - это весьма важный биологи≠ческий факт: организм все еще будет обеспечен 02 (например, при подъеме в горы, полетах на низких высотах - до 3 км), т. е. имеетс€ высока€ надежность механизмов обеспечени€ организма кисло≠родом.

ѕроцесс насыщени€ гемоглобина кислородом в легких отра≠жает верхн€€ часть кривой от 75 % до 96-98%. ¬ венозной кро≠ви, поступающей в капилл€ры легких, –о2 равно 40 мм рт.ст. и достигает в артериальной крови 100 мм рт.ст., как –о2 в альвео≠лах. »меетс€ р€д вспомогательных факторов, способству≠ющих оксигенации крови: 1) отщепление от карбгемоглобина —02 и удаление его (эффект ¬ериго); 2) понижение температуры в лег≠ких; 3) увеличение рЌ крови (эффект Ѕора). —ледует также отме≠тить, что с возрастом св€зывание 02 гемоглобином ухудшаетс€.

¬. ƒиссоциаци€ оксигемоглобина происходит в капилл€рах, когда кровь от легких приходит к ткан€м организма. ѕри этом ге≠моглобин не только отдает 02 ткан€м, но и присоедин€ет образо≠вавшийс€ в ткан€х —02. √лавным фактором, обеспечивающим


диссоциацию оксигемоглобина, €вл€етс€ падение –о2, который бы≠стро потребл€етс€ ткан€ми. ќбразование оксигемоглобина в легких и диссоциаци€ его в ткан€х проход€т в пределах одного и того же верхнего участка кривой (75-96% насыщени€ гемогло≠бина кислородом). ¬ межклеточной жидкости –о2 уменьшаетс€ до 5-20 мм рт.ст., а в клетках падает до 1 мм рт.ст. и меньше (когда –о2 в клетке становитс€ равным 0,1 мм рт.ст., клетка погибает). ѕоскольку возникает большой градиент –о2 (в пришедшей артери≠альной крови он около 95 мм рт.ст.), диссоциаци€ оксигемоглоби≠на идет быстро, и 02 переходит из капилл€ров в ткань. ƒлитель≠ность полудиссоциаций равна 0,02 с (врем€ прохождени€ каждого эритроцита через капилл€ры большого круга около 2,5 с), что дос≠таточно дл€ отщеплени€ 02 (огромный запас времени).

 роме главного фактора (градиента –о2) имеетс€ и р€д вспо≠могательных факторов, способствующих диссоциации окси≠гемоглобина в ткан€х.   ним относ€тс€: 1) накопление —02 в ткан€х; 2) закисление среды; 3) повышение температуры.

“аким образом, усиление метаболизма любой ткани ведет к улучшению диссоциации оксигемоглобина.  роме того, диссоциа≠ции оксигемоглобина способствует 2,3-дифосфоглицерат - про≠межуточный продукт, образующийс€ в эритроцитах при расщеп-


лении глюкозы. ѕри гипоксии его образуетс€ больше, что улучша≠ет диссоциацию оксигемоглобина и обеспечение тканей организма кислородом. ”скор€ет диссоциацию оксигемоглобина также и ј“‘, но в значительно меньшей степени, так как 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах содержитс€ в 4-5 раз больше, чем ј“‘.

√. ћиоглобин также присоедин€ет 02. ѕо последовательнос≠ти аминокислот и третичной структуре молекула миоглобина очень сходна с отдельной субъединицей молекулы гемоглобина. ќднако молекулы миоглобина не соедин€ютс€ между собой с образовани≠ем тетрамера, что, по-видимому, объ€сн€ет функциональные осо≠бенности св€зывани€ 02. —родство миоглобина к 02 больше, чем у гемоглобина: уже при напр€жении –о2 3-4 мм рт.ст. 50% миогло≠бина насыщено кислородом, а при 40 мм рт.ст. насыщение достига≠ет 95%. ќднако миоглобин труднее отдает кислород. Ёто своего рода запас 02, который составл€ет 14% от общего количества 02, содержащегос€ в организме. ќксимиоглобин начинает отдавать кислород только после того, как парциальное давление 02 падает ниже 15 мм рт.ст. Ѕлагодар€ этому он играет в поко€щейс€ мышце роль кислородного депо и отдает 02 только тогда, когда исчерпыва≠ютс€ запасы оксигемоглобина, в частности, во врем€ сокращени€ мышцы кровоток в капилл€рах может прекращатьс€ в результате, их сдавливани€, мышцы в этот период используют запасенный во врем€ расслаблени€ кислород. Ёто особенно важно дл€ сердечной мышцы, источником энергии которой €вл€етс€ в основном аэроб≠ное окисление. ¬ услови€х гипоксии содержание миоглобина воз≠растает. —родство миоглобина с —ќ меньше, чем гемоглобина.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-04; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1154 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ѕобеда - это еще не все, все - это посто€нное желание побеждать. © ¬инс Ћомбарди
==> читать все изречени€...

510 - | 536 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.019 с.