В предишна статия, ние обсъдихме подробно как въздухът постъпва в белите дробове. Сега нека да видим какво се случва с него след това.

кръвоносна система

Ние спря на факта, че кислородът в състава на атмосферния въздух влиза алвеолите, където през тънка стена чрез дифузия преминава в капилярите, алвеоли заплита гъста мрежа. На капилярите са свързани с белодробни вени, които носят кръв, насищане с кислород, сърце, или по-скоро в лявата атриум. Сърцето работи като помпа, изпомпване на кръв в тялото. От лявото предсърдие кислород кръв ще отиде в лявата камера, а след това - по време на пътуване в системното кръвообращение на органи и тъкани. Обмен на капиляри в тъканите на тялото с хранителни вещества, кислород и дава като въглероден диоксид, кръвта се събира във вените и в дясното предсърдие на сърцето, и системното кръвообращение е затворен. От там един малък кръг започва.

Малък кръг започва в дясната камера, където белодробната артерия носи кръв към "зареждането" на кислород в белите дробове, на алвеоли заплитане разклоняване и капилярната мрежа. От тук отново - за белодробните вени в лявото предсърдие, и така нататък до безкрайност. Да си представим, ефективността на този процес, представете си, че времето за пълен кръвообращението е само на 20-23 секунди. През това време, обема на кръвта, има време да се напълно "тичат" и големи и малки циркулация.

За да се насити с кислород, така че активно променящата се среда, кръвта, трябва да се вземат предвид следните фактори:

- количеството на кислород и въглероден диоксид в инхалира въздух (въздух състав) на

- алвеоларна вентилация ефективност (контактна площ, на която обмен на газове между кръв и въздух)

- алвеоларна обмен газ ефективност (ефективност на вещества и структури, които осигуряват контакт и кръв газ обмен)

Състав на вдишване, и издишания въздух алвеоларен

При нормални условия, лицето диша атмосферен въздух, с относително постоянен състав. Дъхът е винаги по-малко кислород и повече въглероден диоксид. Най-малко кислород и най-вече въглероден диоксид в алвеоларния въздух. Разликата в състава на алвеоларния и издишвания въздух се дължи на факта, че тя е смес от мъртво пространство въздух и алвеоларна въздух.

Освен това, обмен на газ в потоци белите дробове непрекъснато независимо от фазата на вдишване или издишване, което допринася за изравняване на състава на алвеоларния въздух. Когато дълбоко дишане, поради увеличаване вентилация скорост зависимост от състава на алвеоларния въздух на вдишване и издишване се увеличава. В същото време не трябва да забравяме, че концентрацията на газ "на ос" на въздушния поток и неговата "пътя" също ще бъде различен, "ос" движение на въздуха ще бъде по-бързо и съставът ще бъде по-близо до състава на атмосферата. По върховете на белите дробове вентилирани алвеоли по-малко ефективно, отколкото в по-ниските области на белите дробове, в непосредствена близост до диафрагмата.

Вентилация на алвеолите

обмен на газ между въздуха и кръвта се провежда в алвеолите. Всички останали компоненти на светлината са само за доставка на въздух към това място. Поради това е важно да не общата сума на вентилация и вентилация стойност е алвеоли. Той е по-малък в размер вентилация мъртво пространство вентилация. По този начин, когато дихателните минути обем равен на 8000 мл и дихателната честота на 16 минути вентилация мъртво пространство ще бъде 150 х 16 мл = 2400 мл. алвеоларна вентилация ще бъде равна на 8,000 мл - 2400 мл = 5600 мл. В същото дихателните минути обем от 8000 мл и дихателната честота на 32 минути вентилация мъртво пространство ще бъде 150 х 32 мл = 4800 мл и алвеоларна вентилация 8,000 мл - 4800 мл = 3200 мл, т.е. Тя ще бъде два пъти по-ниска, отколкото в първия случай. От това следва, първото практическо заключение. ефективност алвеоларен вентилация зависи от дълбочината и честотата на дишане.

Степента на вентилация се регулира от тялото, така че да се осигури постоянен състав на алвеоларния въздух газ. По този начин, когато концентрацията на въглероден двуокис в алвеоларните въздух респираторни минути обем се увеличава с намаляване - намалява. Въпреки това, регулаторните механизми на този процес не са в алвеолите. Дълбочината и честотата на дишането регулира дихателния център въз основа на информацията за броя на кислород и въглероден диоксид в кръвта.

обмен на газ в алвеолите

обмен на газ в белите дробове се извършва в резултат на кислород дифузия от кръв в алвеоларния въздух (около 500 литра на ден) и въглероден диоксид от кръвта в алвеоларния въздух (около 430 литра на ден). Дифузията се дължи на разликата в налягането на газовете в алвеоларния въздух и кръвта.

Diffusion - взаимно проникване на вещества в контакт един с друг, поради топлинна движение на частичковия материал. Дифузията настъпва в посока на намаляване на концентрацията на агента и води до равномерно разпределение на материала по целия обем заета от тях. По този начин, намалява концентрацията на кислород в кръвта води до проникване му през мембраната на въздух кръв (aerogematicheekogo) бариера, излишъкът от концентрацията на въглероден двуокис в кръвта води до неговото освобождаване в алвеоларния въздух. Анатомично, въздушният кръв бариера е представена белодробна мембрана, която от своя страна се състои от капилярни ендотелни клетки, двата основни мембрани, плосък алвеоларния епител слой от повърхностно активно вещество. Дебелината на цялата мембрана белодробна 0.4-1.5 микрона.

Повърхностно - повърхностно активно вещество, което улеснява разпространението на газове. Доклад синтез сърфактант белодробен процес дишане епителни клетки прави почти невъзможно поради остър газ дифузия забавяне слой.

Получени в кръвта с кислород и въглероден диоксид в кръвта може да бъде подадена в разтворена форма или в химически свързано. При обикновени условия на свободен (разтворен) състояние се прехвърля толкова малко количество газ, че те могат безопасно да бъдат игнорирани в оценката на потребностите на организма. За простота, ние приемаме, че повечето от кислород и въглероден двуокис се транспортира в свързано състояние.

кислород транспорт

Кислородът се транспортира под формата на оксихемоглобина. Оксихемоглобин - комплекс на хемоглобина и молекулярен кислород.

Хемоглобинът се съдържа в червените кръвни клетки - червени кръвни клетки. Червените кръвни клетки под микроскоп изглеждат като леко сплесната поничка. Тази необичайна форма позволява еритроцити взаимодействат с кръвта на по-голяма площ от сферични клетки (на тела с равен обем, топката има минимална площ). И освен това, червените кръвни клетки е в състояние да се прибират в една тръба, изстискване в тесен капиляра и достига до най-отдалечените краища на тялото.

В 100 мл кръв при телесна температура разтваря само 0,3 мл кислород. Кислородът се разтваря в кръвната плазма на капилярите на белодробна циркулация, дифундира в еритроцити незабавно се свързва с хемоглобина да образуват оксихемоглобин, в която кислородните 190 мл / л. кислород скорост на свързване е висока - време абсорбция дифузия на кислород се измерва в хилядни от секундата. На алвеоларните капиляри с подходяща вентилация и кръвоснабдяване по същество всички от постъпващия кръв хемоглобинът се превръща в оксихемоглобин. Но газ дифузията на много скорост "назад и напред" газове значително по-бавна скорост на свързване.

От това следва, от втория практически извод. за газов обмен е била успешна, въздухът трябва да "получи пауза", през което време за изравняване на концентрацията на газове в алвеоларния въздух и кръвта постъпващия, трябва да съществува пауза между вдишване и издишване.

Превръщането на намалената (безкислородна) хемоглобин (deoxyhemoglobin) в окислен (съдържащ кислород) хемоглобин (оксихемоглобин) зависи от съдържанието на разтворен кислород в течната част на кръвната плазма. Освен разтварят механизми кислород асимилация са много ефективни.

В тъканите, които се нуждаят, за нормален живот на много кислород (работещите мускули, черния дроб, бъбреците, жлезиста тъкан), оксихемоглобина "дава" на кислород е много активен, понякога почти напълно. В тъканите, в която интензитетът на окислителни процеси е малък (например, мастна тъкан), много от оксихемоглобин не "изпраща" молекулен кислород - дисоциация оксихемоглобин ниско ниво. Работата тъкан от почивка в активно състояние (мускулна контракция, секреция жлези) автоматично създава условия за увеличаване на дисоциацията на оксихемоглобин и увеличаване на доставката на кислород към тъканите.

Способността на хемоглобин да "държи" кислород (хемоглобин афинитет към кислород) се намалява с увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид (на Бор ефект) и водородни йони. По същия начин, ефектът на оксихемоглобин температура дисоциация се увеличава.

Следователно, става лесно да се разбере как взаимосвързан и балансиран един срещу друг естествени процеси. Промени в способността да се задържат кислород, оксихемоглобина е от голямо значение за доставката на тъканта. В тъканите, в които метаболитни процеси възникнат бързо, концентрацията на въглероден диоксид и водородни йони се увеличава, и температурата се повишава. Това ускорява и улеснява "връщането" на кислород от хемоглобина и улеснява обменните процеси.

В скелетните мускулни влакна, съдържаща се в близост до хемоглобин, миоглобин. Тя е с много висок афинитет към кислорода. "Да грабнеш" на молекулата на кислород, той не й даде кръвта.

Количеството кислород в кръвта

Максималният размер на кислород, които могат да се свързват с пълната наситеността на кислород в кръвта на хемоглобина, се казва, кислород капацитет на кръвта. капацитет на кислород в кръвта зависи от неговото съдържание на хемоглобин.

Венозна кръв в състояние почивка съдържа около 120 мл / л кислород. Така, изтичане на тъкан капиляри, кръвта не дава всички кислорода.

Например:
(200-120): 200 х 100 = 40%.

В покой, коефициент на организма на използване на кислород варира от 30 до 40%. С интензивна мускулна работа, тя се издига на 50-60%.

Транспорт на въглероден диоксид

Въглеродният диоксид се пренася кръвта в три форми. Тя може да бъде открит в венозната кръв от около 58 об. % (580 мл / л) С02, от които само около 2.5% по обем се разтварят. Някои от молекулите на С02 се свързва с хемоглобина в червените кръвни клетки, образуващи karbogemoglobin (около 4,5 об.%). Остатъкът от C02 химически свързани и се съдържа под формата на соли на въглеродна киселина (приблизително 51 об.%).

Въглеродният диоксид е един от най-честите метаболитни продукти на химични реакции. Той непрекъснато се образува в живите клетки и от там се разпространява в капилярите на кръвната тъкан. Еритроцитите комбинира с вода до получаване на карбонова киселина (С02 + Н20 = N2S03).

Този процес се катализира (ускори до двадесет хиляди пъти) от ензима карбоанхидразата. Карбоанхидразата в червените кръвни клетки, съдържащи се в кръвната плазма, не е. T.O, процес въглероден диоксид връзка с вода се появява почти изключително в еритроцитите. Но този процес е обратим, което може да промени своята посока. В зависимост от концентрацията на въглероден диоксид като карбоанхидраза катализира образуването на въглена киселина и отцепване от нея във въглероден двуокис и вода (в капилярите на белите дробове).

Благодарение на тези свързващи процеси е ниската концентрация на С02 в еритроцитите. Ето защо, всички нови количества C02 продължават да се разпространи в червените кръвни клетки. Натрупване на йони във вътрешността на еритроцитите са придружени от увеличение на осмотичното налягане в резултат на вътрешната среда на еритроцити повишено количество вода. Следователно, обемът на червените кръвни клетки в капилярите на системното кръвообращение повишава леко.

Хемоглобин има по-голям афинитет към кислород, отколкото във въглероден диоксид, така че в условията на кислород увеличение парциално налягане karbogemoglobin първо се превръща в deoxyhemoglobin, оксихемоглобин и след това.

В допълнение, превръщането на хемоглобин в оксихемоглобин настъпи повишаване на кръвното способност да се свързват с въглероден диоксид. Този феномен е известен като ефект Халдейн. Хемоглобинът е източник на калиеви катиони (К +), необходими за свързването на карбонова киселина под формата на соли на въглеродна - бикарбонати.

Така еритроцити в тъкан капиляри се образува допълнително количество калиев бикарбонат и karbogemoglobin. Като такива, въглеродният диоксид се прехвърля към белите дробове.

Капилярите на белодробна циркулация концентрацията на намаляване на въглероден двуокис. От karbogemoglobina разцепва С02. В същото време образуването на оксихемоглобина, нейната дисоциация се увеличава. Оксихемоглобин измества калиев бикарбонат. Карбонова киселина в еритроцити (в присъствието на карбоанхидраза) бързо се разлага в С02 и Н20. Кръгът е завършена.

Остава да се направи още една забележка. Въглероден моноксид (СО) има по-висок афинитет към хемоглобина от въглероден двуокис (С02) и кислорода. Ето защо, окис отравяне с въглероден като опасни: въвеждане на стабилна връзка с хемоглобин, въглероден оксид газ блокира нормалния транспорт и ефективно "задушаване" на тялото. Жителите на големите градове са постоянно вдишване на повишени концентрации на въглероден оксид. Това води до факта, че дори достатъчно количество от висококачествени червени кръвни клетки в нормална кръвообращението е в състояние да изпълнява функцията на транспортиране. Следователно, припадане и инфаркти относително здрави хора по отношение на задръствания.

Свързани статии

• Дишането - MPD