Увеличение кислородной емкости крови. Транспорт кислорода кровью

Ёмкость Раньше краткость если и была сестрою таланту, то двоюродной. По делу разрешалось говорить долго. Например, «Критикой чистого разума» Канта можно больно ударить человека по голове. Прошло сто лет: собранием сочинений Ницше драться уже сложнее, всех периодов

Это количество кислорода, которое может связать 100г крови. Известно, что один г. гемоглобина связывает 1,34 мл О 2 . КЕК = Hb∙1,34 . Для артериальной крови КЕК = 18 – 20 об% или 180 – 200 мл/л крови.

Кислородная емкость зависит от:

1) количества гемоглобина.

2) температуры крови (при нагревании крови снижается)

3) рН (при закислении снижается)

3.Рефлекторные влияния на дыхание с рецепторов легких, воздухоностных путей и дыхательных мышц. Хеморецепторы и их роль в регуляции дыхания(артериальные и центральные хеморецепторы).

Для нормальной работы дыхательных нейронов, правильного чередования вдоха – выдоха необходима импульсация:

1) с хеморецепторов центральных и периферических;

2) с механорецепторов:

а) ирритантных воздухоносных путей;

б) рецепторного растяжения легких.

3) с проприорецепторов дыхательных мышц.

Рефлексы с хеморецепторов.

Деятельность дыхательного центра, его инспираторных нейронов зависит в значительной степени от содержания в крови СО 2 , Н + , в меньшей степени от содержания О 2 . Эти факторы усиливают деятельность дыхательного центра, воздействуя на центральные и периферические хеморецепторы.

Периферические или артериальные – в дуге аорты и каротидных синусах возбуждаются через 3 – 5с.

Аортальные при снижении РО 2 до 80 – 20мм рт ст., вызывают учащение сердцебиений, гипоксический стимул.

Каротидные – при повышении СО 2 (гиперкапнический стимул) и Н + (ацидотический стимул) – обеспечивают увеличение частоты дыхания.

Центральные (медуллярные) рецепторы обнаружены в продолговатом мозге. Реагируют на Н + и концентрацию СО 2 во внеклеточной жидкости. Возбуждаются позже периферических, оказывают более сильное и длительное влияние на ДЦ, чем периферические каротидные.

> СО 2 , > Н 2 увеличивают легочную вентиляцию за счет увеличения ЧД и ДО.

Рефлексы с механорецепторов .

Механорецепторы дыхательной системы выполняют 2 функции:

1) регуляция глубины и длительности вдоха, смена его выдохом;

2) обеспечивают защитные дыхательные рефлексы.

Роль рецепторов растяжения легких.

Они локализованы в гладкомышечном слое стенок трахеобронхиального дерева. Возбуждаются при растяжении дыхательных путей и легких при вдохе.

Афферентные сигналы идут по волокнам блуждающего нерва.

Итог возбуждения – торможение вдоха и его смена выдохом (рефлекс Геринга – Брейера).

Выключение информации с рецепторов растяжения приводит к углубленным, затянутым вдохам, как и при нарушении связей с пневмотоксическим центром. Если прекратить связь с рецепторами растяжения и ПТЦ, то дыхание останавливается на вдохе, иногда прерываясь короткими экспирациями – апнейзис.

Ирритантные рецепторы (механо и хемочувствительные) расположены в эпителиальном и субэпителиальном слоях стенок воздухоносных путей.

Ирритационные рецепторы возбуждаются:

1) резким изменением объема легких. Участвуют в формировании рефлекса на спадение бронхов – бронхокострикцию ;

2) возбуждаются при неравномерной вентиляции легких – обеспечивает «вздохи» 3 раза в час для улучшения вентиляции и расправления легких;

3) возбуждаются при снижении растяжимости легочной ткани при бронхиальной астме, отеке легких, пневмотораксе, застое крови в малом круге кровообращения, вызывая характерную одышку и чувство жжения, першения в горле.

4) возбуждаются пылевыми частицами и накапливающейся слизью – защитные рефлексы. Если ирритантные рецепторы трахеи – кашель; бронхов увеличивается частота дыхания.

5) возбуждаются хеморецепторы при действии паров едких веществ (аммиак, эфир, табачный дым и т. д.).

6) есть J – рецепторы в интерстиции легких, реагируют на гистамин, простагландин – в ответ частое, поверхностное дыхание (тахипное).

Рефлексы с проприорецепторов дыхательных мышц .

В диафрагме их мало. Большое значение имеют проприорецепторы межреберных мышц и вспомогательные дыхательные мышцы:

1) возбуждаются если вдох или выдох затруднен, мышцы растянуты, в результате этого сокращение мышцы увеличивается (проприоцептивный рефлекс). Таким образом, автоматически регулируется сила сокращения дыхательных мышц при сужении бронхов, спазме голосовой щели, набухании слизистой дыхательных путей.

2) проприорецепторы дыхательных мышц возбуждаются при возбуждении γ – мотонейрона – например, произвольная регуляция дыхания.

При взаимодействии с кислородом гемоглобин не окисляется, а оксигенируется - присоединяет 02 без изменения валентности железа (Fe2+). Это возможно благодаря существованию в геме вблизи Fe2+ электростатического поля, которое не позволяет железу простетической группы отдавать электрон и превращаться в Fe3+, т.е. окисляться.

У новорожденных первых дней жизни концентрация гемоглобина максимально высокая, в среднем она составляет 185 г/л. К 3-6-му месяцу количество гемоглобина в крови ребенка снижается (до 115 г/л). В последующие периоды (до 18 лет) содержание гемоглобина в крови растет, достигая у девушек 135 г/л, а у юношей 145 г/л.

В 1 л крови взрослого человека содержится 140-160 г гемоглобина. Один грамм гемоглобина связывает 1,34 мл 0 2 (коэффициент Гюфнера). Следовательно, в 5 л цельной крови здорового человека содержится около 1000 мл 0 2 (у мужчин больше, чем у женщин). При такой кислородной емкости крови человек способен на несколько минут приостановить внешнее дыхание без каких-либо отрицательных последствий для жизнедеятельности организма.

Насыщение гемоглобина кислородом происходит в микрососудах легких, а его деоксигенация - в тканях. На рис. 4.1.11 представлен график зависимости насыщения гемоглобина кислородом (НЬ0 2) от изменения напряжения газа (Р 02) в крови.

Рис. 4.1.11 . Зависимость насыщения гемоглобина от парциального давления кислорода (мм рт. ст.) в среде (о). Сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина в зависимости от напряжения С0 2 в крови (б)

При превышении напряжения газа 25 мм рт. ст. кровь насыщается кислородом на 50% (Р5о0 2). Если напряжение кислорода в среде увеличивается до 60 мм рт. ст., гемоглобин оксигенируется практически полностью (более чем на 90%). Однако даже при вдыхании чистого кислорода никогда не может быть достигнуто 100%-ного насыщения крови в артериях. Это связано с тем, что в левое предсердие впадает кровь, оттекающая по бронхиальным венам, кроме того, некоторое количество альвеол в легких постоянно (перманентно) находятся в нефункционирующем состоянии (физиологический шунт).

Диффузия 0 2 из крови, как и в легких, в капиллярах периферических тканей происходит в радиальном направлении и по градиенту концентрации (рис. 4.1.12). При прохождении крови через капилляры тканей напряжение кислорода (Р 02) снижается до 40 мм рт. ст., а насыщение гемоглобина кислородом (НЬ0 2) - до 75%.

Рис. 4.1.12.

Потребление кислорода клетками тканей отражает разница между поступившим количеством 0 2 в виде НЬ0 2 и оставшимся НЬ0 2 в венозной крови. В покое каждые 1000 мл крови доставляют от легких к тканям около 50 мл 0 2 . Однако в тканевых капиллярах диссоциирует не весь НЬ0 2 , поскольку напряжение кислорода в функционирующих клетках никогда не снижается до нулевых значений. Интенсивность экстракции газа из артериальной крови в капиллярах характеризует коэффициент использования (утилизации) кислорода. Этот показатель отражает долю объема кислорода, которую отдает артериальная кровь при прохождении через капилляры тканей. В состоянии покоя коэффициент утилизации кислорода составляет около 25%. Во время тяжелой работы интенсивность извлечения кислорода из артериальной крови в работающие мышцы резко возрастает, отражением чего является увеличение коэффициента утилизации кислорода до 75-85%.

Общее потребление кислорода в пересчете на единицу массы тела (1 кг) у детей больше, чем у взрослых. Это связано с более высокой интенсивностью обмена веществ в детском организме, особенно в период максимальной двигательной активности. Так, у детей 1 года потребление кислорода составляет около 7,5-8 мл/мин/кг, а к 6 годам оно достигает максимальной величины - 9,2 мл/мин/кг. В школьном и подростковом возрасте интенсивность обменных процессов снижается, а величина потребления кислорода к 18 годам достигает значений, характерных для взрослых, - 4,5 мл/мин/кг.

Максимальное количество кислорода, обратимо связанное кровью; выражается в объемных процентах; зависит от концентрации в крови гемоглобина. Кислородная емкость крови человека ок. 18 20% … Большой Энциклопедический словарь

кислородная емкость крови - максимальное количество кислорода, которое может быть связано в 100 мл крови … Большой медицинский словарь

кислородная ёмкость крови - максимальное количество кислорода, обратимо связанное кровью; выражается в объёмных процентах; зависит от концентрации в крови гемоглобина. Кислородная ёмкость человека около 18 20%. * * * КИСЛОРОДНАЯ ЕМКОСТЬ КРОВИ КИСЛОРОДНАЯ ЕМКОСТЬ КРОВИ,… … Энциклопедический словарь

Кислородная терапия - I Кислородная терапия (греч. therapeia лечение; синоним оксигенотерапия) применение кислорода с лечебной целью. Используется главным образом для лечения гипоксии при различных формах острой и хронической дыхательной недостаточности, реже для… … Медицинская энциклопедия

Гипоксия - I Гипоксия (hypoxia; греч. hypo + лат. oxy кислород; синоним: кислородное голодание, кислородная недостаточность) патологический процесс, возникающий при недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации в… … Медицинская энциклопедия

Газообмен - I Газообмен совокупность процессов обмена газов между организмом и окружающей средой; состоит в потреблении кислорода и выделении углекислого газа с незначительными количествами газообразных продуктов и паров воды. Интенсивность Г.… … Медицинская энциклопедия

Семейство Скумбриевые (Scombridae) - Скумбриевидные хорошо обособленный подотряд, все представители которого обитают в море и ведут пелагический образ жизни, не будучи связанными с дном ни в каком периоде жизненного цикла. Они характеризуются удлиненным веретеновидным телом … Биологическая энциклопедия

Обыкновенный тунец - (Thunnus thynnus) см. также СЕМЕЙСТВО СКУМБРИЕВЫЕ (SCOMBRIDAE) Обыкновенный тунец очень крупная рыба, достигающая в длину 3 м и массы около 560 кг. У этого великана толстое, почти круглое в поперечном сечении, веретеновидное тело, резко… … Рыбы России. Справочник

Дыхательная недостаточность - I Дыхательная недостаточность патологическое состояние, при котором система внешнего дыхания не обеспечивает нормального газового состава крови, либо он обеспечивается только повышенной работой дыхания, проявляющейся одышкой. Это определение,… … Медицинская энциклопедия

Строение млекопитающих - Внешний облик млекопитающих многообразен. Это объясняется удивительным разнообразием свойственной им жизненной обстановки наземная поверхность, кроны деревьев, почва, вода, воздух. Очень сильно варьируют и размеры тела от 3, 8 см при… … Биологическая энциклопедия

Количество кислорода, которое может связать гемоглобин при условии его полного насыщения, называется кислородной емкостью крови (КЕК)

1грамм Нв связывает 1,39 мл О2

Коэффициент утилизации кислорода

Коэффициент утилизации кислорода это количество кислорода отданного при прохождении крови через тканевые капилляры, отнесенное к кислородной емкости крови.

Напряжение кислорода в артериальной крови капилляров равно 100 мм рт. ст.

На мембранах клеток, находящихся между капиллярами 20 мм рт. ст.

В митохондриях – 0,5 мм рт. ст.

Дыхательный коэффициент

Отношение образующегося в результате окисления СО2 к количеству потребляемого в организме кислорода называется дыхательным коэффициентом.

В условиях покоя в организме за минуту потребляется в среднем 250 мл О2 и выделяется около 230 мл СО2.

Из всего О2 вдыхаемого воздуха в кровь через аэрогематический барьер в легких поступает только 1/3.

Главное значение имеют оптимальные отношения альвеолярной вентиляции к кровотоку

Газообмен и транспорт СО2

Поступление СО2 в альвеолы легких из крови обеспечивается из следующих источников:

Из СО 2 , растворенного в плазме крови (5-10%),

Из гидрокарбонатов (80-90%).

Из карбаминовых соединений эритроцитов (5-15%), которые способны диссоциировать

Физиологическая роль оксида азота

Оксид азота снижает выброс и продукцию стресс гормонов, способен ограничивать стрессорные повреждения организма.

Увеличение продукции NO, происходит при действии кратковременных или умеренных стрессоров, а снижение его образования выявлено в условиях длительных и повреждающих воздействий стресс факторов

Физиологические функции СО

1. Нейротрансмиссия

2.Расширение сосудов

3.Расслабление гладкой мускулатуры внутренних органов

4.Подавление агрегации тромбоцитов

5.Анти-пролиферативный эффект.

Физиологическое объяснение :

СО – тоническое влияние, т.к.:СО – долгоживущая молекула слабый сосудорасширяющий эффект.

NO – фазическое влияние, т.к.: NO – короткоживущая молекула сильный сосудорасширяющий эффект.

Лекция 18

Регуляция дыхания

Регуляция внешнего дыхания представляет собой системную реакцию организма связанную с изменением минутного объема дыхания(МОД) , а значит и минутного объема кровообращения (МОК) в различных условиях для обеспечения постоянства газового состава внутренней среды организма, а значит и гомеостаза в целом.

Для нормального протекания процессов жизнедеятельности организма особенно важны содержание и баланс О2 и СО2 в артериальной крови.

Это обеспечивается за счет установления в капиллярах легких газового равновесия (неравновесия), обеспечивающего процессы синхронного массопереноса кислорода и СО2 в легочном компартменте.

Холдейн пришел к выводу, что основным фактором регуляции дыхания является напряжение углекислоты в артериальной крови.

Его главный вывод о том, что повышение напряжения углекислоты в артериальной крови приводит к увеличению МОД, остался справедливым до настоящего времени.