111.Транспорт углекислога газа кровью. Цикл гендерсона. Эффект христиансена-дугласа-холдейна.

СО2 – продукт метаболизма, переносится в легкие в 3 формах:

1. Растворенный в плазме

2. В составе бикарбоната

3. Карбоминовые соединения эритроцитов

В плазме (по закону Генри) – 5-10% от общего СО2

Реакция образования бикарбоната (90% всего СО2):

1. СО2 + вода --- Н2СО3 (быстро в эритроцитах, медленно в плазме)

2. Н2СО3 --- Н(+) + НСО3 – быстро при увеличении

НСО3 – диффузия в кровь через мембраны клетки

Выходящий Н(+) связывается с гемоглобином (Н(+) + НbO2 --- Н(+) * Нb + О2)

Восстановленный гемоглобин легко связывается с СО2

Эффект Холдейна – восстановленный гемоглобин в венозной крови способствует связыванию с СО2, реакция окисления гемоглобина в сосудах легких ведет к его высвобождению

Карбоминовые соединения (до5%)

Взаимодействие СО2 с концевыми группами аминокислот белков крови (гемоглобин) (Гб * NH2 + CO2 --- Гб * NH * COOH – карбомин-гемоглобин), реакция протекает быстро, без ферментов

Эффект Холдейна – чем выше насыщение гемоглобина кислородом, тем ниже концентрация СО2 (или выше степень диссоциации СО2)

По уравнению Гендерсона-Гассельбаха - увеличение НСО3 – повышение рН – алкалоз, повышение Р (СО2) – уменьшение рН – ацидоз:

pH = pKд кислоты + lg(C сопряженных оснований/С сопряжённых кислот)

112.Диффузия газов в тканях. Понятие диффузионного пути в тканях. Роль миоглобина в кислородном снабжении миокарда и скелетных мышц.

Газообмен в капиллярах тканей – диффузия из-за разности парциального напряжения газов

Напряжение СО2 в клетках – 60 мм. рт. ст., в тканевой жидкости – 46 мм. рт. ст., а в притекающей артериальной крови – 46 мм.рт.ст.

Факторы, влияющие на интенсивность газообмена:

1. Градиенты напряжения дыхательных газов кровь/интерстиций

2. Площадь обменной поверхности

3. Величина дифузионного расстояния

4. Коэффициент диффузии тех сред, через которые осуществляется перенос газов

Диффузионный путь кислорода в тканях – то расстояние, которое проходит кислород в ткани для обеспечения метаболизма всех ее клеток.

СО2 в клетках – тканевая жидкость – артериальная кровь – венозная кровь

В артериальной крови Р (О2) = 100 мм.рт.ст., в тканевой жидкости – 20-40 мм.рт.ст.

Роль миоглобина очень схожа с гемоглобином. Сродство к О2 больше, чем у гемоглобина и труднее отдает О2. Миоглобин – депо кислорода в мышцах, отдает О2, когда Р (О2) ниже 10 мм.рт.ст. – при израсходовании оксигемоглобина, при гипоксии уровень гемоглобина повышается.

113.Структурно-функциональная организация дыхательного центра. Регуляция вентиляции легких.

Дыхательный центр – совокупность нейронов дыхательных ядер продолговатого мозга, способная генерировать дыхательный ритм

Мотонейроны медулоспиналис – эффекторные, получают импульсы от продолговатого мозга к дыхательным мышцам (межреберный и диафрагмальный нерв)

Нейроны моста со взаимодействием нейронов продолговатого мозга – регулируют продолжительность и паузы между фазами вдоха и выдоха (передние нижние ядра моста – затянутое, глубокое дыхание)

Средний мозг – тонус дыхательной мускулатуры

Гипоталамус – частота и глубина дыхания при физической работе

Кора – произвольное изменение дыхания

Локализация и функциональные свойства дыхательный нейронов:

1. Дорсомедиальная область продолговатого мозга (дорсальные)

2. Вентральная (вентральные)

Дыхательные нейроны:

1. Инспираторные

2. Экспираторные

Типы дыхательных нейронов:

1. Ранние инспираторные – разражаются с максимальной частотой в начальной фазе вдоха

2. Поздние инспираторные – максимальная частота разряда на конец инспирации

3. Полные инспираторные – нарастающая активация в стадии вдоха

4. Постинспираторные – максимальная разрядка в начале выдоха

5. Экспираторные – с нарастающей активностью (Ранние, поздние, полные)

6. Преинспираторные – перед вдохом

90% нейронов дорсальной группы – инспираторные – аксоны к мотонейронам нервус френикус. 10% нервов – к нейронам вентральной группы – само регуляция вдоха и выдоха.

Нейроны вентральной группы:

1. Ростральная часть – респираторная

2. Каудальная часть – экспираторная (40% - межреберные мышцы, 60% - мышцы брюшной стенки)

Дыхание:

1. Стартовые разряды ранних инспираторных нейронов (освобождение от тормозного действия постинспираторных)

2. Затем раннее активируют полные инспираторные нейроны – увеличивают активность в нервус френикус в межреберных нервах.

3. Ранние инспираторные – прекращают свое действие в середине фазы вдоха, поздние инспираторные дополнительно активируют нервус френикус и наружные межреберные

4. Прекращение активности всех типов инспираторных – постинспираторные нейроны регулируют степень расслабления диафрагмы в первую половину фазы выдоха – все нейроны дыхательного центра заторможены.

Регуляция

Слизистая оболочка носа

Рефлексы с глотки – аспирационный рефлекс

Рефлекс с гортани и трахеи – кашель

С бронхов – гиперсекреция желез

Рефлекс Геринга-Брейера – контроль глубины и частоты дыхание при физической нагрузке

Хеморефлексы – гипоксия и ацидоз – гипервентиляция, алкалоз – повышение вентиляции (гипервентиляция при РаО2 ниже 50 мм рт ст)

Гамма рецепторы при отеке легкого – апноэ.

Рефлекс ныряльщика – рефлекторное апноэ, холодная вода – тормоз выдоха, затяжной вдох

Температура тела увеличивается – вентиляция увеличивается