Шпора. Физиология и биофизика возбудимых клеток
 Скачать 1.24 Mb.
|
О Обмен газов в легкихВ состав атмосфер воздуха входит 20,93% О2 , 0,03% СО2. 79,03% N2. В альвеоляр воздухе содерж-ся 14% O2, 5,5% CO2 и около 80% N2. При выдохе альвеол воздух смешив-ся с воздух мертвого простр-ва, состав к-рого соответ атмосфер. Поэтому в выдых воздухе 16% O2, 4,5% CO2и 79,4% N2. Дыхател газы обмен-ся в легких ч\з альвеолокапилляр мембрану. Это область контакта альвеоляр эпителия и эндотел капилляров. Переход газов ч\з мембрану происх по законам диффузии. Скорость диффузии прямо пропорци разнице парциальн давления газов. Согласно закону Дальтона, парциальн давление каждого газа в их смеси, прямо пропорцион его содерж в ней. Поэтому парциал давление O2 в альвеоляр воздухе 100 мм.рт.ст. а CO2 40 мм.рт.ст. Напряж-е O2 в венозн крови капилл легких 40 мм.рт.ст., а CO2 46 мм.рт.ст. Поэтому градиент давл по O2 направлен из альвеол в капилляры, а для CO2 в обратную сторону, скорость диффузии зависит от площад газообмен, толщины мембраны и коэффициента раствор-ти газа в тканях. Общая поверх-ть альвеол составляет 50-80 м2, а толщина альвеоло -капил мембраны всего 1 мкм. Это обеспеч высокую эффективн газообм. Показат проницаем мембраны явл-ся коэффиц диффузии Крога. Для СО2 он в 25 раз↑, чем для О2 . Где он диффундир в 25раз быстрее. Высокая скорость диффузии компенсир более низкий градиент давлений СО2 . Диффузион способность легких для газа (л) характ-ся его кол-вом, к-рое обменив-ся за 1 минуту на 1 мм.рт.ст. градиента давления. Для О2 в норме она равна 30 мл/мин-1мм:рт.ст. У здорового человека напряж-е дыхател газов в альвеоляр крови, стан-ся практически таким же, как их парциал давление в альвеоляр воздухе. При наруш-х газообмена в альвеолах в крови ↑напряж-е СО2 и ↓О2 (пневмония,туберкулез). Транспорт газов кровьюНапряж-е О2 в артериал крови 95 мм.рт.ст. В раствор состоянии кровью перенос-ся всего 0,3 об.%О2. Основная его часть транспорт-ся в виде НbО2. MAX кол-во О2 , к-рое может связать Hb при его полном насыщ, наз-ся кислород емкостью крови. В норме она составляет 18-24 об.% Образ-е НbО2в легких и его распад в капиллярах тканей в основном обусловл изменен напряж-я О2. В капил легких, где напряж-е его велико. Происходит его образ-е, в тканях, напряж-е О2↓. Поэтому там НbО2 диссоциир на Hb и О2. В норме связыв Нb с О2 опред-ся его парциал давлением в альвеоляр воздухе, а =>напряжением в крови легочн капилляров. Зависимость концентр НbО2 от напряжения О2 в крови наз-ся кривой диссоциации НbО2. Она не явл-ся прямо пропорцион. При низком напряж О2 рост концентр НbО2 замедлен. При напряж от 10 до 40 мм.рт.ст он практич прямо пропорцион, а выше снова замед-ся. Поэтому кривая имеет S-образн форму. Кроме напряж О2, на образов-е и распад НbО2 влияют и др. факторы. При сдвиге реакции крови в кислую сторону, его диссоциац ускор-ся. Ее ускоряет ↑напряж-я СО2 и температуры. Эти измен-я крови имеют место в капил тканей. Поэтому там они способств ускорен диссоциац НbО2 и освобожд-ю О2. Напряж-е СО2 в венозной крови 46 мм. рт. ст. Его перенос от тканей к легким также происходит неск-кими путями. в крови наход-ся около 50 об% СО2 В плазме раствор-ся 2,5 об.%. В виде НbСО2, в соединении с глобином, переносится около 5 об%. Остальное кол-во транспорт-ся в виде гидрокарбон, находящихся в плазме и эритроц. В капилляр тканей СО2 поступ в эритроц. Там под влиян фермента карбоангидразы он соедин-ся с катионами H2 и превращ-ся в H2CO3. Она диссоциир и больш часть гидрокарб анионов выходит в плазму. Там они образ с катионами Na гидрокарбонат натрия. Меньш их часть соедин-ся в эритроц с катионами К, образ гидрокарбонат калия. В капилл легких напряж-е СО2↓, а напряж-е О2↑. Образующ в эритроц НbО2 явл-ся более сильн кислотой, чем угольная. Поэтому он вытесн из гидрокарбоната калия анионы H2CO3 и образу с калием калиевую соль НbО2. Освобождающ анионы H2CO3 соедин-ся с катионами H2. Синтезир-ся свободH2CO3. При низком напряж СО2 карбоангидраза действ противополож образом, т.е. расщепл ее на СО2 и H2O, к-рые выдых. Одноврем из плазмы в эритроц поступ анионы H2CO3 образующ в ходе диссоц Na(OH)CO3. Они также образуют с катионами водорода H2CO3 , к-рая расщепл-ся карбоангидраз на СО2 и воду. При дыхании из орг-зма вывод-ся около 200 мл СО2 в минуту. Это важн м-зм поддерж К-Щ равновес-я крови. ООбмен дыхател газов в тканяхОбмен газов в капил тканей происх путем диффузии. Этот процесс осущ-ся за счет разност их напряж-я в крови, тканев жидкости и цитоплаз клеток. Как и в легких для газообмена больш знач-е имеет вел-на обменн площади, т.е. кол-во функционир капилляров. В артериал крови напряж-е О2 96 мм.рт.ст в ткан жидкости около 20 мм.рт.ст, а работ мышечн клетках близко к 0. Поэтому О2 диффундир из капилляров в межклеточ простр-во, а затем клетки. Для нормал протек-я окислит-восстанов процессов и митохондриях необход, чтобы напряж-е О2 в клетках было не < 1 мм.рт.ст. Эта величина наз-ся критич напряж О2 в митохондр. Ниже ее развив-ся кислород голод-е тканей. В скелет мышцах О2 накапл белок миоглобин, по строению близкий к гемоглобину. Напряж-е СО2 в артериал крови 40 мм.рт.ст. в межклеточ жидкости 46 мм.рт.ст. в цитоплазме 60 мм.рт.ст. Поэтому он выходит в кровь. Кол-во О2 , к-рое использ-ся тканями наз-ся коэффиц его утилизации В состоянии покоя ткани использ около 40% О2 или 8-10 об% |