Физиология органов дыхания.

Транспорт газов. Транспорт кислорода и углекислого газа осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления газов на пути их следования: кислорода – от лёгких к тканям и клеткам, углекислого газа – от клеток к лёгким.

Наибольшее парциальное давление кислорода в лёгких (110 мм рт. ст.), наименьшее – в тканях (0 мм рт.ст.), что ведёт к диффузии кислорода из лёгких в ткани.

Наибольшее парциальное давление углекислого газа в тканях (60 мм рт.ст.), наименьшее – в лёгких (0,3 мм рт.ст.), что ведёт к диффузии углекислого газа из тканей в лёгкие.

Перенос кислорода осуществляется гемоглобином, который находится в эритроцитах. В лёгких гемоглобин насыщается кислородом и превращается в оксигемоглобин. В тканях кислород освобождается.

Перенос углекислого газа. Образовавшийся в тканях углекислый газ диффундирует в плазму крови, а из неё – в эритроциты. В эритроцитах примерно 10 % углекислого газа соединяется с гемоглобином, образуя химическое соединение карбгемоглобин. Остальная часть соединяется с водой и превращается в угольную кислоту, которая в тканевых капиллярах реагирует с ионами натрия и калия и образует бикарбонаты натрия и калия. В лёгких углекислый газ отсоединяется и выдыхается. Таким образом, углекислый газ транспортируется к лёгким в виде карбгемоглобина, угольной кислоты и бикарбонатов натрия и калия. В плазме крови его находится 2/3 и 1/ 3- в эритроцитах.

Регуляция дыхания. Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге и содержащий центр вдоха (инспираторный центр) и центр выдоха (экспираторный центр). Дыхательный центр связан с диафрагмой диафрагмальными и грудными нервами. Бронхи и альвеолы иннервируются ветвями блуждающего нерва. Главный фактор, регулирующий частоту дыхания – концентрация углекислого газа в крови. Когда уровень углекислого газа в крови повышается (при выдохе), нервные импульсы поступают в центр вдоха, затем через диафрагмальные и грудные нервы – в диафрагму и межрёберные мышцы. Мышцы сокращаются и автоматически стимулируется вдох. Альвеолы расширяются и находящиеся в них и в бронхиальном дереве рецепторы посылают импульсы в центр выдоха, который подавляет вдох. Дыхательные мышцы расслабляются и начинается выдох. Весь цикл повторяется. В известных пределах частота и глубина дыхания могут регулироваться произвольно. Импульсы, возникающие в головном мозге, передаются в дыхательный центр.

Концентрация кислорода тоже влияет на дыхание. Но в обычных условиях кислорода достаточно, и поэтому его влияние относительно невелико.

Механизм первого вдоха новорождённого. Лёгкие начинают обеспечивать организм кислородом с момента рождения. До этого плод получает кислород через плаценту по сосудам пуповины. После родов поступление кислорода в организм новорождённого прекращается, т.к. пуповина перевязывается. Концентрация кислорода в крови плода постепенно уменьшается. В то же время увеличивается содержание углекислого газа. Эти изменения регистрируются хеморецепторами дыхательного центра. Последний посылает импульсы к дыхательным мышцам – возникает первый вдох.