Основные гомеостатические показатели крови

Не вполне справедливо называемые ранее «константами», эти показатели условно делят на пластичные и жесткие.

Пластичные показатели могут варьировать в достаточно широких пределах, определяемых как диапазон нормы, без существенных нарушений физиологических функций. К ним относятся объем циркулирующей крови, ее клеточный состав, вязкость, количество гемоглобина и др.

Жесткие показатели характеризуются высокой стабильностью; диапазон их колебаний чрезвычайно мал, а значительные отклонения ведут к тяжелым нарушениям жизнедеятельности и даже смерти. Наиболее ярким примером являются такие показатели, как рН, парциальное давление кислорода и двуокиси углерода, количество глюкозы, коллоидно-осмотическое давление плазмы.

Общее количество крови у взрослого человека 4—6 л, что составляет 6— 8 % массы тела (у мужчин в среднем около 5,4 л, у женщин — 4,5 л). Около 84 % крови находится в сосудах большого круга кровообращения, 9 % — малого и 7 % — в сердце. Примерно 64 % общего количества крови находится в венах, 6 % — в капиллярных и 18 % — в артериях.

Белки плазмы. Общие свойства. Высокая относительная вязкость плазмы (1,9-2,8 при относительной вязкости воды, равной 1) почти целиком обусловлена белками, содержание которых составляет 65-80 г/л. В связи с высокой молекулярной массой белков их моляльная концентрация весьма невелика-всего лишь около 1 ммоль/кг (см. табл. 18.1). Белковая фракция плазмы представляет собой смесь многих белков. Молекулярные массы белков плазмы варьируют от 44 000 до 1300 000. Частицы таких размеров относятся к коллоидам.

1. Проанализируйте роль гуморальных факторов в регуляции дыхания. Раскройте механизм первого вдоха новорожденного. 84

84 Вопрос

Гуморальная регуляция дыхания

Главным физиологическим стимулом дыхательных центров является двуокись углерода. Регуляция дыхания обусловливает поддержание нормального содержания С0₂ в альвеолярном воз­духе и артериальной крови. Возрастание содержания С0₂ в аль­веолярном воздухе на 0,17% вызывает удвоение МОД, а вот сни­жение 0₂ на 39 — 40% не вызывает существенных изменений МОД.

При повышении в замкнутых герметических кабинах кон­центрации С0₂ до 5 —8% у обследуемых наблюдалось увеличение легочной вентиляции в 7 —8 раз. При этом концентрация С0₂ в альвеолярном воздухе существенно не возрастала, так как основ­ным признаком регуляции дыхания является необходимость ре­гуляции объема легочной вентиляции, поддерживающей посто­янство состава альвеолярного воздуха.

Деятельность дыхательного центра зависит от состава крови, поступающей в мозг по общим сонным артериям. В 1890 г. это бы­ло показано Фредериком в опытах с перекрестным кровообраще­нием. У двух собак, находившихся под наркозом, перерезали и со­единяли перекрестно сонные артерии и яремные вены. При этом голова первой собаки снабжалась кровью второй собаки и наобо­рот. Если у одной из собак, например у первой, перекрывали тра­хею и таким путем вызывали асфиксию, то гиперпноэ развива­лось у второй собаки. У первой же собаки, несмотря на увеличе­ние в артериальной крови напряжения С0₂ и снижение напряже­ния 0₂, развивалось апноэ, так как в ее сонную артерию поступа­ла кровь второй собаки, у которой в результате гипервентиляции снижалось напряжение С0₂ в артериальной крови.

Двуокись углерода, водородные ионы и умеренная гипоксия вызывают усиление дыхания. Эти факторы усиливают деятель­ность дыхательного центра, оказывая влияние на периферичес­кие (артериальные) и центральные (медулярные) хеморецепторы, регулирующие дыхание.

Артериальные хеморецепторы находятся в каротидных сину­сах и дуге аорты. Они расположены в специальных тельцах, обильно снабжаемых артериальной кровью. Аортальные хеморе­цепторы на дыхание влияют слабо и большее значение имеют для регуляции кровообращения.

Артериальные хеморецепторы являются уникальными ре- цепторными образованиями, на которые гипоксия оказывает сти­мулирующее влияние. Афферентные влияния каротидных телец усиливаются также при повышении в артериальной крови напря­жения двуокиси углерода и концентрации водородных ионов. Стимулирующее действие гипоксии и гиперкапнии на хеморе­цепторы взаимно усиливается, тогда как в условиях гипероксии чувствительность хеморецепторов к двуокиси углерода резко снижается. Артериальные хеморецепторы информируют дыха­тельный центр о напряжении 0₂ и С0₂ в крови, направляющейся к мозгу.

После перерезки артериальных (периферических) хеморе­цепторов у подопытных животных исчезает чувствительность ды­хательного центра к гипоксии, но полностью сохраняется реак­ция дыхания на гиперкапнию и ацидоз.

Центральные хеморецепторы расположены в продолговатом мозге латеральнее пирамид. Перфузия этой области мозга раство­ром со сниженным рН резко усиливает дыхание, а при высоком рН дыхание ослабевает, вплоть до апноэ. То же происходит при охлаждении или обработке этой поверхности продолговатого мозга анестетиками. Центральные хеморецепторы, оказывая сильное влияние на деятельность дыхательного центра, сущест­венно изменяют вентиляцию легких. Установлено, что снижение рН спинномозговой жидкости всего на 0,01 сопровождается уве­личением легочной вентиляции на 4 л/мин.

Центральные хеморецепторы реагируют на изменение на­пряжения С0₂ в артериальной крови позже, чем периферические хеморецепторы, так как для диффузии С0₂ из крови в спинномоз­говую жидкость и далее в ткань мозга необходимо больше време­ни. Гиперкапния и ацидоз стимулируют, а гипокапния и алка­лоз — тормозят центральные хеморецепторы.

Для определения чувствительности центральных хеморецеп-торов к изменению рН внеклеточной жидкости мозга, изучения синергизма и антагонизма дыхательных газов, взаимодействия системы дыхания и сердечно-сосудистой системы используют метод возвратного дыхания. При дыхании в замкнутой системе выдыхаемый С0₂ вызывает линейное увеличение концентрации С0₂ и одновременно повышается концентрация водородных ио­нов в крови, а также во внеклеточной жидкости мозга.

Совокупность дыхательных нейронов следовало бы рассмат­ривать как созвездие структур, осуществляющих центральный механизм дыхания. Таким образом, вместо термина «дыхатель­ный центр» правильнее говорить о системе центральной регуля­ции дыхания, которая включает в себя структуры коры головного мозга, определенные зоны и ядра промежуточного, среднего, про­долговатого мозга, варолиева моста, нейроны шейного и грудного отделов спинного мозга, центральные и периферические хеморе­цепторы, а также механорецепторы органов дыхания.

Своеобразие функции внешнего дыхания состоит в том, что она одновременно и автоматическая, и произвольно управляе­мая.

Механизм первого вдоха новорожденного:

Плод получает кислород от матери по плаценте, где происходит обмен между кровью матери и плода.

У плода лёгкие находятся в спавшемся состоянии.

При родах начинается отторжение плода. Мускулатура начинает выталкивать плод во влагалище, где происходит удушение плода, потому что происходит передавливание плаценты. Происходит нарастание количества углекислого газа, растворённого в крови. Хеморецепторы сосудов дают афферентацию в дыхательный центр, с наращиванием количества углекислоты происходит усиление афферентации, происходит возбуждение инспираторных нейронов. Тем самым возбуждение с инспираторных нейронов передаётся на мышцы грудной клетки, и происходит её расширение. Мышцы увеличивают грудную полость, при этом давление становится отрицательным, что позволяет атмосферному воздуху устремиться в лёгкие и позволить им расправиться.