Механизм транспорта кислорода кровью.

Кислород плохо растворим в воде, жидкостях. В крови О2 связывается гемоглобином.

В этой форме он транспортируется кровью к тканям. 1 грамм гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода.

Реакция управляется напряжением (парциальным давлением) кислорода в окружающей среде.В альвеолярном воздухе рО2 = 102 ммHg. При этом давлении насыщается весь гемоглобин, т. к. давление явно избыточно. Одна молекула гемоглобина может присоединить 4молекулы кислорода. Сродство Нb к О2 уменьшается при повышении температуры, уменьшении рН крови, при увеличении напряжения СО2.

Закономерность динамики образования гемоглобина можно хорошо рассмотреть на кривой диссоциации оксигемоглобина

11 Механизмы транспорта углекислого газа кровью.

Как и О₂, СО₂ транспортируется в химически связанном виде. Растворимость углекислого газа невелика (в 100 мл крови - 2 мл). Однако, из 100 мл крови можно извлечь 40-50 мл СО₂.

Приблизительно 15 мл углекислоты транспортируется в форме карбгемоглобина (гемоглобин способен связывать не только кислород).

Это соединение ни в коем случае нельзя путать с карбоксигемоглобином - соединением гемоглобина с угарным газом (СО).

Как же транспортируются оставшиеся 85 %? - Этот объем транспортируется в форме аниона НСО₃^-. Это основная форма транспорта углекислого газа. Какова динамика образования этого аниона?

Рассмотри ее в наипростейшей форме. Где образуется СО₂? - Естественно, в тканях. Т. е. выделяется клетками.

Поскольку напряжение СО₂ в тканях достаточно велико (около 60 ммHg), то СО₂ начинает перемещаться (диффундировать) в кровь.

Затем происходит нечто необычное. Оказывается, после перемещения углекислого газа в плазму, он начинает проникать внутрь эритроцита, где вступает во взаимодействие с водой (простая реакция). При этом образуется угольная кислота (Н₂СО₃).

Возникает правомерный вопрос: почему эта реакция идет внутри эритроцита, а в плазме не идет? Ведь там тоже вода есть. Отметим для справедливости, что в плазме эта реакция тоже идет, но слабо. Основная масса угольной кислоты все же образуется в эритроцитах. Это связано с тем, что внутри эритроцита есть специальный фермент - карбангидраза, который способен ускорять вышеозначенную реакцию ~ в 10000 - 20000 раз.

Следовательно, внутри эритроцита идет процесс связывания выделившегося из тканей углекислого газа. Зачем это нужно? Есть ли смысл в таком «диком» ускорении этой реакции?

Приведем несколько цифр.

Сколько времени эритроцит находится в тканевом капилляре? ~ 1 сек. Т. е., за 1 секунду кровь должна «схватить» весь углекислый газ! Именно для этого и требуется такая значительная скорость.

Вслед за образованием Н₂СО₃ происходит ее немедленная диссоциация на Н⁺ и НСО₃^-. П мере нарастания внутри эритроцита концентрации анионов НСО₃^-, они начинают через мембрану перемещаться в плазму, и с током крови поступают в легкие.

Следует помнить, что эти реакции сопряжены с реакцией отдачи оксигемоглобином кислорода. Избыток водородных ионов нейтрализуется редуцированным Hb (при этом образуется слабая, легко диссоциирующая кислота HHb).

Что происходит в легких? - Там разыгрываются диаметрально противоположные процессы. Грубо говоря, все то же самое, но стрелки направлены в другую сторону. В схеме вместо слова «ткань» нужно подставить «легкие». Этот вопрос можете дома разобрать самостоятельно.

большинство – плазмой, 60%-NaHCO3(33 об%) 4 об% - физ. Растворенный, 2 об% - H2CO3) в эритроците: 5 об% - карбгем., 14 об% - KHCO3..карбгем выделяет 1/3 всего СО2, т.к. легко диссациирует )(схема)

12.Нарисуйте нейронную схему дыхательного центра. Укажите – какие нейроны воспринимают информацию о параметрах газовой константы организма, как поступает к ним информация?

13.Какую функцию выполняют инспираторные нейроны бета типа и нейроны пневмотаксического центра в работе дыхательного центра продолговатого мозга? Поясните на схеме.

Активируют нейроны экспираторного типа, обеспечивающим торможение нейронов I?.

14.Какие нейроны дыхательного центра избирательно чувствительны к импульсации рецепторов растяжения легких, какую функцию выполняет импульсация от рецепторов растяжения?

При растяжении легких происходит возбуждение механорецепторов, локализованных по ходу бронхов. Импульс поступает к нейронам I?, которые, в свою очередь, активируют нейроны экспираторного типа, обеспечивающим торможение нейронов I???которые иннервируют межреберные мышцы.

Функция: предотвратить перерастяжение легких.

15.Как и почему будет изменяться дыхание после перерезки блуждающих нервов?

Дыхание становится редким и глубоким: вдох растягивается, выдох затрудняется, т.к обрывается связь между механорецепторами легких и дыхательным центром.

16.Объясните механизм первого вдоха новорожденного.

У новорожденных в момент перерезки пуповины в крови начинает быстро увеличиваться концентрация углекислоты, что запускает механизм первого вдоха. Легкие расправляются и осуществляют ритмичное изменение своего объема

17.Нарисуйте схему функциональной системы дыхания, приведите пример изменения активности функциональной системы в ситуации отклонения регулируе­мой константы от оптимального уровня.