Schimbul de gaze în țesuturi și plămâni

Respirația este un proces esențial și vital pentru orice organism viu. Pentru a satura organele și țesuturile cu oxigen, este necesară o compoziție optimă a aerului și o funcționare adecvată a corpului uman. În acest caz, un corp sănătos se simte vesel și activ, fără semne patologice de hipoxie.

Respirație fiziologică

Procesele de schimb de gaze în plămâni și țesuturi reprezintă un lanț complex de reacții și compuși biochimici. Aerul intră prin tractul respirator superior în părțile inferioare ale acestuia. Arborele bronșic ține amestecul de gaze către punctele sale finale - alveolele. Alveolele constau din alveolocite, care sunt căptușite în interior de către un surfactant surfactant, iar în exterior acoperă stratul bazal.

Întreaga suprafață a plămânilor este ca și cum ar fi învăluită într-o rețea de capilare rigide, prin care peretele vascular penetrează oxigenul necesar atât corpului. Granița peretelui alveolar și a peretelui capilar este foarte mică - 1 μm, ceea ce asigură un proces complet în care are loc schimbul de gaze.

Actul de inhalare se realizează prin reducerea mușchilor pieptului, inclusiv diafragma - un mușchi mare situat la marginea pieptului și a abdomenului. Odată cu reducerea acestuia, amestecul de aer se forțează datorită diferenței de presiune atmosferică și intrathoracică. Expirarea, dimpotrivă, se face pasiv, datorită elasticității plămânilor. Excepția este activitatea fizică activă, atunci când o persoană sporește activitatea mușchilor netede și scheletici, reducând-o cu forța.

Centrul de control

Procesul de schimb de gaze în plămâni se realizează prin reglarea sistemului nervos central. În tulpina creierului, care se află la granița cu măduva spinării, există conglomerate de celule nervoase - ele contribuie la fazele de inhalare și ieșire, dând impulsuri speciale.

Această secțiune se numește centrul respirator. Caracteristica sa este autonomia - impulsurile sunt generate automat, ceea ce explică respirația unei persoane în timpul somnului. Cu o creștere a nivelului de dioxid de carbon din sânge, centrul respirator induce inhalarea, unde, în tensiune în plămâni, apare un schimb activ de gaze între sânge și celulele alveolare.

Există grupuri de celule nervoase în cortexul cerebral, hipotalamus, pons și maduva spinării, care sunt responsabile de reglarea voluntară a respirației. Cu toate acestea, ele sunt conectate continuu prin fibrele nervoase ale centrului respirator principal din portbagaj, cu afectare la care are loc stoparea respiratorie.

mecanism

Alveolocitele și peretele vasului servesc ca o punte unde are loc schimbul de gaze. Oxigenul se deplasează în direcția rețelei capilare și bioxidul de carbon din alveole - aceasta se datorează diferenței de presiune dintre aer și sânge. Schema de difuzie a gazelor este supusă legilor fizicii.

Oxigenul introdus se alătură proteinei hemoglobinei din celulele roșii din sânge. Acest compus este numit oxihemoglobin, iar sângele saturat cu acesta este arterial. Este împins în atriul stâng și ventriculul, de unde aorta și ramurile sale sunt transmise organelor.

Apoi compușii oxidați sunt colectați în șuvițele venoase și prin venele goale, atriul drept și ventriculul sunt transmise sistemului respirator. Acest proces ar trebui să promoveze schimbul de gaze în țesuturi, are loc saturația și recaptarea produselor metabolice.

Schimbul de gaze în țesuturi este un proces de trăsnet, durează aproximativ 0,1 s. Organismul este constituit astfel încât, într-un timp atât de scurt, este capabil să îndeplinească cea mai importantă funcție vitală a organismului. Cu o scădere a tensiunii de oxigenare din țesuturi, se dezvoltă o patologie, care se numește hipoxie. Poate fi un semn al unei încălcări:

  • Capacitatea de ventilare a țesutului pulmonar.
  • Eșecul circulator.
  • Nu este o activitate completă a sistemului enzimatic.

Funcțiile tractului respirator sunt multiple și includ nu numai reglarea gazelor sanguine, ci și răspunsul imun, sunt responsabile pentru sistemul tampon și starea acido-bazică, eliminarea substanțelor toxice, proprietățile reologice ale sângelui.

http://elaxsir.ru/simptomy/drugie/gazoobmen-proisxodit-gde.html

În schimb se produce schimbul de gaze

Introduceți în textul "Schimbul de gaze la oameni" termenii lipsă din lista propusă, folosind denumiri numerice pentru acest scop. Notați numerele răspunsurilor selectate în text și apoi scrieți secvența de numere rezultate (în text) în tabelul de mai jos.

SCHIMBUL DE GAZE ÎN UMAN

Două sisteme sunt implicate în schimbul de gaze la oameni: respiratorii și _____ (A). Aerul atmosferic intră în corpul uman prin cavitatea nazală sau orală, de unde intră în laringe și apoi prin _____ (B) și bronhiile la plămâni. În plămâni există un schimb de gaz între aer și _____ (B), ca urmare a faptului că sângele este saturat cu oxigen. Cu fluxul sanguin, _____ (D) intră în organele și țesuturile, unde apare din nou schimbul de gaz. Oxigenul intră în sânge din țesuturi și din dioxidul de carbon din țesuturi în sânge. _____ (D) vor fi eliminate din sânge în timpul schimbului de gaze în plămâni.

2) dioxid de carbon

Notați numerele din răspuns, plasându-le în ordinea corespunzătoare literelor:

http://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=20601

Ce este schimbul de gaze și unde se desfășoară în corpul uman

Economisiți timp și nu vedeți anunțuri cu Knowledge Plus

Economisiți timp și nu vedeți anunțuri cu Knowledge Plus

Răspunsul

Verificat de un expert

Răspunsul este dat

tryam99

Conectați Knowledge Plus pentru a accesa toate răspunsurile. Rapid, fără publicitate și pauze!

Nu ratați importanța - conectați Knowledge Plus pentru a vedea răspunsul chiar acum.

Urmăriți videoclipul pentru a accesa răspunsul

Oh nu!
Răspunsurile au expirat

Conectați Knowledge Plus pentru a accesa toate răspunsurile. Rapid, fără publicitate și pauze!

Nu ratați importanța - conectați Knowledge Plus pentru a vedea răspunsul chiar acum.

http://znanija.com/task/15468499

În schimb se produce schimbul de gaze

Schimb de gaz

Pentru a asigura activitatea vitală între organism și mediu, schimbul de gaz trebuie să aibă loc continuu. Ca urmare a difuziei, organismele aerobe absorb oxigenul (din apa in care se dizolva sau din atmosfera) si elibereaza dioxid de carbon. Suprafața respiratorie pe care se produce schimbul de gaze ar trebui să fie:

- difuzia fină este eficientă numai la distanțe scurte;

- umed - aceste gaze difuzează în soluție;

- mare - pentru a menține o rată suficientă de schimb de gaze.

Intensitatea metabolismului plantelor este scăzută, necesită un oxigen relativ mic. Schimbul de gaz se realizează prin difuzarea gazelor pe întreaga suprafață; în plante mari, stomatele de frunze și crăpăturile din coaja sunt folosite în aceste scopuri. Celulele care conțin clorofilă pot consuma oxigenul pe care tocmai l-au produs pentru respirație.

La animalele unicelulare, schimbul de gaz are loc prin membrana celulară. Cele mai primitive cavități multicelulare - intestinale, viermi plate - asigură și cerințele de oxigen, absorbind-o cu fiecare celulă care este în contact cu mediul.

În organismele mai complexe, un număr mare de celule care nu sunt în contact cu mediul apar și difuzia simplă devine ineficientă. Este necesar un sistem respirator special care va absorbi în mod eficient oxigenul și va elibera dioxidul de carbon. De regulă, acest sistem este asociat cu sistemul circulator care asigură furnizarea de oxigen țesuturilor și celulelor. Solubilitatea oxigenului din sânge este de 0,2 ml pentru 100 ml de sânge, dar prezența pigmenților respiratori poate crește eficacitatea acestui proces cu zeci și sute de ori. Cel mai cunoscut pigment respirator este hemoglobina.

Luați în considerare unele dintre cele mai tipice sisteme respiratorii.

Aerul intră în corpul insectelor prin găuri speciale - spirale. Se deschid în cavitățile de aer, de unde se extind tuburile speciale, traheea. Traheea a întărit chitina și rămâne mereu deschisă. În fiecare segment al corpului, ele se încadrează în numeroase tuburi mici - traheole, prin care oxigenul curge direct către țesuturi; nu este nevoie să-l transportați în sânge. Traheolele sunt umplute cu un lichid apos, oxigenul și dioxidul de carbon difuzează prin acesta. Cu activitatea activă a mușchilor, lichidul este absorbit în țesuturi, iar oxigenul ajunge direct în celulele deja în stare gazoasă. Sistemul respirator traheal este foarte eficient, dar prezența în lanțul respirator al procesului de difuzie limitează dimensiunea insectei (mai exact, grosimea acesteia).

Schimbul de gaze în pește are loc cu ajutorul organelor respiratorii speciale - branhiile. Fiecare creastă este susținută de un cartilaje verticale - arc de țărână. În pește osoasă, arcul de retenție constă din țesut osos. O serie de falduri orizontale - lobi de ghirlande, fiecare dintre care formează lobi secundari verticali, se îndepărtează de partiția care se află deasupra arcului de sârmă. Marginile libere ale pereților despărțitori sunt alungite și funcționează ca supape clapetă. Atunci când partea inferioară a gurii și a faringelui este coborâtă, presiunea din ele scade, iar apa se varsă în gură prin gură și spiracle. În același timp, supapa împiedică intrarea apei în branhii de cealaltă parte. Numeroase capilare care penetrează branhiile sunt saturate cu oxigen aici și se unesc în arterele de sârmă, care transportau sânge bogat în oxigen din branhii. Rețineți că sistemul respirator al peștilor osoși este mai perfect decât cel al peștilor cartilaginoși, deoarece peștii osoși au ghirlande cu o suprafață mai mare și mișcarea sângelui spre fluxul de apă oferă un schimb mai eficient de gaze.

Amfibienii primesc oxigen în trei moduri: prin piele, gură și plămâni. Cu respirația pielii și a gurii, gazul este absorbit de epiteliul umed, care acoperă pielea sau cavitatea bucală. Mișcările gâtului din broască, care sunt vizibile ochiului, sunt respirația gurii. Aerul care intră în gură poate intra și în plămâni prin laringe, trahee și bronhii. Plămânii unei broaște sunt o pereche de saci goi, pereții cărora formează numeroase falduri pătrunse de capilare sanguine. Ca urmare a contracțiilor musculare, se produce inhalarea și expirarea, plămânii se umple cu aer și oxigenul intră din sânge.

În formele superioare de vertebrate, respirația pielii este absentă, plămânii devin principalul organ respirator. Au mult mai multe pliuri decât amfibienii ușori. Păsările au dezvoltat, de asemenea, airbag-uri, prin care aerul bogat în oxigen trece prin plămâni atât în ​​timpul inhalării cât și al expirației; Acest lucru crește eficiența schimbului de gaze.

La mamifere, aerul intră prin nări; părul mic reține particule străine și epiteliul ciliar, care sunt căptușite cu pasaje nazale, hidratează aerul, îl încălzește și captează și particule care au reușit să alunece prin firele de păr. Din nas, aerul intră în faringe și apoi în laringe. Supapa cartilaginoasă (epiglottis) protejează tractul respirator de intrarea alimentelor. În cavitatea laringelui sunt corzile vocale; când aerul expirat trece prin glot, apar valuri sonore. Cu o schimbare a tensiunii ligamentelor, se modifică înălțimea sunetului emis.

Din laringe, aerul intră în traheea tubulară. Zidurile sale sunt acoperite cu epiteliu ciliat, colectând particule de praf și microbi în trahee. Pereții traheei (precum și laringelui) sunt realizați din țesut de cartilagiu, datorită căruia nu se cade la inhalare. La capătul inferior al ramificației traheei se introduc două bronhii. Bronhiile sunt împărțite în bronhioole mai subțiri; cel mai mic dintre ele (cu un diametru de 1 mm sau mai puțin) nu au țesut de cartilagiu. Bronchioles ramuri, la rândul lor, în numeroase pasaje alveolare care se termină în sacuri căptușite cu țesut conjunctiv, alveole. În plămânii unui mamifer pot exista sute de milioane de alveole, suprafața totală a suprafeței lor fiind astfel încât să poată acoperi un întreg teren de fotbal. Grosimea peretelui alveolelor este de numai 0,0001 mm. Partea exterioară a alveolelor este acoperită cu o rețea densă de capilare din sânge. Absorbit de un epiteliu umed, oxigenul difuzează în plasma sanguină și se combină cu hemoglobina. Dioxidul de carbon difuzează în direcția opusă. Diametrul capilar mai mic decât diametrul celulelor roșii din sânge; Acest lucru asigură că celulele roșii din sânge sunt în contact strâns cu suprafața alveolelor.

Plămânii sunt separați de peretele toracic de cavitatea pleurală. Este impermeabil la aer; presiunea sa este de 3-4 mm Hg. Art. mai mici decât în ​​plămâni, datorită cărora acestea din urmă umple aproape întregul piept. Ventilarea plămânilor se realizează datorită contracției simultane a diafragmei și a mușchilor intercostali externi. Volumul pieptului crește, presiunea scade și aerul intră. În timpul expirării, diafragma și mușchii externi revin la poziția lor anterioară, iar mușchii intercostali interni se contractă. Pieptul devine mai mic și aerul este împins din plămâni. Cu o exercițiu fizic mai mare, expirația devine mai activă și necesită o energie suplimentară.

Oamenii ușori dețin circa 5 litri de aer. Volumul aerului expirat este în medie de 450 ml; volumul maxim de inspirație este de aproximativ 3,5 litri. O treime din volumul de aer în timpul inhalării rămâne în căile respiratorii fără a intra în plămâni și atunci când expirarea este eliminată din corp. Conținutul de oxigen din aerul expirat este de 16,4% (față de 21% în aerul atmosferic); în plămâni, oxigenul este chiar mai mic - doar 13,8%. Dar concentrația dioxidului de carbon este de o sută de ori mai mare decât în ​​atmosferă.

Reglarea respirației se realizează atât involuntar (prin centrul respirator al medulla oblongata), cât și sub influența impulsurilor cerebrale. În primul caz, cel mai important factor de reglementare este conținutul CO.2 în sânge.

Cu o saturație insuficientă a aerului cu oxigen (de exemplu, înaltă în munți), începe hipoxia, manifestată prin stare de rău și senzație de oboseală extremă. În timp, sistemul respirator se poate adapta la un conținut scăzut de oxigen - în astfel de cazuri se spune că corpul sa aclimatizat în condiții noi.

Mamiferele care pot rămâne sub apă timp îndelungat (balene, sigilii), când scufundă, reduc reflexiv ritmul cardiac, canalele lor de sânge sunt înguste și numai cele mai importante organe de viață sunt alimentate cu sânge. Prima respirație după scufundări servește ca un semnal pentru creșterea frecvenței cardiace.

http://www.ebio.ru/org11.html

Unde are loc schimbul de gaze?

La oameni și animale, schimbul de gaz poate fi studiat în repaus complet, pe stomacul gol, la o temperatură ambiantă confortabilă (18-22 ° C). Cantitățile de O2 consumate și energia eliberată în timpul acestui proces caracterizează rata metabolică bazală. Metodele bazate pe principiul unui sistem deschis sau închis sunt utilizate pentru cercetare. În primul caz, cantitatea de aer expirat și compoziția acestuia sunt determinate (folosind analizoare de gaze chimice sau fizice), ceea ce face posibilă calcularea cantității de O2 consumat și a emisiilor de CO2. În cel de-al doilea caz, respirația are loc într-un sistem închis (cameră ermetică sau dintr-un spirograf conectat la tractul respirator), în care CO2 absorbit este absorbit și cantitatea de O2 consumată din sistem este determinată fie prin măsurarea cantității egale de O2 care intră automat în sistem, fie prin reducerea volumului sistemului.
Schimbul de gaz la om apare în alveolele plămânilor și în țesuturile corpului.

în persoană? Sau există o întrebare?

Alte întrebări din categorie

4) vacuole cu bule de celule

Citiți de asemenea

dezvoltarea embrionilor de reptile și amfibieni diferă? 4. Unde se produce dezvoltarea unui ovul fertilizat la mamifere? Te rog ajută-mă cel puțin la fel)

absorbția nutrienților? 2. Numele sistemului digestiv în care se realizează absorbția principală a apei și procesul de digestie? 3. Denumiți departamentul sistemului digestiv în care se intersectează tractul alimentar și cel respirator?
Spuneți-mi exact unde (de ex. Nu scrieți doar intestinele)

4 Ce se întâmplă cu substanțele organice

5 Pentru procesul de procesare a energiei luminoase.

ȘI ESTE NECESAR
LUNGI TOATE PUNCTELE
1. Ce celule de sânge transportă oxigen și dioxid de carbon?
1) plachete 2) celule roșii din sânge
3) leucocite 4) limfocite
2. Care este compoziția aerului expirat din inhalare?
1) un conținut ridicat de azot, oxigen și dioxid de carbon
2) conținutul scăzut de dioxid de carbon și oxigen
și azot mare
3) conținut scăzut de azot și oxigen
4) conținut scăzut de oxigen, dioxid de carbon ridicat și azot nemodificat
3. Datorită schimbului de gaze în plămâni?
1) difuzie 2) transport activ
3) transport pasiv 4) osmoză
4. Unde începe circulația mare?
1) Atrium drept 2) Atrium stânga
3) ventriculul stâng 4) ventriculul drept
5.. Ce instrument este utilizat pentru a determina VC (capacitatea pulmonară)?
4) spirometru
6. Ce știință studiază structura internă a organismelor?
1) anatomie 2) fiziologie
3) genetica 4) citologie
7. Valoarea respirației este de a oferi corpului
1) energie
2) materiale de construcție
3) nutrienți de rezervă
4) vitamine
8. Dacă o persoană fumează foarte mult, atunci are
1) crește numărul de substanțe biologic active din veziculele pulmonare
2) veziculele pulmonare se lipesc împreună datorită deteriorării
le căptușesc din interiorul filmului de substanțe biologic active
3) capacitatea hemoglobinei de a adăuga oxigen crește
4) veziculele pulmonare își pierd elasticitatea și capacitatea de a se limpezi.
9. La eliberarea energiei în cablurile corpului
1) formarea de compuși organici
2) difuzia substanțelor prin membrana celulară
3) oxidarea materiei organice în celulele corpului
4) descompunerea oxihemoglobinei la oxigen și hemoglobină
10. Fumul de țigară conține mai mult de 200 de substanțe nocive.
inclusiv monoxid de carbon care
1) reduce viteza mișcării sângelui
2) formează un compus stabil cu hemoglobină
3) crește coagularea sângelui
4) reduce capacitatea organismului de a produce anticorpi
11. Rolul respirației în viața organismelor este de a produce%
1) formarea și depunerea materiei organice
2) absorbția dioxidului de carbon din mediul înconjurător
3) eliberarea energiei necesare pentru activitatea lor vitală
4) absorbția materiei organice din mediu


12. Aerul din căile respiratorii este încălzit de faptul că
1) zidurile lor sunt căptușite cu epiteliu ciliar
2) în pereții lor sunt glandele care secretă mucus
3) vasele de sânge mici se dezvoltă în pereții lor
4) veziculele pulmonare constau dintr-un singur strat de celule
13. Când o persoană este otrăvită de monoxid de carbon
1) celulele corpului primesc mai puțin oxigen
2) capacitatea pulmonară scade
3) modificarea formei de eritrocite
4) încetinește procesul de absorbție a nutrienților
14. Capacitatea vitală a plămânilor la o persoană sănătoasă adultă variază de la
1) 1 până la 2 l 2) 6 până la 7 l 3) 3 până la 5 l 4) 7 până la 8 l
15. Care este sângele mamiferelor și al oamenilor care curg în venele circulației sistemice?
1) saturat cu dioxid de carbon 2) saturat cu oxigen
3) arterial 4) amestecat

2. Utilizarea energiei în fotosinteză și chemosinteză.
3. Unde apar fotosinteza și chemosinteza?

http://himia.neznaka.ru/answer/2390958_gde-proishodit-gazoobmen/

SCHIMBUL DE GAZE

SCHIMBUL DE GAZE - un set de procese de schimb de gaze între corpul uman sau animal și mediul înconjurător; Aceasta constă în consumul de oxigen de către organism, eliberarea dioxidului de carbon și cantități mici de produse gazoase și vapori de apă. Utilizarea finală a substanțelor nutritive și utilizarea energiei lor pentru activitatea vitală a organismului, formarea căldurii și menținerea temperaturii constante a corpului la animalele cu sânge cald și la oameni sunt imposibile fără a se realiza în mod constant.

Studierea G. la om este importantă pentru evaluarea dinamicii bolii, eficacitatea tratamentului și gradul de compensare. Cercetările lui G. se desfășoară pe scară largă și la oamenii sănătoși; Pe baza datelor obținute, aceștia dezvoltă moduri de putere pentru persoane de diferite profesii, norme de capacitate cubică și ventilație a camerelor ermetice etc.

Studiile experimentale ale animalelor la animale se desfășoară pentru a studia multe probleme biologice comune și speciale (ecologie, dezvoltare evolutivă, metamorfoză, hibernare, șoc etc.). Cercetările G. în domeniul farmacologiei și endocrinologiei permit identificarea efectului diferitelor substanțe asupra intensității proceselor oxidative; au găsit o largă aplicare în multe domenii speciale de medicină (anesteziologie, aviație, aerospațială, medicină subacvatică etc.). În legătură cu prevenirea tulburărilor de decompresie, studiul schimbului de azot dintre organism și mediu este de mare interes.

Baza ideilor moderne despre G. este legea conservării materiei și a energiei, descoperită de M. V. Lomonosov în 1748, iar studiul sistematic al lui G. a început cu lucrările lui A. Lavoisier (1777). În Rusia, studiile clasice ale unor întrebări G. au fost inițiate de I. M. Sechenov (studiul gazelor sangvine, compoziția aerului alveolar) și studenților săi. De mare importanță a fost lucrarea lui A. A. Likhachev (1893 și alții), care a stabilit coincidența rezultatelor obținute prin calorimetrie directă și studiul lui G. (calorimetrie indirectă), confirmat ulterior în SUA de Benedict (F. Benedict, 1894) și în Germania de M. Rubner (1894). Rezultatele obținute au servit ca aprobarea finală a legii conservării energiei în aplicarea organismului uman. I. M. Sechenov și M. N. Shornikov (1901) au fost pionieri în dezvoltarea metodelor de studiere a G. și a măsurătorilor sale în timpul activității musculare. lucrările

C. Voith (1875), M. Pettenkofer (1863) și teoria lui G. Pfluger despre G. a constituit baza fiziologiei și igienei alimentare. Marea contribuție la dezvoltarea teoriei și practicii lui G. a fost făcută de oamenii de știință sovietici B.Ye.

În funcție de anatomo-fiziol care sa dezvoltat în domeniul - și ontogenezei. și eco. trăsăturile organismului lui G. se desfășoară în moduri diferite: în cea mai simplă și mai neclare multicellulară - prin difuzarea gazelor direct prin suprafața corpului; la animale și oameni foarte bine organizați prin piele și au plecat. tractul are doar o parte nesemnificativă a lui G., iar partea sa principală este asigurată de sistemele respiratorii și circulatorii.

Mecanismele lui G. la om sunt reduse la respirație externă sau pulmonară (vezi), care asigură schimbul de gaze între aerul extern și cel alveolar și între aerul și sângele alveolar; legarea gazelor prin sânge și transferul lor în țesuturi, urmată de difuzia dintre sânge și fluidul interstițial; respirația tisulară (vezi Oxidarea biologică). Respirația externă asigură ventilarea activă a alveolelor și menține o presiune parțială aproape constantă a dioxidului de carbon (pCO2) și oxigen (pO2) în aerul alveolar. Diferența dintre pO2 în aerul alveolar (100 mm Hg Art.) și presiunea de oxigen în sângele care curge către capilarele circulației pulmonare (40 mm Hg), asigură o tranziție rapidă a oxigenului din alveole în sânge; datorită capacității mari de difuzie a plămânilor pO2 sângele care curge din capilarii pulmonari se apropie de alveolar pO2.

Intensitatea lui G. variază în funcție de condițiile de mediu. La om, într-o gamă largă de temperaturi ambientale (aproximativ între 15 și 25 ° C), intensitatea lui G. aproape nu se schimbă (așa-numita zonă de indiferență). La temperaturi mai scăzute, G crește; cu răcire intensă, atunci când termoreglarea este insuficientă și temperatura corpului scade, G. rămâne ridicat pentru o lungă perioadă de timp, dar apoi începe să scadă în conformitate cu scăderea temperaturii corpului. La creșterea temperaturii mediului, intensitatea lui G. scade. Cu toate acestea, cu o creștere suplimentară a temperaturii, când apare hipertermie, intensitatea lui G. crește.

În procesul de evoluție, oamenii și animalele au dezvoltat capacitatea de a menține constanța relativă a ratei consumului de oxigen (vO2) într-o gamă largă de modificări ale conținutului său în aerul pe care îl respirăm. Inhalarea oxigenului pur la o persoană sănătoasă nu crește VO2. Cu toate acestea, cu pO foarte scăzut2, când sistemele respiratorii și circulatorii nu mai sunt capabile să furnizeze oxigen suficient țesuturilor, consumul său scade brusc.

G. la om și animale sunt examinate în repaus complet, la o temperatură de confort (18-23 °), pe stomacul gol. Cantitatea de oxigen consumată și energia eliberată în timpul acestui proces caracterizează nivelul metabolismului bazal (vezi), care depinde de suprafața corpului, de vârstă și de sex.

Fluctuațiile intensității lui G. sunt legate de hl. arr. cu modificări ale activității organismului în ansamblu, a organelor și țesuturilor sale individuale, precum și a anumitor caracteristici calitative ale respirației tisulare. O creștere a G. (așa-numitul efect al unei acțiuni specifice dinamice) apare după o masă bogată în proteine. Acest fenomen poate fi explicat printr-o creștere a vO.2 organelor implicate activ în digestie. Activitatea musculară este însoțită de o creștere în G. Deci, la sportivii instruiți vO2 poate crește de la 200 la 5000 ml în 1 min. (Așa-numitul consum maxim de oxigen este IPC sau O2-tavan). În timpul funcționării pe termen lung a intensității medii, la început apare o creștere rapidă a vO.2 și vCO2 (rata emisiilor de dioxid de carbon), ajungând la 3-6 minute. nivel constant (așa-numita lucrare cu o stare de echilibru). În cazul încărcărilor cu intensitate ridicată, livrarea de oxigen către țesuturi se află în spatele cererii de oxigen a organismului, ducând la o datorie de oxigen mare, rezultând o valoare ridicată a VO chiar și după finalizarea lucrărilor2, revenind treptat doar la nivelul inițial. Schimbarea în vCO este, de asemenea, caracteristică.2, conducând la un raport de creștere (peste 1,0) respirație (adică raportul dintre volumul de dioxid de carbon emis la cantitatea de oxigen consumat: CO2/ O2) în timpul lucrului și scăderea (sub 0,7) după muncă (vezi Coeficientul respirator). Exces de vCO2 în timpul funcționării, este asociată cu deplasarea dioxidului de carbon din compușii tampon, datorită formării și acumulării sporite a produselor metabolice acide. La sfarsitul lucrarii, organismul consuma mai mult oxigen decat elibereaza dioxid de carbon. Aceasta se datorează scăderii frecvenței respiratorii. În cazul funcționării moderate, coeficientul respirator este aproape de 1,0, ceea ce este asociat cu utilizarea predominantă a carbohidraților. În timpul unei lucrări foarte lungi, deoarece corpul este epuizat de rezervele de carbohidrați, coeficientul respirator scade treptat, indicând o creștere a ponderii grăsimilor utilizate în metabolism. T. o., VO2, vco2 iar energia eliberată depinde de mulți factori: rata metabolică principală, condițiile de temperatură, efectul specific dinamic al alimentelor și, mai presus de toate, activitatea musculară. Astfel, consumul zilnic de oxigen variază de la 300 l (pentru un pacient la pat) la 1000 l și mai mult (pentru persoanele implicate în muncă fizică și sport); consumul de energie în acest caz este de 1500-5000 kcal sau mai mult. În mod corespunzător, există schimbări ale coeficientului respirator asociat cu modificările metabolismului (vezi Metabolism și energie), echilibrul acido-bazic (vezi) și ventilația pulmonară (a se vedea).

G. rezumă intensitatea proceselor redox care apar în toate organele și țesuturile și este controlată de sistemul nervos. Numeroase studii asupra animalelor și a oamenilor au arătat importanța deosebită a reglementării reflexului condiționat al sistemului G. Sistemul nervos reglează intensitatea lui G. atât direct, cât și prin sistemul endocrin. În particular, influențele nervoase care stimulează secreția de tiroxină, asigură o creștere caracteristică a intensității proceselor oxidative pentru acest hormon.

Difuzarea gazelor din sânge (trecerea gazelor din alveole în sânge, din sânge către celulele țesuturilor și din spate) se realizează prin membrane și citoplasma celulelor de-a lungul gradientului de concentrație - de la locurile cu o concentrație mai mare în regiunea cu concentrație mai scăzută. Datorită acestui proces în alveolele plămânilor într-o fracțiune de secundă, presiunea parțială a diferitelor gaze în aerul alveolar și sângele egalizează.

Difuzia gazelor prin septul alveolar-capilar începe cu difuzia printr-un strat subțire de lichid pe suprafața celulelor epiteliului alveolar (Fig.). Rata de difuzie într-un lichid este mai mică decât rata de difuzie în aer, deoarece coeficientul de difuzie este invers proporțional cu vâscozitatea mediului. Rata de difuzie a diferitelor gaze într-un lichid depinde, de asemenea, de solubilitatea lor (absorbția) într-un lichid dat. Pe suprafața unui lichid, tensiunea unui gaz este la fel ca într-un mediu gazos, dar adânc în lichid este mai mică. Cu cât solubilitatea gazului este mai bună, cu atât este mai mare gradul de concentrație dintre straturile de suprafață și cele adânci și cu cât este mai mare rata de difuzie. Rata de difuzie este determinată de formula v = a / √M, unde v este rata de difuzie și este coeficientul de absorbție, M este mol. greutate gaz. Valoarea ratei relative de difuzie a două gaze diferite este determinată de raportul dintre vitezele de difuzie ale acestora: vCO2/ vO2, în special pentru dioxidul de carbon și oxigenul, este de 20,7. Astfel, moleculele de dioxid de carbon difuzează în apă, lichidul extracelular, plasma de sânge aproape de 21 de ori mai rapid decât moleculele de oxigen.

Datorită difuziei, se menține un flux continuu de gaze prin pereții despărțitori de țesuturi. Valoarea sa este determinată de legea lui Fick:

unde J este debitul de gaz, D este coeficientul de difuzie, S este zona de difuzie, dp / dt este gradientul parțial

presiunea gazului. Deoarece difuzia gazului într-un lichid depinde de absorbția gazului într-un lichid dat, coeficientul de absorbție (a) este introdus în formula și în locul gradientului de presiune, diferența de presiune de pe ambele părți ale peretelui de separare (P1-P2). Calculul se efectuează conform unei formule simplificate:

Când diferența de presiune parțială este de 35 mmHg. Art., Prin septul alveolar-capilar al plămânilor poate difuza St. 6 d de oxigen în 1 min. Datorită unei rate mai mari de difuzie, dioxidul de carbon difuzează în aproximativ aceeași cantitate, la o diferență de presiuni parțiale de numai 6 mm Hg. Art.

Funcția de sânge respirator

Sângele joacă un rol important în organismul organismului și asigură legarea oxigenului din aer în capilarii plămânilor, eliberarea lor în țesuturi și excreția dioxidului de carbon formată în procesul metabolic. În plus față de aceste gaze, în sânge există azot, argon, heliu etc. Cantitatea de gaz dizolvată în sânge (în ml sau în%) Se calculează după formula: a × p / 760 unde a este coeficientul de solubilitate în gaz și p este presiunea parțială a gazului. Coeficientul de solubilitate caracterizează cantitatea de gaz dizolvată în

1 ml de lichid la o anumită temperatură și presiune de 760 mm Hg. Art. Pentru sângele total la t ° 38 °, coeficientul de solubilitate a oxigenului este de 0,022, dioxidul de carbon 0,511, azotul 0,011. Cantitatea de azot dizolvată în sânge este mică (aproximativ 1,2% în volum). Deși fiziol, valoarea azotului nu este stabilită, totuși în cazuri nek-ry, de exemplu, la o boală caisson (vezi Boala de decompresie), este necesar să se ia în considerare modificările concentrației sale.

În condiții normale, prea puțină oxigen și dioxid de carbon sunt dizolvate în sânge pentru a satisface nevoia de oxigen a organismului și pentru a asigura procesul de îndepărtare a dioxidului de carbon. La pO2 în alveolele plămânilor, egală cu 100 mm Hg. Art., În sângele arterial într-o formă dizolvată, conține 0,30% în volum și în sângele venos mixt cu o picătură în pO2 la 37 mm Hg. Art. conține 0,11% în volum de oxigen. Cantitatea de dioxid de carbon dizolvat, ceteris paribus, este mai mare: 2,6% din volumul de dioxid de carbon este conținut în sângele arterial (o tensiune parțială de 40 mm Hg); sângele venos mixt conține 2,9% în volum (o tensiune parțială de 45 mm Hg). v.). Aceste valori reprezintă o parte nesemnificativă din cantitatea totală de oxigen (19% în volum în sângele arterial și 12,1% în volum în venoasă) și acidul carbonic (52% în volum în sângele arterial și 58% în volum în sângele venos) transportați prin sânge.

Legarea chimică a oxigenului este asigurată de hemoglobina conținută în eritrocite (a se vedea). Combinat cu oxigen, hemoglobina se transformă într-o oesemoglobină ușor de disociat. Cantitatea de oxigen, o tăietură poate fi conectată prin sânge după saturarea completă a hemoglobinei cu oxigen, se numește capacitatea de oxigen a sângelui. Valoarea capacității de oxigen a sângelui la om variază în intervalul de 16,0-24,0% în volum la t ° 0 ° și la o presiune de 760 mm Hg. v.; este ușor mai mare la bărbați și mai mic la femei. Clinica determină gradul de saturare a sângelui arterial cu oxigen, care este raportul procentual dintre conținutul de oxigen din sânge (a) și capacitatea sa de oxigen (A): a / A × 100. Cu hipoxemie arterială (ședere în munți, edem pulmonar, pneumonie), gradul de oxigenare a sângelui arterial scade (a se vedea hipoxia). Hipoxemia venoasă apare cu insuficiență circulatorie, când, cu oxigen normal și dioxid de carbon în sângele arterial, gradul de saturație a sângelui venos este redus și conține o cantitate mare de dioxid de carbon. Hipoxemia anemică se caracterizează printr-o capacitate scăzută de oxigen a sângelui (până la 5% în volum), cu un grad normal de saturație a oxigenului din sângele arterial și o valoare scăzută a saturației sângelui venoase. În aceste cazuri, datorită valorilor scăzute ale capacității de oxigen, diferențele arterio-venoase vor fi nesemnificative. În studiile privind mecanismul apariției diferitelor forme de anemie, este de interes să se studieze așa-numitele. proprietățile de transport ale hemoglobinei. Capacitatea totală de a lega oxigenul în toate cele patru heme a moleculei de hemoglobină este aceeași, dar această capacitate nu se modifică în proporție cu schimbarea presiunii parțiale, adică este diferită cu diferite rapoarte de hemoglobină și oxihemoglobină. După adăugarea de oxigen la primul dintre heme, afinitatea hemoglobinei pentru oxigen crește, iar oxigenarea ulterioară este accelerată. Pentru a construi curba sau curba de disociere a legării oxihemoglobină în proba de sânge saturator special amestecuri de gaze saturate cu creșterea presiunii parțiale de oxigen și determinarea cantității acestora în sânge și mediul saturator de gaz sau gradul de saturare cu oxigen din sânge oxigenul și p.o.2 într-un saturator. Gradul de saturare a sângelui cu oxigen (în%) sau conținutul de oxigen (în%) este așezat pe axa coordonată, iar pe axa absciselor - presiunea parțială a oxigenului (există dispozitive care înregistrează automat aceste curbe). Cu pO scăzut2 sângele conține o cantitate mică de oxihemoglobină. Se observă o creștere accentuată a curbei în intervalul de presiune de 20-45 mm Hg. v.; în plus, viteza de reacție încetinește și la pO2, făcând 96 - 100 mm de mercur. Art., A atins limita de saturație.

Rata de disociere a oxihemoglobinei în oxigen și hemoglobină depinde nu numai de presiunea parțială a oxigenului, ci și de alți factori. Odată cu creșterea tensiunii de dioxid de carbon în sânge, afinitatea hemoglobinei pentru oxigen scade și se facilitează disocierea oxigenului-moglobinei. Schimbarea pH-ului sanguin la partea acidă are un efect similar - curba de disociere a oxihemoglobinei se deplasează spre dreapta și în jos. Efect deosebit de pronunțat al pH-ului în regiunea cu presiuni parțiale scăzute de oxigen. O creștere a temperaturii schimbă, de asemenea, curba de disociere a oxihemoglobinei la dreapta. Când temperatura scade, afinitatea hemoglobinei pentru oxigen crește, iar randamentul de oxigen prin oxihemoglobină la valori medii și înalte ale pO2 scade.

Transferul de dioxid de carbon prin sânge este strâns legat de transportul oxigenului de către hemoglobină și celulele roșii din sânge. În forma dizolvată, numai o cantitate mică de dioxid de carbon este transferată, cea mai mare parte este legată chimic sub formă de bicarbonați de plasmă și eritrocite, precum și cu proteine ​​plasmatice și hemoglobină. Dioxidul de carbon din capilarele țesuturilor difuzează în plasma sanguină, apoi în celulele roșii din sânge. Sub influența enzimei anhidrazei carbonice, bioxidul de carbon se transformă într-un cărbune în care: CO2 + H2O h2CO3 H + + HCO3 -. Cărbune - care sub forma unui ion bicarbonat parțial difuzează înapoi în plasmă, fiind înlocuit în conformitate cu legea Donnan a echilibrului ionic (vezi echilibrul membranei) în eritrocite cu ioni de clor. HCO ioni rămase în celulele roșii din sânge3 -1 și ionii de clor încorporați în eritrocite se combină cu ionii de potasiu și hemoglobină. Sânge, îmbogățit în celulele roșii din sânge KHCO3 și bicarbonatul de sodiu în plasmă, pătrunde în plămâni, unde se produc aceleași procese, dar în direcția opusă: ionii HCO3 -1 în eritrocite se dezintegrează și dioxidul de carbon format se difuzează rapid în plasmă și de acolo în alveole. Eliberarea CO2 promovează conversia hemoglobinei în oxihemoglobină. Acesta din urmă, care are mai multe proprietăți acide pronunțate, este capabil să transforme bicarbonatul în cărbune, care, sub acțiunea anhidrazei carbonice, se descompune pentru a forma CO2.

Menținerea diferenței de concentrație a ionilor de potasiu și de sodiu în interiorul și în exteriorul eritrocitelor este asigurată de energia obținută prin divizarea ATP cu ATPaza corespunzătoare. În transportul de CO2 hemoglobina poate participa, de asemenea, direct - prin formarea carbohemoglobinei (HbCO) în capilarele tisulare.2). În plămâni (capilare pulmonare) datorită scăderii pCO2 până la 40 mmHg Art. Carbohemoglobina disociază în hemoglobină și CO liber.2; acesta din urmă este îndepărtat cu aer expirat.

Se consideră că aproximativ 80% din cantitatea totală de carbon de cărbune este transferată din țesuturi în plămâni sub formă de bicarbonați, 10-15% sub formă de compuși de carbamină, 6-7% sub formă de dioxid de carbon dizolvat liber. Deoarece hemoglobina are proprietăți tampon (a se vedea sistemele tampon), transportul dioxidului de carbon are loc cu aproape nicio modificare a pH-ului sanguin.

Tulburările în procesele de oxidare a țesutului și tulburările hemodinamice pot determina anomalii ale acțiunii tampon a hemoglobinei și a plasmei sanguine și pot duce la acidoză (pH sub 6,5) sau alcaloză (creștere a pH-ului la 8,0). Când acidozei negazoase (a se vedea.) Conținutului de dioxid de carbon din sângele arterial este redus datorită faptului că capacitatea sangelui de a lega dioxidul de carbon este redus și curba de legare a dioxidului de carbon deplasat spre dreapta și în jos (în boli de rinichi, plămân). Atunci când alcaloza (vezi) crește capacitatea sângelui de a lega dioxidul de carbon - curba de legare este deplasată spre stânga și în sus (cu hiperventilație, în sus, tetanică).

Schimb de gaz la vârsta veche și în vîrstă

O trăsătură caracteristică a îmbătrânirii este reducerea intensității respirației țesuturilor, ducând la o scădere a metabolismului bazal și a consumului de oxigen, care este asociat cu o scădere a numărului de componente celulare active, modificări datorate fibro sclerotice deshidratare țesături, reducând cantitatea de oxidare substrat, activitatea de reducere a enzimelor respiratorii, și altele. Presiunea parțială a oxigenului în aerul alveolar al persoanelor în vârstă și în vârstă se menține la același nivel ca și la o vârstă fragedă. Cu toate acestea, saturația de oxigen a sângelui arterial scade, ceea ce duce la o creștere a gradientului alveolar-arterial de oxigen. Pierderea elasticității țesutului pulmonar, apariția de patch-uri atelectatice în plămâni provoacă dificultăți în ventilația pulmonară. La rândul său, schimbările legate de vârstă și aterosclerotice în vasele circulației pulmonare conduc la faptul că o încălcare a uniformității ventilației pulmonare este însoțită de discoordinația ventilației și a fluxului sanguin. Odată cu îmbătrânirea, capacitatea de difuzie a plămânilor scade, ceea ce este cauzat de o scădere a difuziei de suprafață datorată scăderii numărului de alveole și capilarelor conectate funcțional unul cu celălalt. Există o tendință de creștere a conținutului de dioxid de carbon din sângele arterial, care se datorează manevrelor anatomice și funcționale în plămâni. Diferența arterio-venoasă în oxigen crește ca urmare a încetinirii fluxului sanguin și a dezvoltării hipoxiei circulatorii.

La vârstnici și bătrâni la nivel fizic. imperfecțiunea sistemelor implicate în întreținerea și reglarea gazului este în mod clar detectată. Schimbările compensatorii din Georgia se dezvoltă încet, crește costul de lucru al oxigenului, crește "datoria" oxigenului și se prelungește perioada de recuperare.

Patologia schimbului de gaze

Tulburările lui G. la o serie de boli și stări patologice reprezintă un semn esențial sau principalul substrat patogenetic al unei boli și au o pană independentă. valoarea lui Cauzele unor astfel de încălcări ale lui G. pot fi: 1) o schimbare a compoziției sau presiunii parțiale a gazelor în aerul inhalat; 2) patologia sistemului respirator și reglementarea acestuia; 3) încălcarea funcției de transport-distribuție a sângelui și a sistemelor circulatorii; 4) încălcarea proceselor redox în țesuturi (inhibarea respirației celulare).

G. Increase din cauza cheltuielilor de energie și consumul de oxigen crescut se observă în tireotoxicoză (a se vedea.) Acesta este utilizat pentru diagnosticarea acestuia, atunci când cron, intoxicațiile infecțioase (de ex., Tuberculoza) pentru creșterea metabolismului în legătură cu bolile p. n. n. glandele suprarenale, gonadele (vezi Metabolism și energie), cu supradozaj de medicamente adrenomimetice (vezi), precum și cu nevroză. Sindromul de hiperventilație, adică excreția excesivă a CO, poate fi o consecință a dysregulării lui G. în nevroză.2 prin creșterea ventilației alveolelor cu respirație frecventă și profundă (vezi ventilația pulmonară); Reducerea concentrației de CO2 în sânge - hipocapnia (vezi) - duce la o scădere a fluxului sanguin cerebral și poate provoca leșin (vezi).

Reducerea a fost însoțită de o scădere a metabolismului energetic în procesul de hipotermie artificiale (vezi. Hipotermie artificială), cu mixedem (vezi. Hipotiroidie), malnutriție (vezi). Și se observă și în anumite tipuri de șoc (cm.).

Patol, conditiile cauzate de schimbari in compozitia si presiunea aerului inhalat, sunt observate atunci cand respirati intr-o atmosfera rarefiata. Mai puțin frecvent, cauza patologiei este utilizarea necorespunzătoare a amestecurilor de respirație artificială, respirația în sistemele închise fără o stabilizare suficientă a cantității de gaz de schimb, etc.

Rolul principal în patologia H. aparține unui stat în hipoxie k-ryh - lipsa de oxigen în țesuturi, adesea asociată cu o scădere a conținutului de oxigen din sânge, adică, hipoxemie... (a se vedea Hipoxia.) Într-o atmosferă rară, de exemplu, când urcați la o înălțime mai mare de 3000 m, unde pO2 în aer este semnificativ redusă, există hipoxemie arterială primară și hipocapnie (vezi boala Altitudine, boală de munte). Aceasta se datorează scăderii primare a pO.2 în aerul alveolar și, prin urmare, scade saturația sângelui cu oxigen în capilarele pulmonare, presiunea parțială și conținutul în picături arteriale de sânge. Reducerea PO2 stimulează centrul respirator, conducând la o creștere a volumului mic de respirație și eliminare a dioxidului de carbon. Hipocapnia și alcalina gazelor care se dezvoltă sub influența sa (vezi) contribuie la creșterea rezistenței legăturii hemoglobinei cu oxigenul, care, în condiții hipoxice, îngreunează oxigenul să provină din sânge în țesuturi.

Tulburările lui G. în patologia respirației externe se pot datora unei scăderi a permeabilității la gaz a membranelor alveo-capilare, schimbarea insuficientă a aerului în plămâni în timpul hipoventilării și ventilației inegale a alveolelor, precum și o încălcare a relației de ventilație-perfuzie. Toate aceste tipuri de tulburări sunt caracterizate de hipoxemie, dar schimbul de dioxid de carbon nu se schimbă în mod egal în ele, care este folosit în clinica pentru diagnosticul diferențial.

Hipoxemia în asociere cu hipocapnia este observată în tulburările de G. cauzate de leziunile membranelor alveolelor pulmonare, care împiedică solubilitatea oxigenului în substanța membranei alveolare și difuzia oxigenului din alveole în sânge (bloc alveolar-capilar). În același timp, stimularea respiratorie cauzată de hipoxemie duce la hiperventilarea alveolelor, care practic nu mărește transferul de oxigen în sânge, dar contribuie la eliminarea excesivă a dioxidului de carbon, rata de difuzie a acestuia fiind de peste 20 de ori mai mare decât oxigenul. Gradul de hipoxemie în aceste cazuri este foarte semnificativ și este exprimat clinic prin cianoză difuză (vezi), care crește brusc chiar și cu un mic fizic. încărcare - proporțională cu creșterea concentrației de hemoglobină în sânge (a se vedea). O astfel de perturbare este caracteristică fibrozei pulmonare difuze și a granulomatozelor de diverse etiologii, de exemplu, cu berilioză (vezi Beriliul), sarcoidoză (vezi), sindrom Hammen-Rich (vezi sindromul Hammen-Rich) pneumoconioză (vezi), uneori cu limfangită canceroasă a plămânilor (vezi Plămân, tumori).

Combinația de hipoxemie cu o întârziere în eliberarea dioxidului de carbon și o creștere a pCO2 în plasmă sanguină - hipercapnie (vezi) în majoritatea cazurilor datorită hipoventilării alveolelor pulmonare. Cu acest PO2 în căderi de aer alveolar, pCO2 gradientul creșterii presiunii parțiale, care este necesar pentru difuzia gazelor prin membrana alveolară-capilară, este creat prin reducerea pO2 și de a spori pCO2 plasma de sânge.

Locul de conducere printre cauzele hipoventilației alveolare este o încălcare a permeabilității bronhice și a modificărilor volumului pulmonar funcțional, în special a volumului de aer rezidual. Ei formează principala pană, tipuri de insuficiență respiratorie (vezi) pentru astfel de afecțiuni cum ar fi astm bronșic (vezi), bronșiolită (vezi), bronșită (vezi), pneumoccleroză (vezi), emfizem pulmonar (vezi). Tulburările centrale ale reglării respiratorii pot provoca, de asemenea, hipoventilație alveolară, precum și metabolismul lipidic scăzut (vezi sindromul Peekwick), afectarea activității centrului respirator în leziunile organice ale c. n. p., otrăvire cu barbiturice (vezi), preparate de opiu (vezi), precum și deteriorarea nervilor motorului, a mușchilor scheletici, a diafragmei, a pleurei și a toracelui.

Un tip special de perturbare a lui G. apare la deteriorarea inegală a tuburilor bronșice și a patologiei plămânilor, la Krom în locurile plămânilor coexista hipo-și hiperventilația. Când hiperventilația alveolelor, când cantitatea de oxigen din ele este insuficientă pentru a elimina hipoxemia asociată cu hipoventilarea altor zone, eliberarea dioxidului de carbon din corp poate fi obținută datorită ratei ridicate a difuziei sale în zonele de hiper-ventilație. În unele cazuri, acest lucru face dificilă distingerea acestui tip de încălcare cu blocul alveolă-capilar. Spre deosebire de acesta din urmă, la pacienții cu hipoxemie datorită ventilației alveolare inegale, nat. încărcarea nu crește gradul de cianoză și, în unele cazuri, cianoza chiar scade datorită ventilației îmbunătățite în zonele unde aceasta a fost redusă (datorită forțării respirației sub sarcină, eliminării bronhospasmului local etc.).

Cu hipoventilație alveolară și tulburări de difuzie, terapia cu oxigen (vezi) elimină substanțial sau complet lipsa de oxigen din sânge. Cu toate acestea, cu o scădere a răspunsului centrului respirator la dioxidul de carbon (în caz de hipercapnie severă, leziuni organice ale sistemului nervos central, ateroscleroză cerebrală la vârstnici și senile etc.), utilizarea oxigenului poate duce la stop respirator, a cărui reglementare se efectuează prin intermediul chimioreceptorilor carotidieni sensibili la hipoxemie. Unul dintre indicatorii posibilei apariții a apneei (vezi "Respirația") este o încălcare a ritmului respirator, de exemplu. Cheyne-Stokes respirație (a se vedea).

Cu cele mai multe boli bronhopulmonare, tulburările lui G. au o geneză complexă, deoarece tulburările de ventilație sunt, de regulă, combinate cu difuziune scăzută a gazelor din plămâni în sânge și fluxul sanguin pulmonar afectat.

Tulburările circulației pulmonare pot fi principala cauză a tulburărilor de tip G. (de exemplu, în cazul tromboembolismului pulmonar), dar mai des ele joacă rolul unui factor patogenetic suplimentar în tulburările de ventilație pulmonară. Încălcarea uniformității ventilației alveolelor și perfuzia lor cu sânge este crucială. În mod normal, raportul volumului mic al ventilației alveolare (B), în medie de 4-5 l în repaus, până la volumul mic al perfuziei pulmonare (P) de aproximativ 5 l / min, este în intervalul de 0,8-1.

Violarea raportului dintre ventilație și perfuzie poate să apară în alveolele individuale, în lobule, segmente și chiar în întregul plămân datorită apariției ambelor situsuri hipofizate cu perfuzie conservată (în leziuni astmatice, peri și intrabronchiene cu obstrucție bronhică parțială, atelectază etc.) și hipoperfuzată zonele, ventilarea în to-rykh este conservată sau chiar întărită (cu embolie a ramurilor arterei pulmonare, implicarea ramurilor arterei pulmonare în procesul inflamator). La primul tip de schimbare, raportul B / P este 1. Disproporția dintre ventilație și fluxul sanguin din plămâni duce la hipoxie. În unele cazuri, predominanța ventilației asupra sângelui poate provoca sindrom de hiperventilație cu hipocapnie, iar Krom, disocierea oxihemoglobinei este dificilă (deplasarea curbei de disociere în sus și spre stânga). În timpul hipoxiei cu hipercapnie, se facilitează disocierea oxihemoglobinei, dar este îngreunată oxigenarea sângelui în plămâni.

Patologia lui G. datorată deplasării transportului de gaze între plămâni și celulele corpului se observă odată cu scăderea capacității gazului de sânge datorată lipsei sau modificărilor calitative ale hemoglobinei, precum și scăderea vitezei volumetrice a fluxului de sânge în țesuturi.

În cazul anemiei, capacitatea de oxigen a sângelui scade proporțional cu scăderea concentrației de hemoglobină. Scăderea furnizării de oxigen la țesuturi dintr-un volum unitar de sânge poate fi parțial compensată de fluxul sanguin accelerat. Transportul dioxidului de carbon din țesuturi în plămâni este, de asemenea, afectat, deoarece, odată cu scăderea conținutului de globule roșii din sânge, există o lipsă de bicarbonați conținute în ele. Ca urmare, capacitatea sângelui în raport cu dioxidul de carbon este limitată, iar ieșirea din țesuturi este dificilă. O scădere a concentrației de hemoglobină în timpul anemiei limitează transportul dioxidului de carbon sub formă de carboxihemoglobină.

Încălcarea transportului de oxigen are loc și atunci când inactivarea unei părți din moleculele de hemoglobină datorată oxidării fierului în structura hemei, adică datorită conversiei hemoglobinei în methemoglobină, to-ry pierde capacitatea de a atașa oxigenul și agravează disocierea oxihemoglobinei (vezi Methemoglobinemia).

Inactivarea hemoglobinei apare și datorită formării carboxihemoglobinei (HbCO) în prezența monoxidului de carbon în aerul inhalat, deoarece legătura dintre hemoglobină și monoxid de carbon este relativ mai puternică decât între hemoglobină și oxigen. În plus, prezența carboxihemoglobinei în sânge agravează disocierea oxihemoglobinei. Prin urmare, inactivarea Hb 50% datorită transformării sale în HbCO este însoțită de o încălcare mult mai severă a lui G. decât de exemplu o pierdere de 50% Hb în timpul sângerării.

Încălcarea G. din cauza scăderii vitezei volumetrice a fluxului sanguin în capilare are loc în încălcarea mecanismelor centrale de reglare hemodinamică, insuficiență cardiacă acută, hemoragie, insuficiență cardiovasculară etc.

Dezvoltarea locală a congestiei în anumite organe și țesuturi se dezvoltă cu tulburări regionale ale tonusului vascular, stazei locale, ischemiei și proceselor inflamatorii.

În condiții de stagnare a sângelui, tranziția oxigenului din sângele capilarelor țesuturilor crește relativ (diferența arterio-venoasă în creșterea oxigenului). Difuzia de gaz apare în același timp pe fundalul unei scăderi treptate a presiunii sale parțiale mai scăzute decât cea caracteristică a capilarelor țesuturilor, care, la rândul lor, pot perturba procesele oxidative din țesuturi.

O creștere a concentrației de hemoglobină restaurată în sângele capilar al unor zone ale corpului care sunt departe de inimă, unde fluxul sanguin este încetinit, se manifestă clinic prin acrocianoză (a se vedea).

În patologia lui G., numai din cauza tulburărilor de circulație pulmonară sau a transportului de gaze afectate, terapia convențională cu oxigen nu îmbunătățește în mod semnificativ oxigenarea țesuturilor. Pentru anumite tipuri de astfel de tulburări, oxigenoterapia este eficientă (vezi Oxigenarea hiperbarică).

Se observă o perturbare primară a lui G. la nivelul celulelor hl. arr. când este expus la otrăvurile care blochează enzimele respiratorii (a se vedea). Ca urmare, celulele pierd capacitatea de a utiliza oxigenul (diferența arterio-venoasă a oxigenului scade în acest caz, deoarece sângele venos este bogat în oxigen) și se dezvoltă hipoxie tisulară severă. Violarea respirației celulare poate contribui la deficiența vitaminei (vezi), de exemplu deficitul de vitamina B2 (vezi riboflavina), PP (vezi acidul nicotinic), care sunt coenzime (sau precursorii lor) sistemelor enzimatice redox ale celulei.

Încălcarea admiterii, transportului și transferului de oxigen în țesut este însoțită de insuficiența oxidării intracelulare și cauzează întreruperea organizării structurale a elementelor subcelulare și celulare până la necroză.

Pentru a diagnostica tipurile și amploarea tulburărilor lui G., se folosesc metode complexe de studiu și sunt investigate funcțiile respirației externe. Pentru a determina cantitatea de oxigen și dioxid de carbon din probele de sânge, se utilizează instrumente manometrice Van Slyka (vezi metodele Van Slyka), Barcroft (vezi Microrespirometrele), seringa Scolander-Rafton și modificările sale sunt aparate Mishurov, cromatografe cu gaz (vezi Cromatografie, ).

Măsurarea presiunii parțiale și a concentrației de oxigen în cantități mici de sânge și direct într-un organism intact este efectuată utilizând electrozi de oxigen (electrozi de membrană Clark, electrozi de cateter, electrozi de sticlă întregi Glayhman-Lübers, ultramicroelectrozi) și analizoare de gaze, proiectarea cărora se bazează pe principiul polarografic măsurătorile de oxigen, precum și utilizarea analizorilor de gaz cu electrozii selectivi cu ioni (vezi). Membranele electrozilor și ultramicroelectrodele au un timp de răspuns minim, iar citirile lor nu depind de fluxul sanguin. Determinarea gradului de saturare a oxigenului din sânge se efectuează spectrofotometric (vezi Oximeterografia.)

În studiul lui G. în procesul de respirație, rata volumetrică a consumului de oxigen și a emisiilor de dioxid de carbon este măsurată utilizând dispozitive volumetrice (închise) și gaze analitice (tip deschis). Încălcările permeabilității difuziunii membranelor alveo-capilare sunt detectate în mod obiectiv folosind spectrometria de masă (vezi) și difusometre speciale pe baza analizei gazelor (a se vedea). Variațiile de permeabilitate bronșică și modificările volumelor pulmonare funcționale sunt studiate folosind spirometrie, spirografie (vezi), pneumotachometrie, pneumotachografie (vezi) utilizând teste funcționale (vezi testul Votchala-Tiffno, capacitatea vitală a plămânilor). Gradul de neuniformitate a ventilației alveolare este determinat de prelungirea timpului de diluare a azotului, a heliului sau a altor gaze indicatoare în volumul pulmonar total, utilizând spirografe (vezi Spirografie, instrumente) echipate cu analizoare speciale de gaze (vezi).

Distribuția inegală a relațiilor de ventilație și de perfuzie în plămâni este, de asemenea, judecată indirect - în raport cu așa-numitele. funcțional spațiu mort la volumul respirator. La evaluarea gradului de tulburări G. se iau în considerare și schimbările în echilibrul acido-bazic (vezi).

Bibliografie: Vladimirov G. E. și Panteleeva N. S. Biochimie funcțională, L., 1965; Regimul oxigen al corpului și reglementarea acestuia, ed. N. W. Lauer și A. 3. Kolchinskaya, p. 198, Kiev, 1966; KolchinskayaA. 3. Lipsa oxigenului și a vârstei, Kiev, 1964, bibliogr.; Komir DG și colab., Plămâni, fiziologie clinică și teste funcționale, trans. din engleză, M., 1961, bibliogr.; Korzhuev P. A. Hemoglobin, M., 1964, bibliogr.; Korkushko OV și Ivanov L. A. Cu privire la intensitatea respirației tisulare și factorii care o determină la vârstnici și bătrânețe, Fiziol, Journal. URSS, t. 56, nr. 12, p. 1813, 1970, bibliogr.; Krepy E. M. Oksigemometriya (echipament, aplicație în fiziologie și medicină), L., 1959, bibliogr.; Bazele biologiei și medicinei spațiale, ed. O G. G. Gazenko și M. Calvin, vol. 1-3, M., 1975; Problema hipoxiei și hiperoxiei, ed. G. A. Stepanenko, M., 1974, bibliogr.; Sechenov I.M. și Shaternikov M.N. Un dispozitiv pentru analiza rapidă și precisă a gazelor, Trudy Fiziol, în care Mosk. unu, c. 1, s. 26, 1901; Fiziologia respirației, ed. L. L. Shika și colab., P. 83, L., 1973; Chebotarev DF, Korkushko OV și I.A. A. L. Despre mecanismele dezvoltării hipoxiei în vechime și în vîrstă, în cartea: Îmbătrânire și fiziologie, sisteme ale corpului, ed. DF Chebotareva, p. 221, Kiev, 1969, bibliogr.; Cu hernie cu k N. a. LongobardoG. Corpul lui Physiol. Rev. v. 50, p. 196, 1970, bibliogr.; Simpozionul internațional privind oxigenarea sângelui, Proceedings, ed. de D. Hershey, N. Y., 1970, bibliogr.; Plămânul, ed. de către A. A. Liebow a. D. E. Smith, Baltimore, 1968; R a i n e J.M. Influența vârstei și a posturii, Med. J. Aust., V. 1, p. 791, 1965; S sau b. C. A. a. o. Respirația, v. 25, p. 3, 1968; Un simpozion privind măsurătorile de oxigen, ed. de către J. Payne a. D. W. Hill, L., 1966, bibliogr.

Instrumente de cercetare G. - Glukhov S. A. Camera pentru determinarea consumului de oxigen (metabolismul bazal) la copii, Proceedings of All-Union, științific-cercetare, în care miere. unelte și echipamente, c. 1, s. 117, M., 1963; H e m e r ovsky LI Dezvoltarea dispozitivelor pentru diagnosticarea funcțională a plămânilor, Med. echipamente, nr. 1, p. 8, 1975; A. A. Stakhov, M. R. R. T. și M. R. Shapiro, M. G. PGI-1 și PGI-2 Oxyspirocarbrografhers, ibid., Nr. 26, 1971.

L.R.Iseev; L. A. Isaakyan (biochimice), V. V. Korkushko (her.), V. P. Zhmurkin, H. N. Lapteva (pat.), V. P. Șmelev (difuzia gazelor).

http: //xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%93%D09090%D0%97%D0%9E% D0% 9E% D0% 91% D0% 9C% D0% 95 % D0% 9D

Mai Multe Articole Pe Lung De Sanatate