Мир психологии

психология для всех и каждого

Дата: 17.11.18

Время: 03:53

почта: dreamkids@mail.ru

Вы здесь: Студенты Лекции Анатомия и физиология детского организма Строение и общие закономерности функционирования органов дыхания. Часть 4.

Строение и общие закономерности функционирования органов дыхания. Часть 4.

В этой части речь идет о об обмене газов в легких и тканях: в легких происходит обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью через стенки плоского эпителия альвеол и кровеносных сосудов; в тканях в процессе обмена веществ постоянно используется кислород и его напряжение в тканевой жидкости удерживается около нуля и т.д.

Обмен газов в легких и тканях.

Обмен газов в легких.

В легких происходит обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью через стенки плоского эпителия альвеол и кровеносных сосудов. Этот процесс зависит от парциального давления газов в альвеолярном воздухе и их напряжении в крови.

Поскольку парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе велико, а в венозной крови его напряжение значительно меньше, то О2 диффундирует из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислый газ, вследствие его большего напряжения в венозной крови, переходит из нее в альвеолярный воздух. Диффузия газов осуществляется до наступления равенства парциальных давлений. При этом венозная кровь превращается в артериальную - она получает 7 объемных процентов кислорода и отдает 6 объемных процентов углекислого газа.

Каждый газ, прежде чем перейти в связанное состояние, находится в состоянии физического растворения. Кислород, пройдя эту фазу, поступает в эритроцит, где соединяется с гемоглобином и превращается в оксигемоглобин: ННв + О2 → ННвО2.

Поскольку оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем угольная, то он в эритроцитах реагирует с бикарбонатом калия, вследствие чего образуется калийная соль оксигемоглобина - (КНвО2) и угольная кислота: КНСО3 + ННвО2 → КНвО2 + Н2СО3

Образованная угольная кислота под влиянием карбоангидразы подвергается дегидратации: Н2СО3 → Н2О + СО2 и образующийся углекислый газ выделяется в альвеолярный воздух.

По мере уменьшения углекислоты в эритроците на смену ей из плазмы крови поступают ионы НСО3, образующиеся вследствие диссоциации бикарбоната натрия: NаНСО3 → Nа+ + НСО3-. Взамен ионов НСО3 из эритроцитов в плазму поступают ионы Cl.

Обмен газов в тканях.

Артериальная кровь, приходящая к тканям, содержит 19 объемных процентов кислорода, парциальное напряжение которого равно 100 мм рт.ст., и 52 объемных процента СО2 с напряжением 40 мм рт.ст.

Поскольку в тканях в процессе обмена веществ кислород непрерывно используется, то его напряжение в тканевой жидкости удерживается около нуля. Поэтому О2 в силу разности напряжений диффундирует из артериальной крови в ткани.

В результате обменных процессов, происходящих в тканях, образуется СО2 и его напряжение в тканевой жидкости равно 60 мм рт.ст., а в артериальной крови значительно меньше. Поэтому СО2 диффундирует из тканей в кровь в сторону меньшего напряжения. Углекислый газ, поступая из тканевой жидкости в плазму крови, присоединяет воду и превращается в слабую, легко диссоциирующую угольную кислоту:

Н2О + СО2 ↔ Н2СО3. Н2СО3 диссоциирует на ионы Н+ и НСО3- : Н2СО3 → Н+ + НСО3-, и ее количество уменьшается, вследствие чего усиливается образование Н2СО3 из СО2 и Н2О, что улучшает связывание углекислого газа. В общей сложности при этом связывается небольшое количество СО2, так как константа диссоциации Н2СО3 невелика. Связывание СО2 главным образом обеспечивают белки плазмы крови. Белки, обладая амфотерными свойствами, в плазме крови ведут себя как слабые кислоты и образуют соли со щелочными металлами. Вступая в реакцию с угольной кислотой, они осуществляют буферный эффект: анион белка связывает водородные ионы, образуя недиссоциированную молекулу (уменьшает кислотность среды), а в диссоциированном состоянии остается анион угольной кислоты и катион металла.

Н+ + НСО3- + В+ + Р- → НР + НСО3- + В++ - катион металла, Р- - белковый анион). Катион металла и анион НСО3- образуют диссоциирующий бикарбонат: НСО3- + В+ ↔ ВНСО3-. Связывание водородных ионов и образование бикарбонатов с помощью белков обеспечивает постоянный перенос углекислого газа от тканей к легким.

Ведущую роль в переносе углекислого газа играет белок гемоглобин. Оболочка эритроцита проницаема для углекислого газа, который, попадая в эритроцит, под влиянием карбоангидразы подвергается гидратации и превращается в Н2СО3. В капиллярах тканей калиевая соль оксигемоглобина (КНвО2), взаимодействуя с угольной кислотой, образует бикарбонат калия (КНСОЗ), восстановленный гемоглобин (ННв) и кислород, который отдается тканям. Одновременно угольная кислота диссоциирует: Н2СО3 → Н+ + НСО3-. Концентрация ионов НСО3- в эритроцитах становится больше, чем в плазме, и они из эритроцита переходят в плазму. В плазме анион НСО3- связывается с катионом натрия Na и образуется бикарбонат натрия (NаНСОЗ). Из плазмы крови взамен анионов НСО3- в эритроциты переходят анионы CL-. Так происходит связывание СО2, поступающего в кровь из тканей и перенос его к легким. СО2 переносится в основном в виде бикарбоната натрия в плазме и частично в виде бикарбоната калия в эритроцитах.