Red pigment hemoglobin (Нb) binubuo ng isang bahagi ng protina (globin) at ang tunay na pigment (heme). Ang mga molekula ay binubuo ng apat na mga subunit ng protina, na ang bawat isa ay nakakabit sa isang heme group na may divalent na iron atom sa gitna nito. Sa baga, ang bawat iron atom ay nakakabit ng isang oxygen molekule. Dinadala ang oxygen sa mga tisyu kung saan ito pinaghiwalay. Ang pagkakabit ng O 2 ay tinatawag na oxygenation (oxygenation), at ang detachment na ito ay tinatawag na deoxygenation.
CO2 transportasyon
Humigit-kumulang 10% ng carbon dioxide (CO 2), ang pagtatapos ng produkto ng oxidative metabolism sa mga cell ng tisyu, ay dinala ng dugo bilang pisikal na natunaw at 90% sa isang form na nakagapos sa chemically. Karamihan sa carbon dioxide ay unang nagkakalat mula sa mga cell ng tisyu patungong plasma, at mula doon sa mga pulang selula ng dugo. Doon, ang mga CO 2 na molekula ay nakagapos ng chemically at binago ng mga enzyme sa mas natutunaw na mga ion ng bikarbonate (HCO 3 -), na dinala sa plasma ng dugo. Ang pagbuo ng CO 2 mula sa HCO 3 - ay makabuluhang pinabilis ng enzyme carbonic anhydrase na naroroon sa erythrocytes.
Karamihan (mga 50-60%) ng nabuong mga iic ng bikarbonate ay nagmula sa erythrocytes pabalik sa plasma kapalit ng mga ion ng klorido. Dinadala ang mga ito sa baga at inilabas habang binubuga pagkatapos na mai-convert sa CO 2. Ang parehong proseso - ang pagbuo ng HCO 3 - at ang paglabas ng CO 2, ayon sa pagkakabanggit, ay nauugnay sa oxygenation at deoxygenation ng hemoglobin. Ang Deoxyhemoglobin ay isang makabuluhang mas malakas na base kaysa sa oxyhemoglobin, at maaaring maglakip ng higit pang mga H + ions (ang buffer function ng hemoglobin), sa gayon ay nagtataguyod ng pagbuo ng HCO 3 - sa mga capillary ng tisyu. Sa mga capillary ng baga, HCO 3 - muling dumadaan mula sa plasma ng dugo patungo sa erythrocytes, pinagsasama sa mga H + ions at bumalik sa CO 2. Ang prosesong ito ay suportado ng katotohanan na ang oxygenated na dugo ay naglalabas ng higit pang mga H + proton. Ang isang mas maliit na proporsyon ng CO 2 (tungkol sa 5-10%) ay direktang nauugnay sa hemoglobin at inilipat bilang carbaminohemoglobin.
Hemoglobin at carbon monoxide
Carbon monoxide (carbon monoxide, CO) ay isang walang kulay, walang amoy na gas na nabuo sa panahon ng hindi kumpletong pagkasunog at, tulad ng oxygen, ay maaaring baligtarin na magapos sa hemoglobin. Gayunpaman, ang pagkakaugnay ng carbon monoxide para sa hemoglobin ay kapansin-pansin na mas malaki kaysa sa oxygen. Samakatuwid, kahit na ang nilalaman ng CO ng inhaled air ay 0.3%, 80% ng hemoglobin ay nakasalalay sa carbon monoxide (HbCO). Dahil ang carbon monoxide ay 200-300 beses na mas mabagal kaysa oxygen, inilabas ito mula sa bono ng hemoglobin, ang nakakalason na epekto nito ay natutukoy ng katotohanang ang hemoglobin ay hindi na maaaring magdala ng oxygen. Sa mga mabibigat na naninigarilyo, halimbawa, 5-10% ng hemoglobin ay naroroon bilang HbCO, habang sa nilalaman na 20%, lilitaw ang mga sintomas ng matinding pagkalason (sakit ng ulo, pagkahilo, pagduwal) at 65% ay maaaring nakamamatay.
Kadalasan, upang masuri ang hematopoiesis o makilala ang iba't ibang anyo ng anemia, natutukoy ang average na nilalaman ng hemoglobin sa erythrocyte (CGE). Kinakalkula ito ng pormula:
Ang average na nilalaman ng hemoglobin sa isang erythrocyte ay nasa pagitan ng 38 at 36 na mga picogram (pg) (1 pg \u003d 10ˉ¹² g). Ang mga Erythrocytes na may normal na CGE ay tinatawag na normochromic (orthochromic). Kung ang SHE ay mababa (halimbawa, dahil sa patuloy na pagkawala ng dugo o kakulangan sa iron), ang mga pulang selula ng dugo ay tinatawag na hypochromic; kung ang CGE ay mataas (halimbawa, na may nakakasamang anemia dahil sa kakulangan ng bitamina B 12), tinatawag silang hyperchromic.
Mga form ng anemia
Anemia ay tinukoy bilang isang kakulangan (pagbaba sa bilang) ng mga pulang selula ng dugo o isang pinababang nilalaman ng hemoglobin sa dugo. Ang diagnosis ng anemia ay karaniwang batay sa nilalaman ng hemoglobin, ang mas mababang limitasyon ng pamantayan ay umabot sa 140 g / l sa mga kalalakihan at 120 g / l sa mga kababaihan. Sa halos lahat ng anyo ng anemia, maputlang balat at mauhog lamad ay isang maaasahang sintomas ng sakit. Kadalasan sa panahon ng pisikal na pagsusumikap, ang rate ng puso ay tumataas nang malaki (pagdaragdag ng rate ng sirkulasyon ng dugo), at ang pagbawas ng oxygen sa mga tisyu ay humahantong sa paghinga. Bilang karagdagan, nangyayari ang pagkahilo at bahagyang pagkapagod.
Bilang karagdagan sa iron kakulangan anemia at talamak pagkawala ng dugo, halimbawa dahil sa dumudugo ulser o mga bukol sa gastrointestinal tract (hypochromic anemias), ang anemia ay maaaring mangyari sa kakulangan ng bitamina B 12. folic acid o erythropoietin. Ang bitamina B 12 at folic acid ay kasangkot sa pagbubuo ng DNA sa mga wala pa sa gulang na buto ng utak ng buto at, sa gayon, makabuluhang nakakaapekto sa paghahati at pagkahinog ng mga pulang selula ng dugo (erythropoiesis). Sa kanilang kakulangan, mas kaunting mga erythrocytes ang nabuo, ngunit kapansin-pansin na nadagdagan dahil sa pagtaas ng nilalaman ng hemoglobin (mga macrocytes (megalosit), mga hudyat: megaloblast), samakatuwid, ang nilalaman ng hemoglobin sa dugo ay praktikal na hindi nagbabago (hyperchromic, megaloblastic, macrocytic anemia ).
Ang kakulangan ng bitamina B 12 ay madalas na nangyayari dahil sa kapansanan sa pagsipsip ng bitamina sa bituka, mas madalas dahil sa hindi sapat na paggamit ng pagkain. Ang tinatawag na pernicious anemia na ito ay madalas na resulta ng talamak na pamamaga sa bituka mucosa na may nabawasan ang produksyon ng gastric acid.
Ang bitamina B 12 ay hinihigop lamang sa bituka kasabay ng isang kadahilanan na natagpuan sa gastric juice na "panloob na kadahilanan (Castle)", na pinoprotektahan ito mula sa pagkasira ng digestive juice sa tiyan. Dahil ang atay ay maaaring mag-imbak ng isang malaking halaga ng bitamina B12, maaari itong tumagal ng 2-5 taon bago ang pagkasira ng pagsipsip sa bituka ay nakakaapekto sa pagbuo ng mga pulang selula ng dugo. Tulad ng kakulangan sa bitamina B 12, isang kakulangan sa folate, isa pang bitamina B, na nagreresulta sa kapansanan sa erythropoiesis sa utak ng buto.
Mayroong dalawang iba pang mga sanhi ng anemia. Ang isa sa mga ito ay ang pagkasira ng utak ng buto (bone marrow aplasia) ng radioactive radiation (halimbawa, pagkatapos ng isang aksidente sa isang planta ng nukleyar na kapangyarihan) o bilang isang resulta ng nakakalason na reaksyon sa mga gamot (halimbawa, cytostatics) (aplastic anemia) . Ang isa pang dahilan ay ang pagbawas sa haba ng buhay ng erythrocytes bilang resulta ng kanilang pagkasira o pagtaas ng pagkabulok (hemolytic anemia). Sa isang matinding anyo ng hemolytic anemia (halimbawa, pagsunod sa isang hindi matagumpay na pagsasalin ng dugo), bilang karagdagan sa pamumutla, maaaring mayroong isang madilaw na pagkawalan ng kulay ng balat at mga mucous membrane. Ang paninilaw ng balat na ito (hemolytic jaundice) ay sanhi ng pagtaas ng pagkasira ng hemoglobin sa bilirubin (dilaw na pigment ng apdo) sa atay. Ang huli ay humahantong sa isang pagtaas sa antas ng bilirubin sa plasma at ang pagtitiwalag nito sa mga tisyu.
Ang isang halimbawa ng anemia na nagreresulta mula sa isang namamana na karamdaman ng hemoglobin synthesis, na ipinakilala nang klinikal bilang hemolytic, ay ang sickle cell anemia. Sa sakit na ito, na praktikal na nangyayari lamang sa mga kinatawan ng mga itim na populasyon, mayroong isang molekular disorder na humahantong sa kapalit ng normal na hemoglobin ng isa pang anyo ng hemoglobin (HbS). Sa HbS, ang amino acid valine ay pinalitan ng glutamic acid. Ang isang erythrocyte na naglalaman ng abnormal na hemoglobin na ito ay tumatagal ng hugis ng isang karit kapag deoxygenated. Ang mga sakit na pulang selula ng dugo ay mas mahigpit at hindi dumadaan nang maayos sa mga capillary.
Ang isang namamana na karamdaman sa homozygotes (ang proporsyon ng HbS sa kabuuang hemoglobin ay 70-99%) ay humahantong sa pagbara ng maliliit na daluyan at, sa gayon, sa permanenteng pinsala sa organ. Ang mga apektadong tao ay karaniwang nakakaabot sa kapanahunan lamang sa masinsinang paggamot (halimbawa, bahagyang mga kapalit ng dugo, analgesics, pag-iwas sa hypoxia (pag-agaw ng oxygen), at kung minsan ang paglipat ng utak ng buto). Sa ilang mga rehiyon ng tropical Africa na may mataas na porsyento ng malaria, 40% ng populasyon ay heterozygous carrier ng gen na ito (kapag ang nilalaman ng HbS ay mas mababa sa 50%), hindi sila nagpapakita ng mga ganitong sintomas. Ang binago na gene ay nagbibigay ng paglaban sa impeksyon sa malaria (pumipili na kalamangan).
Regulasyon ng pagbuo ng erythrocyte
Ang pagbuo ng mga pulang selula ng dugo ay kinokontrol ng renal hormon erythropoietin. Nagtataglay ang katawan ng isang simple ngunit napaka mabisang sistema ng pagkontrol upang mapanatili ang nilalaman ng oxygen at sa gayon ang bilang ng mga pulang selula ng dugo ay medyo pare-pareho. Kung ang nilalaman ng oxygen sa dugo ay nahuhulog sa ibaba ng isang tiyak na antas, halimbawa, pagkatapos ng maraming pagkawala ng dugo o habang nananatili sa mataas na altitude, ang paggawa ng erythropoietin ay patuloy na stimulated. Bilang isang resulta, ang pagbuo ng mga pulang selula ng dugo sa utak ng buto ay napahusay, na nagdaragdag ng kakayahang magdala ng oxygen ang dugo. Kapag ang kakulangan sa oxygen ay nalampasan ng pagdaragdag ng bilang ng mga pulang selula ng dugo, ang pagbuo ng erythropoietin ay bumababa muli. Ang mga pasyente na nangangailangan ng dialysis (artipisyal na paglilinis ng dugo mula sa mga produktong metabolic) na may kapansanan sa pag-andar sa bato (halimbawa, na may talamak na kabiguan sa bato) ay madalas makaranas ng isang halatang kakulangan ng erythropoietin at samakatuwid ay halos palaging nagdurusa mula sa magkakasamang anemia.
Karamihan sa oxygen sa mga mamal ay dinadala sa dugo bilang isang kemikal na tambalan na may hemoglobin. Ang malayang natunaw na oxygen sa dugo ay 0.3% lamang. Ang reaksyon ng oxygenation, ang pagbabago ng deoxyhemoglobin sa oxyhemoglobin, na nangyayari sa erythrocytes ng capillaries ng baga, ay maaaring isulat bilang mga sumusunod:
HB + 4O 2 ⇄ HB (O 2 ) 4
Napakabilis ng paggalaw ng reaksyong ito - ang kalahating saturation ng hemoglobin na may oxygen ay halos 3 milliseconds. Ang hemoglobin ay may dalawang kamangha-manghang mga katangian na ginagawang perpektong carrier ng oxygen. Ang una ay ang kakayahang maglakip ng oxygen, at ang pangalawa ay ibigay ito. Iyon pala ang kakayahan ng hemoglobin na ikabit at palabasin ang oxygen ay nakasalalay sa pag-igting ng oxygen sa dugo. Subukan nating ilarawan nang grapikal ang pagtitiwala ng dami ng oxygenated hemoglobin sa pag-igting ng oxygen sa dugo, at pagkatapos ay malalaman natin: kung saan ang mga hemoglobin ay nagdaragdag ng oxygen, at kung saan ito ibinibigay. Ang hemoglobin at oxyhemoglobin ay sumisipsip ng mga light ray na hindi pantay, kaya't ang kanilang konsentrasyon ay maaaring matukoy ng mga spectrometric na pamamaraan.
Ang grap na sumasalamin sa kakayahan ng hemoglobin na ikabit at ilabas ang oxygen ay tinatawag na "Oxyhemoglobin dissociation curve". Ang abscissa sa grap na ito ay nagpapakita ng dami ng oxyhemoglobin bilang isang porsyento ng kabuuang hemoglobin sa dugo, at ang ordinate ay ang pag-igting ng oxygen sa dugo sa mm Hg. Art.
Larawan 9A. Ang curve ng dissociation ng Oxyhemoglobin ay normal
Isaalang-alang natin ang graph alinsunod sa mga yugto ng transportasyon ng oxygen: ang pinakamataas na punto ay tumutugma sa pag-igting ng oxygen na sinusunod sa dugo ng mga capillary ng baga - 100 mm Hg. (kasing dami sa alveolar air). Maaari itong makita mula sa grapiko na sa boltahe na ito, ang lahat ng hemoglobin ay napupunta sa anyo ng oxyhemoglobin - ganap itong puspos ng oxygen. Subukan nating kalkulahin kung magkano ang nagbubuklod ng oxygen hemoglobin. Ang isang taling ng hemoglobin ay maaaring magtali ng 4 moles TUNGKOL 2 , at 1 gramo ng HB ay nagbubuklod ng 1.39 ML ng O 2 na perpekto, ngunit sa pagsasanay 1.34 ML ... Sa isang konsentrasyon ng hemoglobin sa dugo, halimbawa, 140 g / litro, ang dami ng nakagapos na oxygen ay 140 × 1.34 \u003d 189.6 ml / litro ng dugo. Ang dami ng oxygen na kayang ibigkis ng hemoglobin kapag ito ay kumpleto na puspos ay tinatawag na blood oxygen kapasidad (KEK). Sa aming kaso, KEK \u003d 189.6 ml.
Bigyang pansin natin ang isang mahalagang tampok ng hemoglobin - kapag ang pag-igting ng oxygen sa dugo ay bumababa sa 60 mm Hg, ang saturation ay praktikal na hindi nagbabago - halos lahat ng hemoglobin ay naroroon sa anyo ng oxyhemoglobin. Pinapayagan ka ng tampok na ito na magbigkis sa maximum na posibleng halaga ng oxygen habang binabawasan ang nilalaman nito sa kapaligiran (halimbawa, sa taas na hanggang 3000 metro).
Ang curve ng dissociation ay may isang hugis na s character, na nauugnay sa mga kakaibang pakikipag-ugnay ng oxygen sa hemoglobin. Ang molekulang hemoglobin ay nagbubuklod ng 4 na mga molekulang oxygen sa mga yugto. Ang pagbuklod ng unang molekula ay kapansin-pansing nagdaragdag ng kakayahan sa pagbigkis, gayundin ang pangalawa at pangatlong mga molekula. Ang epektong ito ay tinatawag na kooperasyong aksyon ng oxygen.
Ang arterial na dugo ay pumapasok sa systemic sirkulasyon at naihatid sa mga tisyu. Ang pag-igting ng oxygen sa mga tisyu, tulad ng makikita mula sa Talaan 2, ay umaabot mula 0 hanggang 20 mm Hg. Ang Art., Isang maliit na halaga ng pisikal na natunaw na oxygen ay nagkakalat sa tisyu, ang pag-igting nito sa dugo ay bumababa. Ang pagbaba ng pag-igting ng oxygen ay sinamahan ng paghiwalay ng oxyhemoglobin at paglabas ng oxygen. Ang oxygen na inilabas mula sa compound ay nabago sa isang pisikal na natunaw na form at maaaring magkalat sa tisyu kasama ang gradient ng boltahe. Sa venous end ng capillary, ang pag-igting ng oxygen ay 40 mm Hg, na tumutugma sa humigit-kumulang na 73% ng hemoglobin saturation. Ang matarik na bahagi ng curve ng dissociation ay tumutugma sa normal na pag-igting ng oxygen para sa mga tisyu ng katawan - 35 mm Hg at mas mababa.
Sa gayon, ang kurba ng paghihiwalay ng hemoglobin ay sumasalamin sa kakayahan ng hemoglobin na maglakip ng oxygen, kung ang pag-igting ng oxygen sa dugo ay mataas, at ibigay ito kapag bumababa ang pag-igting ng oxygen.
Ang paglipat ng oxygen sa tisyu ay isinasagawa ng pagsasabog, at inilarawan ng batas ni Fick, samakatuwid, depende ito sa gradient ng stress ng oxygen.
Maaari mong malaman kung magkano ang oxygen na kinukuha ng tisyu. Upang magawa ito, kailangan mong matukoy ang dami ng oxygen sa arterial blood at sa venous blood na dumadaloy mula sa isang tukoy na lugar. Sa arterial na dugo, tulad ng nakalkula namin (KEK) ay naglalaman ng 180-200 ML. oxygen. Ang natitirang dugo ng venous ay naglalaman ng tungkol sa 120 ML. oxygen. Subukan nating kalkulahin ang rate ng paggamit ng oxygen: 180 ML. 120 ML \u003d 60 ml. Ang dami ba ng oxygen na nakuha ng mga tisyu, 60 ML. / 180 100 \u003d 33%. Dahil dito, ang rate ng paggamit ng oxygen ay 33% (karaniwang mula 25 hanggang 40%). Tulad ng makikita mula sa data na ito, hindi lahat ng oxygen ay ginagamit ng mga tisyu. Karaniwan, halos 1000 ML ang naihatid sa mga tisyu sa loob ng isang minuto. oxygen. Isinasaalang-alang ang rate ng paggamit, nagiging malinaw na ang tisyu ay nababawi mula 250 hanggang 400 ML. oxygen bawat minuto, ang natitirang oxygen ay bumalik sa puso bilang bahagi ng venous blood. Sa mabibigat na kalamnan sa trabaho, ang rate ng paggamit ay tumataas sa 50 - 60%.
Gayunpaman, ang dami ng oxygen na natatanggap ng mga tisyu ay nakasalalay hindi lamang sa rate ng paggamit. Kapag nagbago ang mga kondisyon sa panloob na kapaligiran at sa mga tisyu na kung saan nangyayari ang pagsasabog ng oxygen, maaaring magbago ang mga katangian ng hemoglobin. Ang pagbabago sa mga pag-aari ng hemoglobin ay makikita sa grap at tinatawag na "curve shift". Tandaan ang isang mahalagang punto sa curve - ang hemoglobin na kalahating saturation point na may oxygen ay sinusunod sa isang pag-igting ng oxygen na 27 mm Hg. Art., Sa boltahe na ito, 50% ng hemoglobin ay nasa anyo ng oxyhemoglobin, 50% sa anyo ng deoxyhemoglobin, samakatuwid 50% ng nakagapos na oxygen ay libre (humigit-kumulang na 100 ML / l). Kung ang konsentrasyon ng carbon dioxide, hydrogen ions, temperatura sa tisyu ay tumataas, kung gayon ang curve ay lumilipat sa kanan... Sa kasong ito, ang punto ng kalahating saturation ay lilipat sa mas mataas na halaga ng pag-igting ng oxygen - nasa isang boltahe na 40 mm Hg. Art. 50% ng oxygen ang ilalabas (Larawan 9B). Ang hemoglobin ay magbibigay ng oxygen nang mas madali sa masidhing gumaganang tisyu. Ang mga pagbabago sa mga pag-aari ng hemoglobin ay sanhi ng mga sumusunod na dahilan: pagka-asido ang kapaligiran bilang isang resulta ng isang pagtaas sa konsentrasyon ng carbon dioxide kumikilos sa dalawang paraan 1) isang pagtaas sa konsentrasyon ng mga hydrogen ions nagtataguyod ng pagpapalabas ng oxygen sa pamamagitan ng oxyhemoglobin dahil ang mga hydrogen ions ay mas madaling maiugnay sa deoxyhemoglobin, 2) direktang pagbuklod ng ang carbon dioxide sa bahagi ng protina ng hemoglobin Molekyul ay binabawasan ang pagkakaugnay nito sa oxygen; nadagdagan ang konsentrasyon ng 2,3-diphosphoglycerate, na lumilitaw sa proseso ng anaerobic glycolysis at isinasama din sa bahagi ng protina ng hemoglobin Molekyul at binabawasan ang pagkakaugnay nito para sa oxygen.
Ang isang paglilipat ng curve sa kaliwa ay sinusunod, halimbawa, sa fetus, kapag ang isang malaking halaga ng fetal hemoglobin ay natutukoy sa dugo.
Larawan 9 B. Impluwensiya ng mga pagbabago sa mga parameter ng panloob na kapaligiran
text_fields
text_fields
arrow_pataas
Ang dami ng oxygen na pumapasok sa puwang ng alveolar mula sa nalanghap na hangin bawat yunit ng oras sa mga nakatigil na kondisyon ng paghinga ay katumbas ng dami ng oxygen na dumadaan mula sa alveoli patungo sa dugo ng mga capillary ng baga sa oras na ito. Ito ang tinitiyak ang pagpapanatili ng konsentrasyon (at bahagyang presyon) ng oxygen sa alveolar space. Ang pangunahing kaayusan ng palitan ng pulmonary gas na ito ay katangian din ng carbon dioxide: ang dami ng gas na ito na pumapasok sa alveoli mula sa halo-halong venous na dugo na dumadaloy sa pamamagitan ng mga capillary ng baga ay katumbas ng dami ng carbon dioxide na tinanggal mula sa alveolar space patungo sa labas ng huminga ng hangin.
Sa isang taong nagpapahinga, ang pagkakaiba sa pagitan ng nilalaman ng oxygen sa arterial at halo-halong venous blood ay 45-55 ml O 2 bawat 1 litro ng dugo, at ang pagkakaiba sa pagitan ng nilalaman ng carbon dioxide sa venous at arterial blood ay 40-50 ml CO 2 bawat 1 litro ng dugo. Nangangahulugan ito na para sa bawat litro ng dugo na dumadaloy sa mga capillary ng baga, humigit-kumulang 50 ML ng O 2 ay nagmula sa alveolar air, at 45 liters ng CO 2 mula sa dugo patungo sa alveoli. Ang konsentrasyon ng O 2 at CO 2 sa alveolar air ay nananatiling praktikal na pare-pareho, dahil sa bentilasyon ng alveoli.
Gas exchange sa pagitan ng alveolar air at dugo
text_fields
text_fields
arrow_pataas
Ang alveolar air at ang dugo ng pulmonary capillaries ay pinaghihiwalay ng tinatawag alveolar capillary membrane,ang kapal nito ay nag-iiba mula 0.3 hanggang 2.0 microns. Ang batayan ng alveolar-capillary membrane ay alveolar epitheliumat capillary endothelium,ang bawat isa ay matatagpuan sa sarili nitong lamad sa basement at bumubuo ng isang tuluy-tuloy na lining, ayon sa pagkakabanggit, ng mga alveolar at intravaskular na ibabaw. Ang interstitium ay matatagpuan sa pagitan ng epithelial at endothelial basement membrane. Sa ilang mga lugar, ang mga lamad sa basement ay praktikal na katabi ng bawat isa (Larawan 8.6).
Larawan: 8.6. Alveolar-capillary membrane (scheme)
Patuloy na mga bahagi ng hadlang ng hangin sa dugo: cell membrane (PM) at basement membrane (BM). Patuloy na mga sangkap: alveolar macrophages (P), vesicle at vacuumoles (V), mitochondria (M), endoplasmic retikulum (ER), nuclei (N), lamellar complex (G), collagen (C) at nababanat (EL) na mga hibla ng nag-uugnay tisyu ...
Surfactant
text_fields
text_fields
arrow_pataas
Ang pagpapalitan ng mga respiratory gas ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang hanay ng mga submicroscopic na istraktura na naglalaman ng erythrocyte hemoglobin, blood plasma, capillary endothelium at ang dalawang plasma membranes, isang kumplikadong nag-uugnay na layer ng tisyu, alveolar epithelium na may dalawang lamad ng plasma, at sa wakas, ang panloob na panig ng alveoli - surfactant(surfactant). Ang huli ay may kapal na humigit-kumulang 50 nm, ay isang kumplikadong mga phospholipids, protina at polysaccharides at patuloy na ginawa ng mga cell ng alveolar epithelium, sumasailalim ng pagkawasak na may kalahating buhay na 12-16 na oras. Ang paglalagay ng isang surfactant sa epithelial lining ng alveoli ay lumilikha ng isang medium na pagsasabog na pantulong sa alveolar-capillary membrane, na nalampasan ng mga gas sa panahon ng kanilang mass transfer. Dahil sa surfactant, ang distansya para sa pagsasabog ng gas ay pinahaba, na hahantong sa isang bahagyang pagbawas sa gradient ng konsentrasyon sa alveolar-capillary membrane. Gayunpaman, nang walang surfactant, ang paghinga ay imposible sa pangkalahatan, dahil ang mga dingding ng alveoli ay magkadikit sa ilalim ng impluwensya ng makabuluhang pag-igting sa ibabaw na likas sa alveolar epithelium.
Binabawasan ng surfactant ang pag-igting sa ibabaw ng mga dingding ng alveolar upang malapit sa zero na halaga at dahil doon:
a) lumilikha ng posibilidad ng pagpapalawak ng baga sa unang hininga ng bagong panganak,
b) pinipigilan ang pagbuo ng atelectasis sa panahon ng pagbuga,
c) nagbibigay ng hanggang sa 2/3 ng nababanat na paglaban ng tisyu ng baga ng isang may sapat na gulang at ang katatagan ng istraktura ng respiratory zone,
d) kinokontrol ang rate ng pagsipsip ng oxygen sa interface na gas-likido at ang tindi ng pagsingaw ng tubig mula sa ibabaw ng alveolar.
Nililinis din ng surfactant ang ibabaw ng alveoli mula sa mga banyagang partikulo na nahuli sa paghinga at may aktibidad na bacteriostatic.
Paglipat ng mga gas sa pamamagitan ng alveolar-capillary membrane
text_fields
text_fields
arrow_pataas
Ang paglipat ng mga gas sa pamamagitan ng alveolar-capillary membrane ay nangyayari ayon sa mga batas pagsasabog,ngunit kapag ang mga gas ay natunaw sa isang likido, ang proseso ng pagsasabog ay mabagal na bumagal. Ang Carbon dioxide, halimbawa, ay nagkakalat sa isang likido tungkol sa 13,000 beses, at oxygen 300,000 beses na mas mabagal kaysa sa isang kapaligiran sa gas. Ang dami ng gas na dumadaan sa pulmonary membrane bawat yunit ng oras, ibig sabihin ang rate ng pagsasabog ay direktang proporsyonal sa pagkakaiba ng bahagyang presyon nito sa magkabilang panig ng lamad at baligtad na proporsyonal sa paglaban ng pagsasabog. Ang huli ay natutukoy ng kapal ng lamad at ang laki ng ibabaw ng palitan ng gas, ang koepisyent ng pagsasabog ng gas, na nakasalalay sa bigat at temperatura ng molekula, at ang koepisyent ng natutunaw na gas sa mga likidong likido ng lamad.
Ang direksyon at kasidhian ng paglipat ang oxygen mula sa alveolar air papunta sa dugo ng pulmonary microvessels, at carbon dioxide sa tapat na direksyon ay tumutukoy sa pagkakaiba sa pagitan ng bahagyang presyon ng gas sa alveolar air at ang boltahe nito (bahagyang presyon ng natunaw na gas) sa dugo. Para sa oxygen, ang gradient ng presyon ay halos 60 mm Hg. (ang bahagyang presyon sa alveoli ay 100 mm Hg, at ang pag-igting sa dugo na pumapasok sa baga ay 40 mm Hg), at para sa carbon dioxide ito ay tungkol sa 6 mm Hg. (bahagyang presyon sa alveoli 40 mm Hg, pag-igting sa dugo na dumadaloy sa baga 46 mm Hg).
Ang paglaban sa pagsasabog ng oxygen sa baga ay nilikha ng alveolar-capillary membrane, ang layer ng plasma sa mga capillary, ang erythrocyte membrane at ang layer ng protoplasm nito. Samakatuwid, ang kabuuang paglaban sa pagsasabog ng oxygen sa baga ay binubuo ng mga bahagi ng lamad at intracapillary. Biophysical na katangian ng pagkamatagusin hadlang sa dugo ng hangin sa bagapara sa mga respiratory gas ay ang tinatawag na kapasidad ng pagsasabog ng baga.Ito ang bilang ng ML ng gas na dumadaan sa pulmonary membrane sa loob ng 1 minuto na may pagkakaiba sa bahagyang presyon ng gas sa magkabilang panig ng lamad na 1 mm Hg. Sa isang malusog na tao na nagpapahinga, ang kapasidad ng pagsasabog ng baga para sa oxygen ay 20-25 ML min -1 mm Hg. -isa.
Ang halaga ng kapasidad ng pagsasabog ng baga nakasalalay sa kanilang dami at ng kaukulang lugar ng palitan ng gas. Ito ay higit na nagpapaliwanag ng katotohanan na ang kapasidad ng pagsasabog ng baga sa kalalakihan ay kadalasang mas mataas kaysa sa mga kababaihan, pati na rin ang katunayan na ang kapasidad ng pagsasabog ng baga kapag hinahawakan ang hininga sa isang malalim na inspirasyon ay mas malaki kaysa sa isang matatag na estado sa antas ng pag-andar na natitirang kapasidad. Dahil sa gravitational redistribution ng daloy ng dugo at dami ng dugo sa mga capillary ng baga, ang kapasidad ng pagsasabog ng baga sa posisyon na nakahiga ay mas malaki kaysa sa posisyon ng pag-upo, at habang nakaupo, mas malaki ito kaysa sa nakatayong posisyon. Sa edad, ang kapasidad ng pagsasabog ng baga ay nababawasan.
Ang pagdadala ng oxygen sa pamamagitan ng dugo
text_fields
text_fields
arrow_pataas
Ang oxygen sa dugo ay natunaw at isinama sa hemoglobin. Ang isang napakaliit na dami ng oxygen ay natunaw sa plasma. Dahil ang solubility ng oxygen sa 37 ° C ay 0.225 ml * L -1 * kPa -1 (0.03 ml-L -1 mm Hg -1), pagkatapos bawat 100 ML ng dugo plasma sa isang pag-igting ng oxygen na 13.3 kPa (100 mm Ang Hg. Art.) Ay maaaring magdala lamang ng 0.3 ML ng oxygen sa isang natunaw na estado. Ito ay malinaw na hindi sapat para sa mahalagang aktibidad ng organismo. Sa tulad ng isang nilalaman ng oxygen sa dugo at ang kalagayan ng kumpletong pagkonsumo ng mga tisyu, ang minutong dami ng dugo na nagpapahinga ay dapat na higit sa 150 l / min. Samakatuwid, ang kahalagahan ng isa pang mekanismo para sa paglipat ng oxygen sa pamamagitan nito kasama siunyon sa hemoglobin.
Ang bawat gramo ng hemoglobin ay may kakayahang magbuklod ng 1.39 ML ng oxygen at, samakatuwid, na may nilalaman na hemoglobin na 150 g / l, bawat 100 ML ng dugo ay maaaring magdala ng 20.8 ML ng oxygen.
Mga tagapagpahiwatig ng pagpapaandar ng dugo na respiratory
1. Hemoglo na may kapasidad ng oxygen basurahan Ang dami na sumasalamin sa dami ng oxygen na maaaring tumali sa hemoglobin kapag ito ay ganap na puspos ay tinatawag oxygen tank hemoglobasurahan at.
2. Copinapanatili ang oxygen sa dugo. Ang isa pang tagapagpahiwatig ng paggana ng respiratory ng dugo ay kasama sipinapanatili ang oxygen sa dugo,na sumasalamin sa totoong dami ng oxygen, parehong nakatali sa hemoglobin at pisikal na natunaw sa plasma.
3. Ang antas ng saturation ng hemoglobin na may oxygen ... Ang 100 ML ng arterial na dugo ay karaniwang naglalaman ng 19-20 ML ng oxygen, sa parehong dami ng venous blood - 13-15 ML ng oxygen, habang ang pagkakaiba ng arterio-venous ay 5-6 ML. Ang ratio ng dami ng oxygen na nakasalalay sa hemoglobin sa kapasidad ng oxygen ng huli ay isang tagapagpahiwatig ng antas ng saturation ng hemoglobin na may oxygen. Ang saturation ng hemoglobin sa arterial na dugo na may oxygen sa malusog na indibidwal ay 96%.
Edukasyon oxyhemoglobin sa baga at ang paggaling nito sa mga tisyu ay nakasalalay sa bahagyang pag-igting ng oxygen ng dugo: kapag tumaas ito. Ang saturation ng hemoglobin na may oxygen ay nagdaragdag, na may pagbawas, bumababa ito. Ang ugnayan na ito ay hindi linear at ipinapahiwatig ng dissociation curve ng oxyhemoglobin, na may hugis na hugis S (Larawan 8.7).
Larawan 8.7. Curve ng dissociation ng Oxyhemoglobin.Larawan 8.7. Curve ng dissociation ng Oxyhemoglobin.
1 - na may pagtaas sa pH, o pagbaba ng temperatura, o pagbawas sa 2,3-DPG;
2 - normal na kurba sa pH 7.4 at 37 ° C;
3 - na may pagbawas sa pH o pagtaas ng temperatura o pagtaas ng 2,3-DPG.
Ang oxygenated arterial na dugo ay tumutugma sa isang talampas ng dissociation curve, at ang desaturated na dugo sa mga tisyu ay tumutugma sa isang matarik na pagbawas na bahagi nito. Ang banayad na pagtaas ng curve sa itaas na bahagi nito (ang zone ng mataas na O 2 boltahe) ay nagpapahiwatig na ang isang sapat na kumpletong saturation ng hemoglobin ng arterial na dugo na may oxygen ay ibinibigay kahit na may pagbawas sa O 2 boltahe hanggang 9.3 kPa (70 mm Hg ). Ang pagbaba ng boltahe ng O, mula 13.3 kPa hanggang 2.0-2.7 kPa (mula 100 hanggang 15-20 mm Hg), halos hindi nakakaapekto sa saturation ng hemoglobin na may oxygen (Ang HbO 2 ay bumababa ng 2-3%). Sa mas mababang O 2 na mga boltahe, ang oxyhemoglobin ay mas madaling dissociate (isang zone ng isang matarik na pagbagsak sa curve). Samakatuwid, na may pagbaba ng boltahe ng О 2 mula 8.0 hanggang 5.3 kPa (mula 60 hanggang 40 mm Hg), ang saturation ng hemoglobin na may oxygen ay bumababa ng humigit-kumulang 15%.
Ang posisyon ng oxyhemoglobin dissociation curve ay dami na ipinahayag ng bahagyang pag-igting ng oxygen kung saan ang saturation ng hemoglobin ay 50% (P 50). Ang normal na halagang P 50 sa 37 ° C at pH 7.40 ay halos 3.53 kPa (26.5 mm Hg).
Ang dissociation curve ng oxyhemoglobin sa ilalim ng ilang mga kundisyon ay maaaring lumipat sa isang direksyon o sa iba pa, pinapanatili ang isang hugis ng S, sa ilalim ng impluwensya ng mga pagbabago sa PH, boltahe ng CO 2, temperatura ng katawan, ang nilalaman ng 2,3-daphosphoglycerate (2,3 -DPG) sa erythrocytes, kung saan ang kakayahan ng hemoglobin na magbigkis ng oxygen. Sa mga nagtatrabaho kalamnan, bilang isang resulta ng masinsinang metabolismo, ang pagbuo ng CO 2 at lactic acid ay tumataas, pati na rin ang produksyon ng init. Ang lahat ng mga kadahilanang ito ay nagbabawas ng kaakibat ng hemoglobin para sa oxygen. Sa parehong oras, ang curve ng dissociation ay lumilipat sa kanan (Larawan 8.7), na hahantong sa isang madaling paglabas ng oxygen mula sa oxyhemoglobin, at ang posibilidad ng pagkonsumo ng oxygen ng mga tisyu ay tumataas. Sa pagbaba ng temperatura, 2,3-DPG, pagbaba ng boltahe ng CO, at pagtaas ng pH, ang curve ng dissociation ay lumilipat sa kaliwa, ang pag-ugnay ng hemoglobin para sa pagtaas ng oxygen, bilang isang resulta kung saan ang paghahatid ng oxygen sa mga tisyu bumababa.
Pagdadala ng dugo ng carbon dioxide
text_fields
text_fields
arrow_pataas
Ang pagiging end na produkto ng metabolismo, ang CO 2 ay nasa katawan sa isang natunaw at nakatali na estado. Ang CO 2 solubility coefficient ay 0.231 mmol -1 * kPa -1 (0.0308 mmol -1 * mm Hg -1.), Alin ang halos 20 beses na mas mataas kaysa sa oxygen. Gayunpaman, sa natunaw na form, mas mababa sa 10% ng kabuuang halaga ng CO na naihatid ng dugo ang inililipat. Karaniwan, ang CO ay inililipat sa isang estado na nakagapos sa chemically, pangunahin sa anyo ng mga bikarbonates, pati na rin kasabay ng mga protina (ang tinatawag na carbamine,o karbohidrat).
Sa arterial na dugo, ang boltahe ng CO 2 ay 5.3 kPa (40 mm Hg), sa interstitial fluid, ang boltahe nito ay 8.0-10.7 kPa (60-80 mm Hg). Salamat sa mga gradient na ito, ang CO 2 na nabuo sa mga tisyu ay dumadaan mula sa interstitial fluid patungo sa plasma ng dugo, at mula dito sa mga erythrocytes. Ang reaksyon ng tubig, ang CO 2 ay bumubuo ng carbonic acid: CO 2 + H 2 O<> H 2 CO 3. Ang reaksyong ito ay nababaligtad at sa mga capillary ng tisyu ay pangunahing napupunta sa pagbuo ng Н 2 С 3 (Larawan 8.8.A). Sa plasma, ang reaksyong ito ay dahan-dahang nagpapatuloy, ngunit sa erythrocytes, ang pagbuo ng carbonic acid sa ilalim ng impluwensya ng enzyme ay nagpapabilis sa reaksyon ng hydration ng CO 2 ng 15,000 hanggang 20,000 beses. Ang Carbonic acid ay naghiwalay sa H + at HCO 3 ions. Kapag tumaas ang nilalaman ng HCO 3 ions, nagkakalat sila mula sa erythrocyte sa plasma, at ang H + ions ay mananatili sa erythrocyte, dahil ang erythrocyte membrane ay medyo hindi masisiyahan sa mga kation. Ang paglabas ng HCO 3 ions sa plasma ay balanse ng pagdagsa ng mga chlorine ions mula sa plasma. Sa kasong ito, ang mga sodium ions ay inilabas sa plasma, na kung saan ay nakasalalay sa HCO 3 ions na nagmumula sa erythrocyte, na bumubuo sa NaHCO 3. Ang hemoglobin at plasma proteins, na nagpapakita ng mga katangian ng mahina na acid, ay bumubuo ng mga asing-gamot sa erythrocytes na may potassium, at sa plasma na may sodium. Ang Carbonic acid ay may mas malakas na acidic na mga katangian, samakatuwid, kapag nakikipag-ugnay ito sa mga asing-gamot na protina, ang H + ion ay nagbubuklod sa anion ng protina, at ang HCO 3 na ion na may kaukulang mga cation ay bumubuo ng bikarbonate (sa plasma NaHCO 3, sa erythrocyte KHCO 3) .
Larawan 8.8. Ang diagram ng mga proseso na nagaganap sa plasma at erythrocytes habang nagpapalitan ng gas ang mga tisyu (A) at baga (B).Sa dugo ng mga capillary ng tisyu, kasabay ng pagpasok ng CO 2 sa erythrocyte at pagbuo ng carbonic acid dito, ang oxygen ay ibinalik ng oxyhemoglobin. Ang pinababang hemoglobin ay isang mas mahina na acid (ibig sabihin, isang mas mahusay na tumatanggap ng proton) kaysa sa oxygenated hemoglobin. Samakatuwid, mas madaling nagbubuklod ito ng mga ion ng hydrogen na nabuo sa panahon ng pagkakahiwalay ng carbonic acid. Samakatuwid, ang pagkakaroon ng pinababang hemoglobin sa venous blood ay nagtataguyod ng CO 2 na nagbubuklod, habang ang pagbuo ng oxyhemoglobin sa mga capillary ng baga ay nagpapadali sa paglabas ng carbon dioxide.
Sa paglipat ng CO 2 ng dugo, ang kemikal na bono ng CO 2 na may mga terminal na mga grupo ng amino ng mga protina ng dugo ay may kahalagahan din, ang pinakamahalaga dito ay globin sa komposisyon ng hemoglobin. Bilang isang resulta ng reaksyon sa globin, ang tinatawag na carbaminebasurahanAng pinababang hemoglobin ay may mas mataas na pagkakaugnay sa CO 2 kaysa sa oxyhemoglobin. Kaya, ang paghiwalay ng oxyhemoglobin sa mga capillary ng tisyu ay nagpapadali sa pagbubuklod ng CO 2, at sa baga ang pagbuo ng oxyhemoglobin ay nagtataguyod ng pag-aalis ng carbon dioxide.
Sa kabuuang halaga ng CO na maaaring makuha mula sa dugo, 8-10% lamang ng CO ang isinasama sa hemoglobin. Gayunpaman, ang papel na ginagampanan ng tambalang ito sa pagdadala ng CO 2 sa pamamagitan ng dugo ay medyo malaki. Humigit-kumulang 25-30% ng CO 2 na hinihigop ng dugo sa mga capillary ng mahusay na bilog na pumapasok sa isang koneksyon sa hemoglobin, at sa baga ito ay tinanggal mula sa dugo.
Kapag ang dugo ng venous ay pumapasok sa mga capillary ng baga, ang boltahe ng CO 2 sa plasma ay bumababa at ang CO 2 na pisikal na natunaw sa loob ng erythrocyte ay inilabas sa plasma. Tulad ng nangyari, ang Н 2 СО 3 ay nagiging СО 2 at tubig (Larawan 8.8.B), at ang carbonic anhydrase ay nagpapasara sa reaksyong papunta sa direksyong ito. Ang H 2 CO 3 para sa gayong reaksyon ay naihatid bilang isang resulta ng pagsasama ng HCO 3 ions na may mga hydrogen ions na pinakawalan mula sa bono na may mga anion ng protina.
Sa pahinga, na may paghinga, 230 ML ng CO 2 bawat minuto o halos 15,000 mmol bawat araw ay aalisin sa katawan ng tao. Dahil ang CO 2 ay isang "pabagu-bago" carbonic anhydride, isang humigit-kumulang na katumbas na halaga ng mga hydrogen ions ang nawala mula sa dugo kapag tinanggal ito. Samakatuwid, ang paghinga ay may mahalagang papel sa pagpapanatili balanse ng acid-basesa panloob na kapaligiran ng katawan. Kung, bilang isang resulta ng mga proseso ng metabolic sa dugo, tumataas ang nilalaman ng mga ion ng hydrogen, kung gayon, dahil sa mga mekanismo ng humoral ng regulasyon sa paghinga, humantong ito sa isang pagtaas sa bentilasyon ng baga. (hyperventilation).Sa kasong ito, ang mga molekulang CO 2 na nabuo sa kurso ng reaksyon na HCO 3 + H + -\u003e H 2 CO 3 -\u003e H 2 O + CO 2 ay pinalabas sa mas maraming dami at ang pH ay bumalik sa normal na antas.
Pagpapalitan ng gas sa pagitan ng dugo at mga tisyu
text_fields
text_fields
arrow_pataas
Ang palitan ng gas ng O 2 at CO 2 sa pagitan ng dugo ng mga capillary ng isang malaking bilog at mga cell ng tisyu ay isinasagawa ng simpleng pagsasabog. Ang paglipat ng mga respiratory gas (O 2 - mula sa dugo patungo sa tisyu, CO 2 - sa kabaligtaran na direksyon) ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng gradient ng konsentrasyon ng mga gas na ito sa pagitan ng dugo sa mga capillary at interstitial fluid.Pagkakaiba ng boltahe Mga 2sa magkabilang panig ng dingding ng capillary ng dugo, na tinitiyak ang pagsasabog nito mula sa dugo patungo sa interstitial fluid, mula 30 hanggang 80 mm Hg. (4.0-10.7 kPa). Ang pag-igting ng CO 2 sa interstitial fluid sa pader ng capillary ng dugo ay 20-40 mm Hg. (2.7-5.3 kPa) higit pa sa dugo. Dahil ang CO 2 ay nagkakalat ng halos 20 beses na mas mabilis kaysa sa oxygen, ang pagtanggal ng CO 2 ay mas madali kaysa sa supply ng oxygen.
Ang palitan ng gas sa mga tisyu ay naiimpluwensyahan hindi lamang ng mga boltahe na gradient ng mga respiratory gas sa pagitan ng dugo at interstitial fluid, kundi pati na rin ng lugar ng palitan ng ibabaw, ang distansya ng pagsasabog at ang mga koepisyentong pagsasabog ng mga media na kung saan inililipat ang mga gas. Ang mas siksik na capillary network, mas maikli ang diffusion path ng mga gas. Bawat 1 mm 3, ang kabuuang ibabaw ng capillary bed ay umabot, halimbawa, sa kalamnan ng kalansay na 60 m 2, at sa myocardium - 100 m 2. Natutukoy din ng lugar ng pagsasabog ang bilang ng mga erythrocytes na dumadaloy sa mga capillary bawat yunit ng oras, depende sa pamamahagi ng daloy ng dugo sa microcirculatory bed. Ang paglabas ng O 2 mula sa dugo patungo sa tisyu ay apektado ng kombeksyon ng plasma at interstitial fluid, pati na rin ang cytoplasm sa erythrocytes at tissue cells. Ang O 2 na nagkakalat sa tisyu ay natupok ng mga cell sa proseso ng paghinga ng tisyu; samakatuwid, ang pagkakaiba-iba ng boltahe nito sa pagitan ng dugo, interstitial fluid at mga cell ay patuloy na umiiral, na nagbibigay ng pagsasabog sa direksyong ito. Sa isang pagtaas ng pagkonsumo ng oxygen ng tisyu, ang pag-igting nito sa dugo ay bumababa, na nagpapadali sa paghihiwalay ng oxyhemoglobin.
Ang dami ng natupok na oxygen ng mga tisyu bilang isang porsyento ng kabuuang nilalaman sa arterial na dugo ay tinatawag na coefficient ng paggamit ng oxygen. Sa pahinga para sa buong organismo logrorate ng paggamit ng oxygenkatumbas ng tungkol sa 30-40%. Gayunpaman, sa parehong oras, ang pagkonsumo ng oxygen sa iba't ibang mga tisyu ay magkakaiba-iba, at ang koepisyent ng paggamit nito, halimbawa, sa myocardium, kulay-abo na bagay ng utak, atay, ay 40-60%. Sa pahinga, ang kulay-abo na bagay ng utak (sa partikular, ang cerebral cortex) ay kumokonsumo mula 0.08 hanggang 0.1 ML ng O 2 bawat 1 g ng tisyu bawat minuto, at sa puting bagay ng utak - 8-10 beses na mas kaunti. Sa renal cortex, ang average na pagkonsumo ng O 2 ay halos 20 beses na mas mataas kaysa sa panloob na mga rehiyon ng renal medulla. Sa matinding pisikal na pagsusumikap, ang koepisyent ng paggamit ng O 2 sa pamamagitan ng pagtatrabaho ng mga kalamnan ng kalansay at myocardium ay umabot sa 90%.
Ang pagpasok ng mga tisyu ng oxygen ay ginagamit sa mga proseso ng cellular oxidative na nagaganap sa antas ng subcellular na may paglahok ng mga tukoy na mga enzyme na matatagpuan sa mga pangkat sa isang mahigpit na pagkakasunud-sunod sa panloob na bahagi ng mga mitochondrial membrane. Para sa normal na kurso ng mga proseso ng oxidative metabolic sa mga cell, kinakailangan na ang boltahe ng O 2 sa rehiyon ng mitochondrial ay hindi kukulangin sa 0.1-1 mm Hg. (13.3-133.3 kPa).
Ang dami na ito ay tinawagkritikal na pag-igting ng oxygen sa mitochondria.
Dahil ang tanging reserba ng O 2 sa karamihan ng mga tisyu ay ang pisikal na natunaw na bahagi nito, ang pagbawas sa supply ng O 2 mula sa dugo ay humahantong sa katotohanang ang mga pangangailangan ng tisyu para sa O 2 ay hindi na nasiyahan, gutom sa oxygen
at ang mga proseso ng oxidative metabolic ay nagpapabagal.
Ang tanging tisyu kung saan mayroong O 2 depot ay kalamnan. Ang papel na ginagampanan ng O 2 depot sa tisyu ng kalamnan ay nilalaro ng pigment myoglobin,istraktura katulad ng hemoglobin at may kakayahang baligtarin na nagbigkis sa O 2. Gayunpaman, ang nilalaman ng myoglobin sa mga kalamnan ng tao ay maliit, at samakatuwid ang dami ng nakaimbak na oxygen ay hindi masiguro ang kanilang normal na paggana sa isang mahabang panahon. Ang ugnayan ng myoglobin para sa oxygen ay mas mataas kaysa sa hemoglobin: nasa isang boltahe ng O, 3-4 mm Hg. 50% ng myoglobin ay ginawang oxymyoglobin, at sa 40 mm Hg. myoglobin ay puspos ng O 2 hanggang sa 95%. Sa panahon ng pag-urong ng kalamnan, sa isang banda, ang mga pangangailangan ng mga cell para sa pagtaas ng enerhiya at proseso ng oxidative ay tumindi, sa kabilang banda, ang mga kondisyon para sa paghahatid ng oxygen ay matindi na lumala, dahil sa panahon ng pag-urong, pinipiga ng kalamnan ang mga capillary at ang pag-access ng dugo sa pamamagitan nito ay maaaring tumigil . Sa panahon ng pag-urong, ang O 2 ay natupok, na nakaimbak sa myoglobin habang nagpapahinga ng kalamnan. Ito ay partikular na kahalagahan para sa patuloy na aktibong gumaganang kalamnan ng puso, dahil ang supply ng oxygen mula sa dugo ay pana-panahon. Sa panahon ng systole, bilang isang resulta ng pagtaas ng presyon ng intramural, ang daloy ng dugo sa palanggana ng kaliwang coronary artery ay bumababa at sa panloob na mga layer ng kaliwang ventricular myocardium ay maaaring ganap na huminto sa isang maikling panahon. Kapag ang boltahe ng O 2 sa mga cell ng kalamnan ay nahuhulog sa ibaba 10-15 mm Hg. (1.3-2.0 kPa), nagsisimula ang myoglobin upang palabasin ang O, na nakaimbak sa anyo ng oxymyoglobin sa panahon ng diastole. Ang average na nilalaman ng myo globin sa puso ay 4 mg / g. Dahil ang 1 g ng myoglobin ay maaaring magtali hanggang sa tungkol sa 1.34 ML ng oxygen, sa ilalim ng mga kondisyong pisyolohikal, ang mga reserbang oxygen sa myocardium ay halos 0.005 ml bawat 1 g ng tisyu. Ang dami ng oxygen na ito ay sapat upang mapanatili ang mga proseso ng oxidative sa myocardium para lamang sa 3-4 s sa ilalim ng mga kundisyon ng kumpletong pagtigil ng paghahatid nito ng dugo. Gayunpaman, ang tagal ng systole ay mas maikli, samakatuwid ang myoglobin, na gumaganap bilang isang panandaliang depot ng O 2, ay pinoprotektahan ang myocardium mula sa gutom sa oxygen.
Kung ang hayop ay may isang sistema ng sirkulasyon, mayroong isang oxygen carrier sa dugo. Sa isang natutunaw na estado, ang isang tao ay mayroon lamang 2% oxygen sa arterial na dugo.
Lahat ng mga pigment - ang mga carrier ng oxygen ay mga organometallic compound, karamihan ay naglalaman ng Fe, ilang Cu.
Ang hemoglobins ay iron porphyrins (heme) na nauugnay sa globin (protein). Ang hemoglobin sa mga tao at mammal ay laging matatagpuan sa mga dalubhasang selula ng dugo, erythrocytes. Higit sa 90 mga uri ng hemoglobins, naiiba sa mga sangkap ng protina, naitatag. Ang molekulang hemoglobin ay binubuo ng maraming mga monomer, bawat isa ay naglalaman ng isang heme na sinamahan ng globin. Sa mga tao, ang hemoglobin ay naglalaman ng 4 na mga naturang monomer. Naglalaman lamang ang Myoglobin ng 1 heme.
Ang Heme ay isang kemikal na isang protoporphyrin na binubuo ng 4 na mga singsing na pyrrole na may isang iron atom sa gitna.
Ang oxygenation ng hemoglobin ay ang nababaligtad na pagdaragdag ng oxygen sa ferrous (bivalent) iron sa dami na nakasalalay sa pag-igting ng oxygen sa nakapalibot na espasyo.
Ang oxygen ay idinagdag sa bawat iron atoms ayon sa equilibrium equation
Pormal, ang reaksyong ito ay hindi nagbabago ng valence ng iron. Gayunpaman, ang oxygenation ay sinamahan ng isang bahagyang paglipat ng isang electron mula sa ferrous iron sa oxygen, ang oxygen ay bahagyang nabawasan.
Ang Heme iron ay maaaring magkaroon ng magkakaibang halaga ng valence sa panahon ng pagbuo ng methemoglobin, kapag binago ng Fe ang valence nito at naging trivalent. Sa kasong ito, sa totoong oksihenasyon ng bakal, nawawalan ng kakayahang magdala ng oxygen ang hemoglobin.
Ang Heme sa hemoglobin Molekyul ay may kakayahang ikabit ang iba pang mga molekula. Kung nakakabit ito ng carbon dioxide, tinatawag itong carbohemoglobin. Kung ang carbon monoxide ay idinagdag sa heme, nabuo ang carboxyhemoglobin. Ang ugnayan ng hemoglobin para sa CO ay 300 beses na mas mataas kaysa sa O 2. Samakatuwid, ang pagkalason ng carbon monoxide ay lubhang mapanganib. Kung ang nilalanghap na hangin ay naglalaman ng 1% CO, ang mga mammal at ibon ay maaaring mamatay.
Ang dugo sa arterial ay puspos ng oxygen ng 96-97%. Ang prosesong ito ay napakabilis na nangyayari, sa isang-kapat lamang ng isang segundo sa mga alveolar capillary.
Sa panitikan, kaugalian na suriin ang nilalaman ng oxygen sa dugo sa pamamagitan ng tagapagpahiwatig kapasidad ng oxygen ng dugo.
Ang kapasidad ng oxygen ng dugo ay ang maximum na dami ng oxygen na maaaring mailakip ng 100 ML ng dugo.
Dahil ang 96% ng oxygen ay pinagsama sa hemoglobin, ang kapasidad ng oxygen ng dugo ay natutukoy ng pigment na ito. Alam na ang oxygen-binding na kapasidad na 1 g ng hemoglobin ay natutukoy ng halaga na 1.34 - 1.36 ml O 2, sa normal na presyur sa atmospera. Nangangahulugan ito na sa nilalaman ng dugo na 15 g% Hb (na malapit sa average), ang kapasidad ng oxygen ay 1.34´ [protektado ng email] dami ng porsyento, iyon ay, para sa bawat 20 ML ng O 2 para sa bawat 100 ML ng dugo, o 200 ML ng O 2 bawat litro ng dugo. 5 litro ng dugo (ang buong kapasidad ng oxygen ng isang indibidwal na mayroong 5 liters ng dugo sa sistema ng sirkulasyon) ay naglalaman ng 1 litro ng oxygen.
Ang reaksyon ng oxygenation ng hemoglobin ay nababaligtad
HHb 4 + 4O 2 \u003d HHb 4 (O 2) 4
O higit pa sa simpleng Hb + О 2 \u003d HbО 2
Ito ay naka-out na sa pagsasagawa ay mas maginhawa upang pag-aralan ang prosesong ito kung balangkas namin ang pagtitiwala ng konsentrasyon ng HbO2 sa sample sa bahagyang pag-igting ng presyon / oxygen. Ang mas maraming oxygen sa daluyan, mas ang balanse sa reaksyon ay nagbabago patungo sa oxygenation, at vice versa.
Ang bawat halaga ng PO 2 ay tumutugma sa isang tiyak na porsyento ng HbO 2. Sa halaga ng PO 2 na tipikal para sa arterial na dugo, halos lahat ng hemoglobin ay na-oxidized. Sa mga peripheral tissue, sa mababang halaga ng pag-igting ng oxygen, tumataas ang rate ng dissociation ng dissociation nito sa oxygen at hemoglobin.
Ang curve ng dissociation ng hemoglobin ay kasama sa bawat aklat.
Ang pagtatasa ng curve ng dissociation ng oxyhemoglobin ay nagpapakita na sa isang pag-igting ng oxygen sa isang kapaligiran na 60-100 mm Hg. (ang mga kondisyon ng kapatagan at ang pagtaas ng isang tao sa taas na hanggang 2 kilometro) ang saturation ng oxygen ng dugo ay ganap na nangyayari. Sa mga tisyu, ang pagbabalik ng oxygen ay nagpapatuloy din ng kasiya-siya, sa mga voltages ng oxygen na halos 20 mm Hg.
Sa madaling salita, ang likas na katangian ng curve ay nagbibigay ng impormasyon tungkol sa mga katangian ng transport system.
Ang paghiwalay ng oxyhemoglobin ay nakasalalay hindi lamang sa bahagyang presyon ng oxygen sa mga tisyu, kundi pati na rin sa ilang iba pang mga kundisyon. Kapag ang carbon dioxide mula sa mga tisyu ay pumapasok sa dugo, ang ugnayan ng hemoglobin para sa oxygen ay bumababa at ang dissociation curve ay lumilipat sa kanan. Ito ay isang direktang epekto ng Verigo-Bohr. Ang epekto ng Verigo-Bohr ay nagpapabuti ng paghiwalay ng oxyhemoglobin sa mga tisyu. Ang kabaligtaran na epekto ay sinusunod sa baga, kung saan ang paglabas ng carbon dioxide ay humahantong sa isang mas kumpletong saturation ng hemoglobin na may oxygen. Ang epekto ay hindi sanhi ng CO 2 mismo, ngunit ng acidification ng kapaligiran sa panahon ng pagbuo ng carbonic acid (o ang akumulasyon ng lactic acid sa aktibong gumaganang kalamnan).
Ang oxygen sa dugo ay natunaw at isinama sa hemoglobin. Ang isang napakaliit na dami ng oxygen ay natunaw sa plasma; bawat 100 ML ng plasma ng dugo sa pag-igting ng oxygen (100 mm Hg) ay maaaring magdala lamang ng 0.3 ML ng oxygen sa isang natunaw na estado. Ito ay malinaw na hindi sapat para sa mahalagang aktibidad ng organismo. Sa tulad ng isang nilalaman ng oxygen sa dugo at ang kalagayan ng kumpletong pagkonsumo nito ng mga tisyu, ang minutong dami ng dugo na nagpapahinga ay dapat na higit sa 150 l / min. Ang isa pang mahalagang mekanismo ng paglipat ng oxygen ay sa pamamagitan ng pagsasama nito sa hemoglobin.
Ang bawat gramo ng hemoglobin ay may kakayahang magbuklod ng 1.34 ML ng oxygen. Ang maximum na dami ng oxygen na maaaring maiugnay sa 100 ML ng dugo ay ang kapasidad ng oxygen ng dugo (18.76 ml o 19 vol%). Ang kapasidad ng oxygen ng hemoglobin ay isang halaga na sumasalamin sa dami ng oxygen na maaaring tumali sa hemoglobin kapag ito ay ganap na puspos. Ang isa pang tagapagpahiwatig ng paggana ng respiratory ng dugo ay ang nilalaman ng oxygen sa dugo, na sumasalamin sa totoong dami ng oxygen, kapwa nakagapos sa hemoglobin at pisikal na natunaw sa plasma.
Ang 100 ML ng arterial na dugo ay karaniwang naglalaman ng 19-20 ML ng oxygen, sa parehong dami ng venous blood - 13-15 ML ng oxygen, habang ang pagkakaiba-iba ng arterio-venous ay 5-6 ML.
Ang tagapagpahiwatig ng antas ng saturation ng hemoglobin na may oxygen ay ang ratio ng dami ng oxygen na nauugnay sa hemoglobin sa oxygen na kapasidad ng huli. Ang saturation ng hemoglobin sa arterial na dugo na may oxygen sa malusog na indibidwal ay 96%.
Ang pagbuo ng oxyhemoglobin sa baga at ang paggaling nito sa mga tisyu ay nakasalalay sa bahagyang pag-igting ng oxygen ng dugo: sa pagtaas nito, ang saturation ng hemoglobin na may pagtaas ng oxygen, na may pagbawas, bumababa ito. Ang ugnayan na ito ay hindi linear at ipinapahiwatig ng dissociation curve ng oxyhemoglobin, na may S-hugis.
Ang oxygenated arterial na dugo ay tumutugma sa isang talampas ng dissociation curve, at ang desaturated na dugo sa mga tisyu ay tumutugma sa isang matarik na pagbawas na bahagi nito. Ang banayad na pagtaas ng curve sa itaas na bahagi nito (mataas na boltahe O 2 zone) ay nagpapahiwatig na ang isang sapat na kumpletong saturation ng hemoglobin ng arterial na dugo na may oxygen ay ibinibigay kahit na may pagbawas ng O 2 boltahe hanggang 70 mm Hg.
Pagbaba ng boltahe ng O 2 mula 100 hanggang 15-20 mm Hg. Art. praktikal na hindi nakakaapekto sa saturation ng hemoglobin na may oxygen (HbO; bumababa ng 2-3%). Sa mas mababang O 2 na mga boltahe, ang oxyhemoglobin ay mas madaling dissociate (isang zone ng isang matarik na pagbagsak sa curve). Kaya, na may pagbawas ng boltahe 0 2 mula 60 hanggang 40 mm Hg. Art. ang saturation ng hemoglobin na may oxygen ay bumababa ng halos 15%.
Ang posisyon ng curve ng dissociation ng oxyhemoglobin ay dami na ipinahiwatig ng bahagyang pag-igting ng oxygen, kung saan ang saturation ng hemoglobin ay 50%. Ang normal na halagang P50 sa 37 ° C at pH 7.40 ay tungkol sa 26.5 mm Hg. st ..
Ang curve ng dissociation ng oxyhemoglobin, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaaring ilipat sa isang direksyon o iba pa, pinapanatili ang hugis ng S na hugis, sa ilalim ng impluwensya ng mga pagbabago:
3. temperatura ng tao,
Sa mga nagtatrabaho kalamnan, bilang isang resulta ng masinsinang metabolismo, ang pagbuo ng CO 2 at lactic acid ay tumataas, pati na rin ang produksyon ng init. Ang lahat ng mga kadahilanang ito ay nagbabawas ng kaakibat ng hemoglobin para sa oxygen. Ang curve ng dissociation ay inilipat sa kanan, na humahantong sa isang mas madaling paglabas ng oxygen mula sa oxyhemoglobin, at ang posibilidad ng pagkonsumo ng oxygen ng mga tisyu ay tumataas.
Sa pagbaba ng temperatura, 2,3-DPG, pagbaba ng boltahe ng CO2 at pagtaas ng pH, ang curve ng dissociation ay lumilipat sa kaliwa, ang pag-ugnay ng hemoglobin para sa pagtaas ng oxygen, bilang isang resulta kung saan ang pagbaba ng oxygen sa mga tisyu ay nababawasan.
6. Ang pagdadala ng carbon dioxide ng dugo... Ang Carbon dioxide ay dinala sa baga sa anyo ng mga bikarbonate at sa isang estado ng ugnayan ng kemikal na may hemoglobin (carbohemoglobin).
Ang Carbon dioxide ay isang metabolic na produkto ng mga cell ng tisyu at samakatuwid ay dinala ng dugo mula sa mga tisyu hanggang sa baga. Ang carbon dioxide ay may mahalagang papel sa pagpapanatili ng antas ng pH sa panloob na kapaligiran ng katawan sa pamamagitan ng mga mekanismo ng balanse ng acid-base. Samakatuwid, ang pagdadala ng carbon dioxide ng dugo ay malapit na magkaugnay sa mga mekanismong ito.
Sa plasma ng dugo, isang maliit na halaga ng carbon dioxide ay nasa isang natunaw na estado; sa PC0 2 \u003d 40 mm Hg. Art. dala ng 2.5 ml / 100 ML ng dugo carbon dioxide, o 5%. Ang dami ng carbon dioxide na natunaw sa plasma ay nagdaragdag ng tuwid sa antas ng PCO2. Sa plasma ng dugo, ang carbon dioxide ay tumutugon sa tubig upang mabuo ang H + at HCO 3. Ang pagtaas ng boltahe ng carbon dioxide sa plasma ng dugo ay nagdudulot ng pagbawas sa halaga ng pH. Ang boltahe ng carbon dioxide sa plasma ng dugo ay maaaring mabago ng paggana ng panlabas na paghinga, at ang dami ng mga ion ng hydrogen o PH ay maaaring mabago ng mga buffer system ng dugo at HCO 3, halimbawa, sa pamamagitan ng kanilang paglabas sa pamamagitan ng mga bato. may ihi. Ang halaga ng ph ng plasma ng dugo ay nakasalalay sa ratio ng konsentrasyon ng carbon dioxide na natunaw dito at mga bicarbonate ion. Sa anyo ng bikarbonate, ang plasma ng dugo, iyon ay, sa isang estado na nakagapos sa chemically, nagdadala ng karamihan ng carbon dioxide - tungkol sa 45 ML / 100 ML ng dugo, o hanggang sa 90%. Ang mga erythrocytes sa anyo ng isang carbamine compound na may hemoglobin proteins ay nagdadala ng humigit-kumulang na 2.5 ML / 100 ML ng dugo carbon dioxide, o 5%. Ang pagdadala ng carbon dioxide ng dugo mula sa mga tisyu patungo sa baga sa mga pormang ito ay hindi nauugnay sa hindi pangkaraniwang bagay na saturation, tulad ng sa pagdadala ng oxygen, iyon ay, mas maraming carbon dioxide ang nabuo, mas maraming ang halaga nito ay naihatid mula sa mga tisyu sa baga. Gayunpaman, mayroong isang ugnayan ng curvilinear sa pagitan ng bahagyang presyon ng carbon dioxide sa dugo at ang dami ng carbon dioxide na dinala ng dugo: ang carbon dioxide dissociation curve.
Ang papel na ginagampanan ng erythrocytes sa pagdadala ng carbon dioxide. Holden epekto.
Sa dugo ng mga capillary ng tisyu ng katawan, ang boltahe ng carbon dioxide ay 5.3 kPa (40 mm Hg), at sa mga tisyu mismo - 8.0-10.7 kPa (60-80 mm Hg). Bilang isang resulta, nagkakalat ang CO2 mula sa mga tisyu sa plasma ng dugo, at mula rito - sa mga erythrocytes kasama ang gradient ng bahagyang presyon ng CO2. Sa erythrocytes, ang CO2 ay bumubuo ng carbonic acid na may tubig, na naiiba sa H + at HCO 3. (C0 2 + H 2 0 \u003d H 2 CO 3 \u003d H + + HCO 3). Ang reaksyong ito ay mabilis na nagpapatuloy, dahil ang CO 2 + H 2 0 \u003d H 2 CO 3 ay na-catalyze ng enzyme carbonic anhydrase ng erythrocyte membrane, na nilalaman sa kanila na may mataas na konsentrasyon.
Sa erythrocytes, ang pagkakahiwalay ng carbon dioxide ay patuloy na patuloy habang nabubuo ang mga produkto ng reaksyong ito, dahil ang mga hemoglobin Molekyul ay gumaganap bilang isang buffer compound, na nagbubuklod ng positibong sisingilin ng mga ion ng hydrogen. Sa erythrocytes, habang ang oxygen ay inilabas mula sa hemoglobin, ang mga molekula nito ay tatali sa mga hydrogen ions (C0 2 + H 2 0 \u003d H 2 CO 3 \u003d \u003d H + + HCO 3), na bumubuo ng isang compound (Hb-H +). Sa pangkalahatan, ito ay tinatawag na Holden effect, na humahantong sa isang shift sa dissociation curve ng oxyhemoglobin sa kanan sa kahabaan ng x-axis, na binabawasan ang ugnayan ng hemoglobin para sa oxygen at nagtataguyod ng mas masidhing paglabas nito mula sa erythrocytes patungo sa tisyu . Sa parehong oras, bilang bahagi ng Hb-H + compound, halos 200 ML ng CO2 sa isang litro ng dugo ang naihatid mula sa mga tisyu patungo sa baga. Ang paghiwalay ng carbon dioxide sa erythrocytes ay maaaring limitahan lamang ng buffer na kapasidad ng mga hemoglobin Molekyul. Ang mga ion na HCO3 na nabuo sa loob ng erythrocytes bilang isang resulta ng pagkakahiwalay ng CO2 ay inalis mula sa erythrocytes sa plasma sa tulong ng isang espesyal na carrier ng protina ng erythrocyte membrane, at ang Cl - ions ay pumped mula sa plasma ng dugo sa kanilang lugar ( ang kababalaghan ng "klorin" shift). Ang pangunahing papel ng reaksyon ng CO2 sa loob ng erythrocytes ay ang pagpapalitan ng Cl - at HCO3 ions sa pagitan ng plasma at panloob na kapaligiran ng erythrocytes. Bilang resulta ng pagpapalitan na ito, ang mga produkto ng pagkakahiwalay ng carbon dioxide H + at HCO3 ay maihahatid sa loob ng erythrocytes sa anyo ng isang compound (Hb-H +), at ng plasma ng dugo - sa anyo ng mga bicarbonates.
Ang mga Erythrocytes ay kasangkot sa pagdala ng carbon dioxide mula sa mga tisyu patungo sa baga, dahil ang C0 2 ay bumubuo ng isang direktang kombinasyon sa - NH 2 -pangkat ng mga subunit ng hemoglobin ng protina: C0 2 + Hb -\u003e HbCO 2 o isang carbamine compound. Ang pagdadala ng CO2 sa pamamagitan ng dugo sa anyo ng isang carbamine compound at hydrogen ions ng hemoglobin ay nakasalalay sa mga katangian ng mga huling molekula; ang parehong reaksyon ay dahil sa ang halaga ng bahagyang presyon ng oxygen sa plasma ng dugo batay sa epekto ng Holden.
Sa dami ng mga termino, ang pagdadala ng carbon dioxide sa isang natunaw na form at sa anyo ng isang karbamic compound ay hindi gaanong mahalaga, kumpara sa pagdadala nito ng CO2 ng dugo sa anyo ng mga bikarbonate. Gayunpaman, sa palitan ng gas ng CO2 sa baga sa pagitan ng dugo at alveolar air, ang dalawang anyo na ito ay naging pangunahing kahalagahan.
Kapag ang dugo ng venous ay bumalik sa mga tisyu patungo sa baga, ang CO 2 ay nagkakalat mula sa dugo patungo sa alveoli at ang PCO 2 sa dugo ay bumababa mula sa 46 mm Hg. Art. (venous blood) hanggang sa 40 mm Hg (arterial blood). Sa kasong ito, sa kabuuang dami ng CO2 (6 ml / 100 ML ng dugo), na nagkakalat mula sa dugo patungo sa alveoli, ang proporsyon ng natunaw na form ng CO2 at mga carbamic compound ay nagiging mas makabuluhang kaugnay sa bikarbonate. Kaya, ang proporsyon ng natunaw na form ay 0.6 ml / 100 ML ng dugo, o 10%, mga carbonamic compound - 1.8 ml / 100 ML ng dugo, o 30%, at mga bikarbonate - 3.6 ml / 100 ML ng dugo, o 60% ...
Sa mga erythrocytes ng capillary ng baga, dahil ang mga hemoglobin Molekyul ay puspos ng oxygen, nagsisimulang ilabas ang mga hydrogen ion, ang mga compound ng karbamine at ang HCO3 ay naging C0 2 (H + + HCO3 \u003d H 2 CO 3 \u003d C0 2 + H 2 0), na tinanggal sa pamamagitan ng pagsasabog sa pamamagitan ng baga kasama ang gradient ng mga bahagyang presyon sa pagitan ng venous blood at alveolar space. Samakatuwid, ang hemoglobin ng erythrocytes ay may pangunahing papel sa pagdadala ng oxygen mula sa baga patungo sa mga tisyu, at carbon dioxide sa kabaligtaran na direksyon, dahil nakagapos ito sa O 2 at H +.
Sa pamamahinga, humigit-kumulang na 300 ML ng CO2 ay aalisin mula sa katawan ng tao sa pamamagitan ng baga sa isang minuto: 6 ml / 100 ML ng dugo x 5000 ML / min ng minutong dami ng sirkulasyon ng dugo.
7. Regulasyon sa paghinga. Ang respiratory center, ang mga kagawaran nito. Pag-automate ng sentro ng respiratory.
Alam na ang panlabas na paghinga ay patuloy na nagbabago sa ilalim ng iba't ibang mga kundisyon ng mahalagang aktibidad ng katawan.
Kailangan ng respiratory. Ang aktibidad ng functional respiratory system ay laging nasasailalim sa kasiyahan ng mga pangangailangan sa paghinga ng katawan, na higit na natutukoy ng metabolismo ng tisyu.
Kaya, sa panahon ng kalamnan sa trabaho, sa paghahambing sa pamamahinga, tumataas ang pangangailangan para sa oxygen at pag-aalis ng carbon dioxide. Upang mabayaran ang tumaas na pangangailangan sa paghinga, ang tindi ng bentilasyon ng baga ay nadagdagan, na makikita sa pagtaas ng dalas at lalim ng paghinga. Ang papel na ginagampanan ng carbon dioxide. Ipinakita ng mga eksperimento sa mga hayop na ang labis na carbon dioxide sa hangin at dugo (hypercapnia) ay nagpapasigla sa bentilasyon ng baga sa pamamagitan ng pagtaas at pagpapalalim ng paghinga, lumilikha ng mga kundisyon para sa pag-aalis ng labis na carbon dioxide mula sa katawan. Sa kabaligtaran, ang pagbawas sa bahagyang presyon ng carbon dioxide sa dugo (hypocapnia) ay sanhi ng pagbawas sa bentilasyon ng baga hanggang sa isang kumpletong pagtigil sa paghinga (apnea). Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod pagkatapos ng di-makatwirang o artipisyal na hyperventilation, kung saan ang carbon dioxide ay tinanggal mula sa katawan nang labis. Bilang isang resulta, kaagad pagkatapos ng matinding hyperventilation, nangyayari ang pag-aresto sa paghinga - posthyperventilation apnea.
Ang papel na ginagampanan ng oxygen. Ang kakulangan ng oxygen sa himpapawid, isang pagbawas sa bahagyang presyon nito kapag ang paghinga sa mataas na altitude sa isang rarefied na kapaligiran (hypoxia) ay nagpapasigla din sa paghinga, na nagdudulot ng pagtaas ng lalim at lalo na sa respiratory rate. Bilang isang resulta ng hyperventilation, ang kakulangan ng oxygen ay bahagyang nabayaran.
Ang labis na oxygen sa himpapaw (hyperoxia), sa kabaligtaran, ay binabawasan ang dami ng bentilasyon ng baga.
Sa lahat ng mga kaso, ang mga bentilasyon ay nagbabago sa isang direksyon na makakatulong upang maibalik ang binagong estado ng gas ng katawan. Ang isang proseso na tinatawag na regulasyon sa paghinga ay upang patatagin ang rate ng paghinga sa mga tao.
Sa ilalim ng pangunahing respiratory center maunawaan ang hanay ng mga neuron ng tiyak na respiratory nuclei ng medulla oblongata.
Kinokontrol ng respiratory center ang dalawang pangunahing pagpapaandar; motor, na nagpapakita ng sarili sa anyo ng pag-ikli ng mga kalamnan sa paghinga, at homeostatic, na nauugnay sa pagpapanatili ng pagpapanatili ng panloob na kapaligiran ng katawan na may mga pagbabago sa nilalaman ng 0 2 at C 0 2 Ang motor, o motor, pagpapaandar ng ang respiratory center ay upang makabuo ng respiratory ritmo at ang pattern nito. Isinasama ng pagpapaandar na ito ang paghinga sa iba pang mga pagpapaandar. Ang pattern ng paghinga ay dapat mangahulugan ng tagal ng paglanghap at pagbuga, ang halaga ng dami ng pagtaas ng tubig, at ang minutong dami ng paghinga. Ang homeostatic function ng respiratory center ay nagpapanatili ng matatag na halaga ng mga respiratory gas sa dugo at extracellular fluid ng utak, inaangkop ang paggana ng paghinga sa mga kondisyon ng isang nabagong kapaligiran sa gas at iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran.