Системная реабилитология - [158]

Шрифт
Интервал

1. Морфофункциональное строение и основные функции.

ФС транспорта газов кровью, как указывалось выше, объединяет в себе следующие процессы: а) перенос кислорода кровью из легочных капилляров к клеткам тканей; б) транспорт углекислоты от тканей к легочным капиллярам; в) диффузию кислорода из капилляров в межклеточное пространство; г) диффузию углекислоты из межклеточного пространства в капилляры. В морфологическом отношении систему транспорта газов кровью традиционно подразделяют на: а) сердечно-сосудистую систему; б) систему собственно крови (плазма и эритроциты), кроветворные органы и кровяные депо.

1.1.«Исполнительные структуры».

Исполнительные структуры этого отдела функциональной системы дыхания составляют: легочные капилляры (венозные и артериальные), кровеносные сосуды малого круга кровообращения (система легочной артерии и вен), сердце, кровеносные сосуды большого круга кровообращения (аорта, магистральные сосуды, артериолы и венулы, артериальные и венозные капилляры, артериовенозные шунты). О строении и функционировании легочных капилляров и легочного кровообращения подробно говорилось при описании системы внешнего дыхания, а строение сердечно-сосудистой системы (особенно большого круга кровообращения) будет подробно исследоваться в главе, посвященной ФС организации внутренней среды, поэтому здесь лишь остановимся на ряде особенностей малого круга кровообращения.

В среднем в малом круге кровообращения может накапливаться (депонироваться) 500—1500 мл. крови за счет его венозного отдела. Давление в малом круге за счет низкого периферического сопротивления невелико: правый желудочек — 30, легочная артерия — 20, легочные капилляры — 6 мм. рт. ст. В малом круге кровообращения кровь начинает свое движение с легочной артерии (эластический тип артерии), аккумулирующей ударную энергию сердца и обеспечивающая этим непрерывный кровоток. Средние артерии (мышечно-эластический тип) формируют тонус (упругость) всего малого круга. Легочные артериолы (гладкомышечный тип) регулируют кровоток в тканях легких. Легочные капилляры принимают участие в диффузии газов, а легочные вены (мелкие, средние и крупные) принимают участие в регулировании кровенаполнения легких. Система крови будет подробно описана в главе, посвященной функциональной системе организации внутренней среды, поэтому мы здесь лишь укажем наиболее существенные анатомо-физиологические особенности, относящиеся именно к транспорту газов кровью.

Интенсивность газообмена в легких, так же как и в тканях, определяется, в основном, следующими факторами: а) физической природой газа, б) состоянием мембран, в) площадью диффузии, г) расстоянием диффузии и д) градиентом парциального давления газа. Движущей силой перехода (диффузии) газа из среды в среду является градиент парциального давления газа. При приходе в легкие крови, обогащенной углекислотой и с низким содержанием кислорода, возникают градиенты парциальных давлений углекислого газа и кислорода между кровью и альвеолой. В легочных альвеолах содержанием кислорода больше, а углекислого газа меньше, чем в плазме крови. Это обуславливает их диффузию из крови в альвеолы углекислого газа и из альвеол в кровь кислорода. В тканях градиенты парциальных давлений углекислого газа и кислорода имеют противоположную направленность, и процесс диффузии происходит в обратном направлении.

Газы, поступившие в кровь в результате их диффузии и в легочные, и тканевые капилляры, находятся в крови в двух состояниях: в виде физически растворенного газа (кислород-3мл/л, углекислый газ- 25мл/л) и в химически связанном состоянии (кислород-200мл/л, углекислый газ-45мл/л). Кроме того, углекислый газ химически связан в крови в виде бикарбонатов (бикарбонаты плазмы-340мл/л, бикарбонаты эритроцитов-170мл/л). Количество растворенного газа зависит от физических свойства газа (СО2 растворяется лучше чем О2), природы растворителя (свойства плазмы крови) и прямо пропорционально его парциальному давлению (закон Генри-Дальтона). Растворимость газов зависит также от температуры (при ее повышении — растворимость падает), но в условиях организма (постоянство температуры внутренней среды) этот фактор большой роли не играет.

Переносу дыхательных газов кроме диффузии также способствует конвекция цитоплазмы в эритроците, конвекция плазмы и интерстициальной жидкости. Стадия физического растворения газов в плазме крови является обязательной транзиторной (переходной) стадией. Только из растворенного состояния газы могут диффундировать через мембраны сосудов, клеток (в том числе и эритроцитов) и в легких, и в тканях. Поступающий в кровь в результате диффузии из легочных альвеол кислород вначале растворяется в плазме крови. В последующем по тому же градиенту парциального давления он диффундирует через мембрану эритроцита, вначале растворяясь в его цитоплазме. В дальнейшем кислород связывается с гемоглобином, образуя оксигемоглобин (НbО2).

Основная масса кислорода в крови связана с гемоглобином, который находится в эритроцитах. Основные анатомо-физиологические характеристики эритроцита были описаны в главе, посвященной функциональной системе организации внутренней среды. Гемоглобин — белок, представляющий собой тетраметр (4 субъединицы) и состоящий из двух цепей глобина типа альфа и двух цепей другого типа (бета, гамма или сигма), соединенных с четырьмя молекулами гема. Гем — это молекула протопорфирина, связанная с атомом железа. Каждый тетраметр гемоглобина может обратимо связывать и транспортировать не более четырех молекул кислорода. Один грамм Hb может перенести 1,34 мл кислорода. Зная общее количество гемоглобина в крови, можно подсчитать кислородную емкость крови (КЕК). Степень насыщения и отдачи газов гемоглобином зависит от температуры, концентрации водородных ионов, парциальных давлений других газов, концентрации продуктов окисления глюкозы в эритроците (2,3-дифосфоглицерат), но в основном количество газа, связанного с гемоглобином, обусловлено его парциальным давлением в крови.


Рекомендуем почитать
Головы профессора Уайта. Невероятная история нейрохирурга, который пытался пересадить человеческую голову

Эта книга рассказывает о невероятно амбициозной затее – попытках впервые в истории пересадить человеческую голову. Историк медицины Брэнди Скиллаче пишет, как опыты ученых-трансплантологов положили начало технологиям, которые спасают жизни и поныне. В середине прошлого столетия Советский Союз и США не только соревновались в космических и военных технологиях, но и сражались за первенство в области трансплантологии. Работа ученых обеих стран дала толчок невиданному развитию медицинских технологий. В центре повествования – удивительная судьба нейрохирурга Роберта Джозефа Уайта, который проводил операции по пересадке голов животных, дружил с двумя римскими папами, основал комиссию Ватикана по биоэтике и был номинирован на Нобелевскую премию за метод охлаждения мозга, который до сих пор помогает успешно проводить сложнейшие операции.


Гены и судьбы

Научно-художественная книга о проблемах медицинской генетики, о ее возможностях в решении социальной задачи: хорошее здоровье — каждому!


Врачебная тайна. Жертвы и жрецы COVID-19

А вы знаете, что если вас признают заболевшим коронавирусом, то, например, в Москве это увеличивает в 4 раза заработок врачей, которые будут вас как бы лечить? Точнее, не лечить, а исполнять спущенную им «сверху» инструкцию («протокол») о том, что с вами надо делать. А вы знаете, что если врачам удастся затащить вас в больницу Москвы с этим диагнозом, то больница сразу же получит 205 тысяч рублей? И что подобное происходит во всём мире – во всём мире обычное сезонное острое респираторное заболевание (ОРЗ), вызванное известной много десятилетий сезонной коронавирусной инфекцией, стало для определенной части медиков и учёных всех стран «курочкой, несущей золотые яйца», и медики и учёные не собираются отказываться от этой «курочки» никогда! Автор этой книги – блестящий российский исследователь афер – с принципиальной и понятной каждому позиции разберёт составляющие части этой медицинской аферы, и вы поймёте, что происходит.


Пять литров красного. Что необходимо знать о крови, ее болезнях и лечении

Гематолог-онколог Михаил Фоминых доступным языком рассказывает об анатомии и физиологии крови и кроветворных органов, наиболее часто встречающихся синдромах и заболеваниях системы крови, методах диагностики и лечения, о современной теории канцерогенеза, причинах развития онкологических заболеваний, развенчивает распространенные мифы о крови и ее болезнях. Эта книга содержит важные сведения, которые помогут вам более осознанно и уверенно общаться с врачами, однако ее цель – не только рассказать о возможностях диагностики и лечения гематологических заболеваний, но и расширить наши познания о крови – жизненно важной и необыкновенно интересной жидкой ткани организма.


Вирусы и эпидемии в истории мира. Прошлое, настоящее и будущее

С самого возникновения цивилизации человечество сосуществует с невидимыми и смертоносными врагами – вирусами. Оспа унесла больше жизней, чем все техногенные катастрофы и кровопролитнейшие войны XX века; желтая лихорадка не позволила Наполеону создать колониальную империю и едва не помешала строительству Панамского канала. Ученый-вирусолог, профессор Майкл Олдстоун, основываясь на свидетельствах современников ужасных эпидемий и ученых, «охотников за микробами», показывает, насколько глубоко влияние вирусов на жизнь человечества.


На ошибках учатся. Как не попасть в ловушку медицинских мифов

Не надо лечиться «на всякий случай» и попадать на удочку популярных медицинских мифов. В этом уверена Мария Евдокимова, потомственный врач, соучредитель первого в России медицинского центра, работающего по принципам доказательной медицины. Она развенчивает модные сегодня представления о том, как сохранить здоровье. Стоит ли верить всему, что пишут в интернете? Полагаться ли на Инста-докторов и как найти на самом деле знающего врача? К чему может привести бездумное применение витаминных добавок? Так ли страшен глютен, как им пугают? Можно ли пить молоко взрослым? Все о том, как без вреда сделать так, чтобы жить долго и отлично себя чувствовать, — профессионально, популярно, легко.