Диффузия газов. Центр контроля дыхания
При наличии вентилируемых и перфузируемых альвеол должен происходить газообмен O2 и СO2 через альвеолярно-капиллярную мембрану.
• Газ перемещается из зоны высокого давления в зону низкого давления, т.е. O2 поступает из альвеол в капилляры.
• Поглощение газа (V) зависит от разницы давлений (P1-P2), свойств газа (D), площади поверхности мембраны (А) и толщины мембраны (t). Закон Фика диффузии газов гласит:
V = [D х А х (P1 - P2)] ÷ t (уравнение 15).
• D, А и t нельзя измерить и их объединяют как TL — фактор переноса или DL — диффузионная способность (DL), поэтому уравнение 15 приобретает вид:
=> TL = V + (P1 - P2) (уравнение 16).
• TL — это количество сопротивлений параллельно; Dm — диффузионная способность мембраны, Θ — скорость реакции СО с гемоглобином, a Vc — объем крови в легочных капиллярах. Их объединяют, как:
1/TL= 1/Dm + 1/ΘVc (уравнение 17).
• Патологические состояния снижают поглощение газа и TL вследствие:
— уменьшения площади поверхности (↓A или ↓Dm — эмфизема);
- ↑толщины мембраны (↑t или ↓Dm — фиброз);
- ↓Θ (анемия);
— ↓Vc (сниженный сердечный выброс).
• Кровоток через капилляры в покое занимает -0,75 с, на установление равновесия между газом в легочных венах и альвеолах уходит ~ 0,25 с для РO2 и -0,30 с для РСO2.
• При максимальной нагрузке кровоток через капилляры занимает -0,25 с, но обычно незначительно изменяется время установления равновесия РO2 и РСO2.
В здоровых легких диффузия O2 и СO2 огранигивается перфузией, а в пораженных легких может огранигиватъся диффузией.
Центр контроля дыхания
Контроль дыхания является сложным и до конца неизученным процессом. Дыхательный контроль включает как автономные, так и произвольные элементы.
Автономный контроль. Нервные структуры, отвечающие за автономный контроль:
• находятся в продолговатом мозге;
• дорсальное и вентролатеральное дыхательные ядра, каждое с инспираторными и экспираторными нейронами.
Дорсальное дыхательное ядро:
• обрабатывает информацию от рецепторов легких, грудной клетки и хеморецепторов;
• играет ключевую роль в активации диафрагмы;
• проявляет повышенную активность нейронов во время вдоха;
• играет важную роль в (а) определении ритма дыхания и (б) регулировании изменений радиуса верхних дыхательных путей, стимулируя мускулатуру к расширению верхних дыхательных путей во время вдоха.
Дыхательное ядро в варолиевом мосту:
• осуществляет переключение вдоха на выдох;
• при ее повреждении увеличивается время вдоха (Тi), ↑fb, ↑VT
В продолговатом мозге находятся:
• инспираторные нейроны с функцией пейсмекера, запускающие заданную частоту, но изменяющуюся под действием других факторов;
• нейроны, запускающие (а) вдох, (б) выдох или (в) переключение с вдоха на выдох.
Следовательно, нейроны, отвечающие за автономное ритмичное дыхание, образуют центральный генератор сигналов, контролирующий дыхание у здорового человека.
- Читать "Произвольное дыхание - принципы"
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Оглавление темы "Физиология легких":- Транспорт углекислого газа, кислорода в легких - СO2, O2
- Диффузия газов. Центр контроля дыхания
- Произвольное дыхание - принципы
- Типы нарушения функции легких. Дыхательная недостаточность
- Спирометрия и ее показатели. ЖЕЛ, петли поток-объем
- Оценка статических легочных объемов. Способы определения нарушения дыхания
- Диффузионная способность легких для угарного газа (DLCO). Измерение
- Интерпретация результатов спирометрии. Особенности
- Пробы с физической нагрузкой. Применение, основные показатели
- Оценка газового состава артериальной крови. Техника забора артериальной крови