Физиология дыхания
Видео: Регуляция дыхания
В физиологии термин «дыхание» включает все те факторы, которые принимают участие в газообмене организма.
При этом физиология различает внутреннее и внешнее дыхание, понимая под последним работу по доставке дыхательного газа проницаемой для него альвеолярной мембране, а под «внутренним дыханием» — непосредственное участие кислорода в самом клеточном обмене веществ (метаболизме), при котором происходит образование конечных продуктов — СО2 и Н2О. Такое двойное подразделение дыхания — отвлеченное и пространственное — делает понятным, что какая-то посредствующая система должна перекинуть мост между вентиляционной работой легких и метаболическими процессами в клетках. Эта транспортирующая функция лежит на кровообращении, которое находится, таким образом, в функциональной взаимосвязи с физиологией дыхания.
Этой же особенностью физиологии дыхания объясняется, что ряд так называемых «функциональных проб дыхания» в большей или меньшей степени отражает роль сердца и кровообращения, в то время как патологические результаты «функциональных проб сердца» могут быть объяснены нарушениями со стороны органов дыхания.
Видео: Легкие и дыхательная система
Каждое значительное нарушение дыхания, вызывая повышение парциального давления СО2, сказывается на дыхательном центре, который со своей стороны пытается компенсировать это нарушение углублением и учащением числа дыхательных движений. Только при хронической перегрузке крови углекислотой затухает реактивная чувствительность медуллярного центра, и тогда управление дыханием принимает на себя чувствительная к недостатку кислорода система в каротидном синусе (Glomus саrоticus).
Надо принимать во внимание этот факт. Хотя интенсивная «терапевтическая» ингаляция кислорода может устранить одышку и цианоз, однако в то же время может повести к параличу дыхания, поскольку в этих условиях прекращает свою деятельность и Glomus caroticum.
Нормальная физиология дыхания
Газообмен между воздухом и кровью в физиологии дыхания происходит в легких в альвеолах, общая поверхность их 90—130 м2 и является местом, где действительно осуществляется дыхание. При этом в покое за 24 часа во взаимный обмен с эритроцитами с площадью их поверхности, равной 116000 м2, вступает 10000 л воздуха.
Видео: Физиология дыхания (часть 2, газообмен в лёгких, транспорт газов кровью).
В покое в физиологии дыхания используется лишь часть емкости легких. При каждом вдохе приходит в движение около 500 мл воздуха, из которых 2/3 достигает альвеол, а треть остается в «мертвом пространстве» дыхательных путей (в полости рта, носа, трахеи, разветвлении бронхов). Хотя этот участок дыхательных путей и пропадает для газообмена, однако с его помощью обогревается и увлажняется вдыхаемый воздух.
В альвеолах свежий воздух с содержанием в нем 20,95% кислорода и 0,03% углекислоты смешивается с остаточным альвеолярным воздухом, который складывается из экспираторного резервного воздуха и резидуального воздуха, и вступает в обмен с венозной кровью. Парциальное альвеолярное давление кислорода, равное 100 мм рт. ст., если считать атмосферное давление равным 700 мм рт. ст., делает возможным, как показывает кривая диссоциации кислорода, образование Н2О2 с содержанием кислорода, равным 98%.
Связывание кислорода с гемоглобином в физиологии дыхания зависит, помимо парциального альвеолярного давления кислорода, также и от pH крови (оно усиливается с повышением pH) и, наконец, от парциального давления углекислоты крови в смысле так называемого эффекта Bohr. Согласно последнему, адекватно содержанию в крови бикарбоната с повышением кислотности крови способность гемоглобина связываться с кислородом снижается.
Видео: Физиология дыхания
Парциальное давление кислорода крови, притекающей для газообмена, в венозных коленах легочных капилляров равно 40 мм рт. ст., так что в нормальных условиях вентиляции имеется достаточно большая разница в давлении кислорода между альвеолярной и капиллярной кровью, которая и делает возможным окисление крови.
В физиологии дыхания имеются необходимые предпосылки также и для диффузии углекислоты из крови в альвеолы, так как альвеолярное парциальное давление углекислоты, равное 40 мм рт. ст., явно ниже, чем парциальное напряжение углекислого газа в капиллярах, равное 45 мм рт. ст.
Воспринятый венозной кровью конечный продукт тканевого метаболизма — углекислый газ — обеспечивает постоянство реакции крови с помощью СО2-бикарбонат-буферной системы.
При оценке работоспособности легких прежде всего обращают внимание на вентилирование дыхательного газа и распределение воздуха по отдельным участкам легких. Однако знание определенных статических и динамических дыхательных величин позволяет лишь ориентировочно судить о легочной функции. Полную картину можно представить только благодаря определению размеров резервной работоспособности легких, причем наряду с собственно легочной недостаточностью диссоциация кардио-пульмональной системы также может являться ограничением «Vita maxima».
