Регуляция дыхания. Регуляция вентиляторных реакций

Видео: Регуляция дыхания

В целом система регуляции дыхания должна гарантировать адекватный газообмен, достигаемый при минимальных физиологических затратах и респираторным усилием в пределах возможности организма. Нагрузка, предъявляемая к системе регуляции в условиях увеличенного потребления тканями кислорода и образования С02, обусловлена повышенной диссоциацией гемоглобина и кислотностью смешанной венозной крови, доставляемой в легкие. Это в несколько раз увеличивает требования к системе газообмена по поддержанию изокапнического и изооксического состояний артериальной крови при укороченном времени нахождения диссоциированной молекулы гемоглобина в легочных капиллярах.

Видео: Биохимия и молекулярная биология

В то время как точность и выраженность регуляторных реакций необходимы для удовлетворения запросов организма в газообмене при физической нагрузке, сохранение минимальнойфизиологическойзначимоститакже важно как для дыхательных мышц, так и для достижения наиболее эффективногоальвеолярного и артериальногообмена газов. Данная система регуляции дыхания адекватно выполняет свои функции у здоровыхлюдей в обычныхусловиях окружающей среды.

Крайние требования к системе дыхания, обусловленные высокимдавлением и возросшей плотностью вдыхаемого газа, могут привести к нарушениям регуляции на всех уровнях указанной системы, создавая в итоге возможность развития опасных расстройствфункций организма. Анализ взаимосвязей всех трех подсистем контроля дыхания, а именно регуляции гиперпноэ во время физической нагрузки, коррекции величины механической работы, совершенной мышцами, и регуляции газообмена, не входит в задачи,рассматриваемые в настоящей главе.

Видео: Пектолван плющ, инструкция. Острые воспалительные заболевания дыхательных путей

Подобное исследование было опубликовано Dempsey и соавт. (1980). Вместе с тем, по-видимому, полезно резюмировать наиболее часто встречающиеся концепции, связанные с физиологическими регуляторнымиреакциями дыхательной системы в нормальных условиях окружающей среды.

Регуляция вентиляторных реакций на легкую и умеренную физическую нагрузку свидетельствует о том, что «первичный» стимул дыхания появляется в результате изменения уровня метаболизма в тканях и связанной с этим работой рецепторов «потока С02» либо общих нейрогенных механизмов или же их сочетания. Первичный стимул дыхания направлен на точное удовлетворение метаболических запросов тканей путем подстраивания уровня легочной вентиляции к увеличенной продукции С02, что в итоге приводит к весьма постоянному поддержанию величин Рсо2 (и рН) в артериальной крови.

При превышении анаэробного порога возросшая кислотность крови, обусловленная накоплением молочной кислоты, вызывает появление добавочного стимула, приводящего к относительной гипервентиляции, уменьшению Рсо2 и минимальным изменениям рН артериальной крови.

Видео: Научно-популярные фильмы

Высокая эффективность механической работы поддерживается респираторной системой при всех уровнях легочной вентиляции. Затрачиваемая на дыхание механическая работа сводится до минимума благодаря нервной регуляции частоты дыхания и дыхательного объема, что в свою очередь оказывает влияние на легочные объемы и скорость потока в воздухоносных путях. Дыхание во время физической нагрузки может усиливаться в 20 раз по сравнению со значениями в состоянии покоя, при этом линии, отражающие графическую зависимость сопротивления и растяжимости легких, не выходят за рамки линейного участка.

Работа, выполняемая дыхательными мышцами, также снижается до минимальных величин, поскольку в начале активного выдоха, как в случае интенсивной вентиляции, сокращение мышц брюшной стенки и значительное изменение объема живота приводят к большему исходному растяжению диафрагмы. Все это обеспечивает диафрагме возможность во время последующего вдоха функционировать в пределах наиболее благоприятного диапазона ее характеристик, отраженных на диаграмме сила — длина. Система обмена газ — кровь тоже «оптимизирована» в том смысле, что Рао2 точно поддерживается на определенном уровне как при нахождении в состоянии покоя, так и при выполнении наиболее тяжелой физической работы.

Время, необходимое красным клеткам крови для оксигенации в легочных капиллярах, остается достаточным даже при крайне высоких скоростях кровотока в легких, главным образом вследствие троекратного увеличения объема крови в легочных капиллярах. Распределение вентиляционно-перфузионногоотношения при физическойнагрузке в легких основательно изменяется: Va непропорционально возрастает по отношению к Q, в целом приводя к смещению диапазона величин VA/Q в сторону более высоких значений. Это обеспечивает адекватную перфузию вентилируемых участков легких десатурированной кровью легочных капилляров.

Воздействие гипербарической среды изменяет все три механизма, улучшающих внешнее дыхание: легочную вентиляцию, механическую работу легких и грудной стенки, альвеолярный газообмен.

Источник: http://meduniver.com