Феномен акклиматизации. Дыхание при физической нагрузке

На рисунке показано влияние низкого артериального Ро2 на альвеолярную вентиляцию в условиях, когда Рсо2 и концентрация ионов водорода удерживаются постоянно на нормальном уровне. Другими словами, видны только те изменения вентиляции, которые происходят от влияния низкой концентрации кислорода на хеморецепторы. Видно, что пока артериальное Р02 остается выше 100 мм рт. ст., вентиляция почти не изменится. Но при давлении ниже 100 мм рт. ст. вентиляция увеличивается почти в 2 раза при падении артериального Р02 до 60 мм рт. ст., а при очень низких показателях Р02 может оказаться повышенной в 5 раз. Очевидно, что в таких условиях низкое артериальное Р02 существенно влияет на процесс вентиляции.

Видео: Обострение при сахарном диабете (тренажер Фролова ТДИ-01 Третье дыхание)

При горных восхождениях было замечено, что при медленном подъеме люди дышат глубже и поэтому могут работать в условиях намного меньшей концентрации кислорода в атмосферном воздухе, чем при быстром подъеме. Этот процесс называют акклиматизацией.

Причина акклиматизации заключается в следующем: в течение 2-3 сут дыхательный центр ствола мозга теряет около 4/5 чувствительности к изменениям Рсо2 и концентрации ионов водорода. В связи с этим излишнее выведение двуокиси углерода, что в норме приостановило бы усиление вентиляции, не окажет такого действия, и низкое содержание кислорода может заставить дыхательную систему работать на более высоком уровне альвеолярной вентиляции, чем при быстром восхождении. Вместо повышения вентиляции на 70%, как это бывает при кратковременном пребывании в атмосфере с пониженным содержанием кислорода, альвеолярная вентиляция после 2-3-дневного пребывания в атмосфере с низким содержанием кислорода увеличивается на 400-500%- это имеет огромное значение для альпинистов, т.к. снабжает их дополнительным кислородом.

Видео: Анатолий Черняев. Планета Земля - живая, обладает интеллектом и волей. Духовные основы науки

На рисунке показано совместное влияние химических факторов Рсо2, рН и Р02 на альвеолярную вентиляцию. Обратите внимание на 4 красные кривые. Эти кривые были получены при разных уровнях артериального Р02 — 40 мм рт. ст., 50 мм рт. ст., 60 мм рт. ст. и 100 мм рт. ст. Для получения каждой из этих кривых меняли величину Рсо2 от низких значений до более высоких. Таким образом, семейство красных кривых представляет комбинированное влияние Рсо2 и Ро2 на вентиляцию.

Видео: 2 Стал неедом а что дальше. Константин Ропаев

Красные кривые были получены при рН крови 7,4, а зеленые — при рН 7,3. Два семейства кривых демонстрируют совместное влияние Рсо2 и Ро2 на вентиляцию при двух разных значениях рН. Другие семейства кривых показали бы смещение вправо при более высоких рН и смещение влево — при более низких рН. При помощи этой диаграммы можно предсказать уровень альвеолярной вентиляции для большинства комбинаций альвеолярного Рсо2, альвеолярного Ро2 и артериального рН.

Дыхание при физической нагрузке

При тяжелой физической нагрузке потребление кислорода и образование двуокиси углерода могут увеличиваться до 20 раз. При этом альвеолярная вентиляция у здорового атлета обычно увеличивается в почти точном соответствии с повышением уровня обмена кислорода. При этом артериальные Рсо2, Р02 и рН остаются почти на нормальном уровне.

Видео: мое видео 2

Усиление вентиляции во время физической нагрузки обычно склонны объяснять повышением количества двуокиси углерода и ионов водорода в крови, а также снижением содержания кислорода в ней. Однако это остается под вопросом, т.к. измерения Рсо2, рН и Р02 в артериальной крови показали, что ни один из этих показателей во время физической нагрузки существенно не меняется, поэтому отсутствует отклонение от нормы, которое смогло бы стимулировать дыхание. Возникает вопрос: что является причиной усиления дыхания во время физической нагрузки? Предполагается, что мозг, передающий моторные импульсы к работающим мышцам, в это же время посылает коллатеральные импульсы в ствол мозга, где они возбуждают дыхательный центр. Это аналогично стимуляции сосудодвигательного центра в стволе мозга во время физической работы, что вызывает сопутствующее повышение артериального давления.

В действительности у человека в начале физической работы большая часть общего прироста вентиляции появляется немедленно после начала работы, т.е. раньше, чем успевает измениться химический состав крови. Похоже, что усиление дыхания является большей частью результатом нейрогенных сигналов, переданных прямо в находящийся в стволе мозга дыхательный центр одновременно с сигналами, вызывающими сокращение мышц тела.

Источник: http://meduniver.com