Mi a gázcsere a vérben, a tüdőben és a szövetekben? A gázcsere jellemzői. Hogyan történik a gázcsere a tüdőben Milyen gázcsere történik a tüdőben

Gázcsere a tüdőben a gázok diffúziója miatt következik be az alveolusok és a kapillárisok vékony hámfalain keresztül. Az alveoláris levegő oxigéntartalma sokkal magasabb, mint a kapillárisok vénás vérében, a szén-dioxid-tartalom pedig kisebb. Ennek eredményeként az oxigén parciális nyomása az alveoláris levegőben 100-110 Hgmm. Art., és a tüdőkapillárisokban - 40 Hgmm. Művészet. Ezzel szemben a szén-dioxid parciális nyomása magasabb a vénás vérben (46 Hgmm), mint az alveoláris levegőben (40 Hgmm). A gázok parciális nyomásának különbségei miatt az alveoláris levegőből az oxigén az alveolusok kapillárisainak lassan áramló vérébe, a szén-dioxid pedig az ellenkező irányba diffundál. A vérbe jutó oxigénmolekulák kölcsönhatásba lépnek a vörösvérsejtek hemoglobinjával és formában oxihemoglobin képződöttátkerül a szövetekre.

Gázcsere a szövetekben hasonló elv szerint történik. A szövetek és szervek sejtjeiben lezajló oxidatív folyamatok következtében az oxigén koncentrációja alacsonyabb, a szén-dioxid koncentrációja magasabb, mint az artériás vérben. Ezért az artériás vérből származó oxigén a szöveti folyadékba, majd onnan a sejtekbe diffundál. A szén-dioxid mozgása az ellenkező irányba történik. Ennek eredményeként az artériás oxigénben gazdag vér vénás vérré alakul, feldúsult szén-dioxid.

És így, hajtóerő A gázcsere a szövetsejtekben és a kapillárisokban lévő gázok tartalmának és ennek következtében parciális nyomásának különbsége.

A légzés idegi és humorális szabályozása.

A légzés szabályozott légzőközpont, található medulla oblongata. A belégzési központ és a kilégzési központ képviseli. Ezekben a központokban felváltva keletkező idegimpulzusok szerint leszálló ösvények eléri a motoros phrenic és bordaközi idegeket, amelyek szabályozzák a megfelelő légzőizmok mozgását. Információk a légzőrendszer állapotáról idegközpontok a tüdőben, a légutakban és a légzőizmokban elhelyezkedő számos mechano- és kemoreceptortól kapott.

A légzés változása reflexszerűen történik. Fájdalmas irritációval, szervek irritációjával változik hasi üreg, receptorok véredény, bőr, légúti receptorok. Az ammóniagőz belégzésekor például a nasopharynx nyálkahártyájának receptorai irritálódnak, ami reflexszerű légzésvisszatartáshoz vezet. Ez egy fontos eszköz, amely megakadályozza, hogy mérgező és irritáló anyagok kerüljenek a tüdőbe.

A légzés szabályozásában különösen fontosak a légzőizmok receptoraiból és maguk a tüdő receptoraiból érkező impulzusok. A belégzés és a kilégzés mélysége nagyban függ tőlük. Ez így történik: belégzéskor, amikor a tüdő megnyúlik, a falakban lévő receptorok irritálódnak. A tüdőreceptorok impulzusai a centripetális rostok mentén elérik a légzőközpontot, gátolják a belégzési központot, és gerjesztik a kilégzési központot. Ennek eredményeként légzőizmok lazulj el, a mellkas leesik, a rekeszizom kupola formát ölt, a mellkas térfogata csökken és kilégzés történik. Ezért azt mondják, hogy a belégzés reflexszerűen kilégzést okoz. A kilégzés pedig reflexszerűen serkenti a belégzést.

Az agykéreg részt vesz a légzés szabályozásában, biztosítva a légzés legfinomabb adaptációját a szervezet szükségleteihez a környezeti feltételek változásaihoz és a szervezet létfontosságú funkcióihoz.

Itt vannak példák a kéreg hatására agyféltekék a légzéshez. Az ember egy ideig visszatarthatja a lélegzetét, és tetszés szerint megváltoztathatja a légzési mozgások ritmusát és mélységét. Az agykéreg hatásai magyarázzák a sportolók légzésének rajt előtti változásait - jelentős elmélyülést és fokozott légzést a verseny kezdete előtt. Lehetőség van kondicionált légzési reflexek kialakítására. Ha a belélegzett levegőhöz kb 5-7% szén-dioxidot adunk, ami ilyen koncentrációban gyorsítja a légzést, és a belégzést metronóm vagy csengő hanggal kíséri, akkor több kombináció után önmagában a csengő vagy a metronóm hangja. fokozott légzést okoz.

A védő légzési reflexek – tüsszögés és köhögés – segítenek eltávolítani a légutakba került idegen részecskéket, felesleges váladékot stb.

A légzés humorális szabályozása az, hogy a szén-dioxid növekedése a vérben növeli az inhalációs központ ingerlékenységét a légzés termelése miatt. ideg impulzusok a nagy artériás erekben és az agytörzsben található kemoreceptorokból.

Mára megállapították, hogy a szén-dioxid nem csak a légzőközpontra gyakorol közvetlen stimuláló hatást. A szén-dioxid felhalmozódása a vérben irritálja az erekben lévő receptorokat, amelyek a vért a fejbe szállítják ( nyaki artériák), és reflexszerűen gerjeszti a légzőközpontot. Hasonló módon hatnak a vérbe más savas termékek, például a tejsav, amelynek a vér tartalma izommunka. A savak növelik a hidrogénionok koncentrációját a vérben, ami stimulálja a légzőközpontot.

Légzési higiénia.

A légzőszervek a kórokozók, por és egyéb anyagok bejutását az emberi szervezetbe. Az apró részecskék és baktériumok jelentős része megtelepszik a felső légutak nyálkahártyáján, és a csillós hám segítségével távozik a szervezetből. Egyes mikroorganizmusok még mindig bejutnak a légutakba és a tüdőbe, és különféle betegségeket okozhatnak (torokfájás, influenza, tuberkulózis stb.). A légúti megbetegedések megelőzése érdekében szükséges a lakóterek rendszeres szellőztetése, tisztán tartása, hosszú séták a friss levegőn, valamint a zsúfolt helyek látogatásának kerülése, különösen légúti betegségek járványai idején.

Nagy kár A dohányzás károsítja a légzőrendszert dohánytermékek- magának a dohányosnak és a körülötte lévőknek egyaránt (passzív dohányzás) Mérgező anyagok dohányfüst mérgezi a testet és okozza különféle betegségek(hörghurut, tuberkulózis, asztma, tüdőrák stb.).

tuberkulózis -ősidők óta ismert és „fogyasztásnak” nevezett fertőzés, hiszen aki megbetegedett, az a szemünk láttára hervadt el és hervadt el. Ez a betegség az krónikus fertőzés egy bizonyos típusú baktérium (Mycobacterium tuberculosis), amely általában a tüdőt érinti. A tuberkulózis fertőzés nem terjed olyan könnyen, mint mások fertőző betegségek légúti traktusban, mivel ahhoz, hogy elegendő számú baktérium bejusson a tüdőbe, ismételt és hosszan tartó expozíció szükséges a köhögés vagy tüsszentés során felszabaduló részecskéknek. Jelentős kockázati tényező a zsúfolt helyiségekben való tartózkodás, rossz higiéniai feltételek mellett, valamint a tuberkulózisos betegekkel való gyakori érintkezés.

A tuberkulózis mikobaktériumai jelentős ellenállást mutatnak a külső környezetben. BAN BEN sötét hely köpetben hosszú hónapokig életképesek maradhatnak. Közvetlen napfény hatására a mikobaktériumok néhány órán belül elpusztulnak. Érzékenyek a magas hőmérsékletre, az aktivált klóramin oldatokra és a fehérítőre. Nézze meg, hogyan kell kezelni ezt a betegséget népi gyógymódokkal itt.

A fertőzésnek két szakasza van. A baktériumok először a tüdőbe utaznak, ahol a legtöbbjüket elpusztítja az immunrendszer. A nem elpusztult baktériumokat az immunrendszer kemény kapszulákba, úgynevezett tuberkulákba ragadja be, amelyek sokféle anyagból állnak. különféle sejtek. Baktériumok tuberkulózis nem okozhat károsodást vagy tüneteket a tuberkulózisban, és sok embernél soha nem alakul ki a betegség. A fertőzöttek csak kis hányada (körülbelül 10 százaléka) jut át ​​a betegség második, aktív szakaszába.

A betegség aktív szakasza akkor kezdődik, amikor a baktériumok elhagyják a tuberkulózist, és megfertőzik a tüdő más területeit. A baktériumok bejuthatnak a vérbe és a nyirokrendszerbe is, és elterjedhetnek az egész szervezetben. Néhány embernél az aktív szakasz néhány héttel a kezdeti fertőzés után következik be, de a legtöbb esetben a második szakasz csak néhány év vagy évtized múlva kezdődik. Olyan tényezők, mint az öregedés, a legyengült immunrendszer és szegényes táplálkozás, növeli annak kockázatát, hogy a baktériumok túlterjednek a tuberkulózison. Aktív tbc-ben leggyakrabban a baktériumok elpusztítják a tüdőszövetet, és nagyon megnehezítik a légzést, de a betegség a test más részeit is érintheti, beleértve az agyat is. A nyirokcsomók, vesék és gyomor-bél traktus. Ha a tuberkulózist nem kezelik, az halálos lehet.

A betegséget néha fehér pestisnek is nevezik az áldozatok hamuszürke arcszíne miatt. A tuberkulózis a vezető halálok világszerte, a hatékony kezelés kidolgozása ellenére

Kábítószer.

A fertőzés forrása egy beteg ember, beteg háziállatok és madarak. A legveszélyesebb betegek nyitott forma tüdő tuberkulózis, kórokozókat szabadít fel köpet, köhögéskor, beszédkor stb. nyálkahártyával. A belek, húgyúti és egyéb belső szervek tuberkulózisos elváltozásaiban szenvedő betegek járványügyi szempontból kevésbé veszélyesek.

A háziállatok közül a legfontosabb fertőzési források a szarvasmarhák, amelyek tejükbe bocsátják a kórokozókat, és a sertés.

A fertőzés átvitelének módjai eltérőek. Gyakrabban fordul elő fertőzés csepegtetéssel a köhögés, beszéd, tüsszögés során a beteg által kiválasztott köpeten és nyálon, valamint a szálló poron keresztül.

Fontos szerepet játszik a fertőzés érintkezése és háztartási terjedése, mind közvetlenül a betegtől (köpettől szennyezett kéz), mind a köpettel szennyezett különféle háztartási tárgyakon keresztül. Az élelmiszertermékeket tuberkulózisban szenvedő személy fertőzheti meg; Ezenkívül a fertőzés a tuberkulózisban szenvedő állatokról is átvihető tejükön, tejtermékeiken és húsukon keresztül.

A tuberkulózisra való hajlam abszolút. Folyam fertőző folyamat függ a szervezet állapotától és ellenállásától, táplálkozásától, lakókörnyezetétől, munkakörülményeitől stb.

A tüdő kiválasztó funkciója - a szervezetben képződő több mint 200 illékony anyag eltávolítása vagy kívülről bejutva abba. Különösen a szén-dioxid, metán, aceton, a szervezetben képződő exogén anyagok ( etanol, etil-éter), a kábító hatású gázok (fluorotán, dinitrogén-oxid) a tüdőn keresztül különböző mértékben távoznak a vérből. Az alveolusok felszínéről is elpárolog a víz.

A légkondicionálás mellett a tüdő részt vesz a szervezet fertőzésekkel szembeni védelmében. Az alveolusok falán lerakódott mikroorganizmusokat az alveoláris makrofágok felfogják és elpusztítják. Az aktivált makrofágok kemotaktikus faktorokat termelnek, amelyek vonzzák a neutrofil és eozinofil granulocitákat, amelyek kilépnek a kapillárisokból és részt vesznek a fagocitózisban. Az elnyelt mikroorganizmusokkal rendelkező makrofágok képesek bevándorolni nyirokkapillárisokés csomópontok, amelyekben gyulladásos reakció alakulhat ki. A test védelmében a fertőző ágensek a levegővel a tüdőbe jutó lizozim, interferon, immunglobulinok (IgA, IgG, IgM), valamint a tüdőben képződő specifikus leukocita antitestek fontosak.

Szűrés és vérzéscsillapítótüdőfunkció- amikor a vér áthalad a tüdőkörön, a kis vérrögök és embólusok megmaradnak, és eltávolítják a vérből.

A vérrögöket a tüdő fibrinolitikus rendszere pusztítja el. A tüdő a heparin 90%-át szintetizálja, amely a vérbe kerülve megakadályozza annak alvadását és javítja reológiai tulajdonságait.

Vérlerakódás a tüdőben a keringő vérmennyiség akár 15%-át is elérheti. Ilyenkor a keringésből a tüdőbe jutó vér nem kapcsol ki. Megnövekszik a vérellátás a mikrocirkulációs ágy ereiben és a tüdő vénáiban, és a „lerakódott” vér továbbra is részt vesz a gázcserében az alveoláris levegővel.

Metabolikus funkció magában foglalja a foszfolipidek és felületaktív fehérjék képződését, a kollagént és az elasztikus rostokat alkotó fehérjék szintézisét, a hörgőnyálkát alkotó mukopoliszacharidok termelését, a heparin szintézisét, a biológiailag aktív és egyéb anyagok képződésében és megsemmisítésében való részvételt.

A tüdőben az angiotenzin I rendkívül aktív érösszehúzó faktorrá - angiotenzin II -vé alakul, a bradikinin 80%-ban inaktiválódik, a szerotonin felfogódik és lerakódik, valamint a noradrenalin 30-40%-a. A hisztamin inaktiválódik és felhalmozódik bennük, az inzulin legfeljebb 25% -a, az E és F csoportba tartozó prosztaglandinok 90-95% -a inaktiválódik; prosztaglandin (vazodilatátor prosztaniklin) és nitrogén-monoxid (NO) képződik. A stressz alatt lerakódott biológiailag aktív anyagok a tüdőből a vérbe kerülhetnek, és hozzájárulhatnak sokkreakciók kialakulásához.

Asztal. Nem légzési tüdőfunkciók

Funkció	Jellegzetes
Védő	Levegőtisztítás (csillós hámsejtek. reológiai tulajdonságok), celluláris (alveoláris makrofágok, neutrofilek, limfociták), humorális (immunglobulinok, komplement, laktoferrin, antiproteázok, interferon) immunitás, lizozim (savós sejtek, alveoláris makrofágok)
Méregtelenítés	Oxidáz rendszer
Fiziológiailag aktív anyagok szintézise	Bradikinin, szerotonin, leukotriének, tromboxán A2, kininek, prosztaglandinok, NO
Különféle anyagok metabolizmusa	A kis körben a bradikinin legfeljebb 80%-a, a szerotonin legfeljebb 98%-a és a kalikrein legfeljebb 60%-a inaktiválódik.
Lipid anyagcsere	Felületaktív anyagok szintézise (surfactant), saját sejtszerkezetek szintézise
Fehérje anyagcsere	Kollagén és elasztin szintézise (a tüdő „kerete”)
Szénhidrát anyagcsere	Ha hipoxia lép fel, az elfogyasztott Gb legfeljebb 1/3-a glükóz oxidációra kerül.
Vérzéscsillapító	Prosztaciklin szintézise, ​​NO, ADP, fibrinolízis
Légkondíciónálás	Levegő párásítás
kiválasztó	Az anyagcseretermékek eltávolítása
Víz egyensúly	Víz elpárolgása a felszínről, transzkapilláris csere (izzadás)
Hőszabályozás	Hőcsere a felső légutakban
Befizetés	500 ml vérig
Hipoxiás vasoconstruction	Szűkítés tüdőerek az alveolusokban az O2 csökkenésével

Gázcsere a tüdőben

A tüdő legfontosabb funkciója- gázcsere biztosítása a pulmonalis alveolusok levegője és a tüdőkapillárisok vére között. A gázcsere mechanizmusainak megértéséhez ismerni kell az egymással cserélődő közegek gázösszetételét, az alveoláris kapilláris szerkezetek tulajdonságait, amelyeken keresztül a gázcsere megtörténik, valamint figyelembe kell venni a tüdő véráramlásának és szellőzésének jellemzőit.

Az alveoláris és a kilélegzett levegő összetétele

A légköri, az alveoláris (a pulmonalis alveolusokban lévő) és a kilélegzett levegő összetételét a táblázat tartalmazza. 1.

1. táblázat: A fő gázok tartalma a légköri, az alveoláris és a kilélegzett levegőben

Az alveoláris levegőben lévő gázok százalékos arányának meghatározása alapján kiszámítják a parciális nyomásukat. A számítások során az alveoláris gázban lévő vízgőznyomást 47 Hgmm-nek feltételezzük. Művészet. Például, ha az alveoláris gáz oxigéntartalma 14,4%, és Légköri nyomás 740 Hgmm Art., akkor az oxigén parciális nyomása (p0 2) a következő lesz: p0 2 = [(740-47)/100]. 14,4 = 99,8 Hgmm. Művészet. Nyugalmi körülmények között az oxigén parciális nyomása az alveoláris gázban 100 Hgmm körül ingadozik. Art., és a szén-dioxid parciális nyomása körülbelül 40 Hgmm. Művészet.

A csendes légzés során a be- és kilégzés váltakozása ellenére az alveoláris gáz összetétele csak 0,2-0,4%-kal változik, az alveoláris levegő összetételének relatív állandósága és a közötte zajló gázcsere, ill. ez vérzik folyamatosan. Az alveoláris levegő összetételének állandósága a pulmonalis ventilációs együttható (LVC) alacsony értéke miatt megmarad. Ez az együttható megmutatja, hogy a funkcionális melyik része maradék kapacitásértük cserélték légköri levegő 1 légzési ciklusra. Normális esetben a CVL 0,13-0,17 (azaz csendes belégzés során az FRC körülbelül 1/7-e kicserélődik). Az alveoláris gáz összetétele oxigén- és szén-dioxid-tartalom tekintetében 5-6%-kal tér el a légköri gázétól.

Asztal. 2. A gáz összetétele inspirált és alveoláris levegő

Szellőztetési együttható különböző területeken A tüdők eltérőek lehetnek, így az alveoláris gáz összetétele nem csak a távoli, hanem a tüdő szomszédos területein is eltérő értékű. Ez függ a hörgők átmérőjétől és átjárhatóságától, a felületaktív anyag termelésétől és a tüdő tágíthatóságától, a test helyzetétől és a tüdőerek vérrel való telítettségének mértékétől, a belélegzés és a kilégzés sebességétől és időtartamának arányától. stb. A gravitáció különösen erősen befolyásolja ezt a mutatót.

Rizs. 2. Az oxigén mozgásának dinamikája a tüdőben és a szövetekben

Az életkor előrehaladtával az oxigén parciális nyomása az alveolusokban gyakorlatilag nem változik, annak ellenére, hogy jelentős életkorral összefüggő változások a külső légzés számos mutatója (csökkenés, TLC, hörgők átjárhatósága, FRC növekedése, TLC stb.). A légzésszám életkorral összefüggő növekedése hozzájárul a pO 2 stabilitásának fenntartásához az alveolusokban.

A gázok diffúziója az alveolusok és a vér között

A gázok diffúziója az alveoláris levegő és a vér között általános törvény diffúzió, amely szerint a hajtóerő a gáz parciális nyomásának (feszültségeinek) különbsége az alveolusok és a vér között (3. ábra).

A tüdőbe áramló vérplazmában oldott gázok feszültséget keltenek a vérben, amelyet a levegő parciális nyomásával azonos egységekben (Hgmm) fejeznek ki. A kis kör kapillárisainak vérében az oxigén tenzió (pO 2) átlagos értéke 40 Hgmm. Art., és parciális nyomása az alveoláris levegőben 100 Hgmm. Művészet. Az oxigénnyomás gradiens az alveoláris levegő és a vér között 60 Hgmm. Művészet. A beáramló vénás vérben a szén-dioxid-feszültség 46 Hgmm. Art., az alveolusokban - 40 Hgmm. Művészet. és a szén-dioxid nyomásgradiens 6 Hgmm. Művészet. Ezek a gradiensek a hajtóerő az alveoláris levegő és a vér közötti gázcsere mögött. Figyelembe kell venni, hogy a feltüntetett gradiens értékek csak a kapillárisok elején állnak rendelkezésre, de ahogy a vér áthalad a kapillárison, az alveoláris gáz parciális nyomása és a vér feszültsége közötti különbség csökken.

Rizs. 3. Az alveoláris levegő és a vér közötti gázcsere fizikai-kémiai és morfológiai feltételei

Az alveoláris levegő és a vér közötti oxigéncsere sebességét befolyásolja mind a közeg tulajdonságai, amelyen keresztül a diffúzió megtörténik, mind az az idő (kb. 0,2 s), amely alatt az oxigén átvitt része a hemoglobinhoz kötődik.

Ahhoz, hogy az alveoláris levegőből a vörösvértestekbe juthasson, és a hemoglobinhoz kötődhessen, egy oxigénmolekulának át kell diffundálnia:

• az alveolusokat bélelő felületaktív anyag réteg;
• alveoláris epitélium;
• bazális membránok és intersticiális tér a hám és az endotélium között;
• kapilláris endotélium;
• vérplazma réteg az endotélium és az eritrocita között;
• vörösvérsejt membrán;
• citoplazma réteg egy eritrocitában.

Ennek a diffúziós térnek a teljes távolsága 0,5 és 2 µm között van.

A gázok tüdőben történő diffúzióját befolyásoló tényezőket a Fick-képlet tükrözi:

V = -kS(P 1 -P 2)/d,

ahol V a diffundáló gáz térfogata; k a közeg gázok permeabilitásának együtthatója, a gáz szövetekben való oldhatóságától és molekulatömegétől függően; S a tüdő diffúziós felülete; P 1 és P 2 - gázfeszültség a vérben és az alveolusokban; d a diffúziós tér vastagsága.

A gyakorlatban ben diagnosztikai célokraún a tüdő oxigén diffúziós kapacitása(DL O2). Ez megegyezik az alveoláris levegőből a vérbe diffundált oxigén térfogatával a teljes gázcsere felületen 1 perc alatt 1 Hgmm oxigénnyomás gradiens mellett. Művészet.

DL O2 = Vo 2 /(P 1 − P 2)

ahol Vo 2 az oxigén diffúziója a vérbe 1 perc alatt; P 1 - az oxigén parciális nyomása az alveolusokban; P 2 - oxigén feszültség a vérben.

Néha ezt a mutatót hívják átviteli együttható. Normális esetben, amikor egy felnőtt nyugalomban van, a DL O2 értéke 20-25 ml/perc Hgmm. Művészet. A fizikai aktivitás során a DL O2 megemelkedik, és elérheti a 70 ml/perc Hgmm értéket. Művészet.

Időseknél az O2 DL értéke csökken; 60 éves korban megközelítőleg 1/3-ával kevesebb, mint a fiataloknál.

A DL O2 meghatározásához gyakran használják a DL CO műszakilag könnyebben megvalósítható meghatározását. Vegyünk egy levegőt, amely 0,3% szén-monoxid, tartsa vissza a lélegzetét 10-12 s-ig, majd lélegezzen ki, és a kilélegzett levegő utolsó adagjának CO-tartalmát meghatározva számítsa ki a CO vérbe való átmenetét: DL O2 = DL CO. 1.23.

A biológiai közeg permeabilitási együtthatója a CO 2 esetében 20-25-ször nagyobb, mint az oxigéné. Ezért a CO 2 diffúziója a test szöveteiben és a tüdőben, amelynek koncentrációgradiense alacsonyabb, mint az oxigéné, gyorsan lezajlik, és a vénás vérben található szén-dioxid nagyobb (46 Hgmm), mint az alveolusokban. (40 Hgmm). Art.), a parciális nyomás általában a véráramlás vagy a szellőzés bizonyos elégtelensége esetén is sikerül az alveoláris levegőbe távoznia, miközben az oxigéncsere ilyen körülmények között csökken.

Rizs. 4. Gázcsere a szisztémás és pulmonalis keringés kapillárisaiban

A vér mozgásának sebessége a tüdőkapillárisokban olyan, hogy egy vörösvérsejt 0,75-1 s alatt halad át a kapillárison. Ez az idő elég ahhoz, hogy az oxigén parciális nyomását az alveolusokban és a pulmonalis kapillárisok vérében lévő feszültséget szinte teljesen kiegyenlítse. Csak körülbelül 0,2 másodpercre van szükség ahhoz, hogy az oxigén a vörösvértestek hemoglobinjához kötődjön. A vér és az alveolusok közötti szén-dioxid nyomás is gyorsan kiegyenlítődik. A tüdőből a kiskör vénáin keresztül ellátó artériás vérben egészséges ember normál körülmények között az oxigénfeszültség 85-100 Hgmm. Art., és a CO 2 feszültség 35-45 Hgmm. Művészet.

A tüdőben zajló gázcsere körülményeinek és hatékonyságának jellemzésére a DL 0 mellett az oxigénhasznosítási tényezőt (CI O2) is alkalmazzák, amely a tüdőbe kerülő 1 liter levegőből felvett oxigén mennyiségét (ml-ben) tükrözi: CI 02 = V O2 ml*perc - 1 /MOD l*min -1 Normál esetben CI = 35-40 ml*l -1.

Gázcsere a szövetekben

A szövetekben a gázcsere ugyanazokat a törvényeket követi, mint a tüdőben. A gázok diffúziója feszültséggradiensük irányában történik, sebessége e gradiensek nagyságától, a működő vérkapillárisok területétől, a diffúziós tér vastagságától és a gázok tulajdonságaitól függ. Ezen tényezők közül sok, és így a gázcsere sebessége is változhat a véráramlás lineáris és térfogati sebességétől, a hemoglobin tartalmától és tulajdonságaitól, a hőmérséklettől, a pH-tól, a sejtenzimek aktivitásától és számos egyéb körülménytől függően.

A gázok (különösen az oxigén) vér és szövetek közötti cseréjét ezen tényezőkön túl elősegíti: az oxihemoglobin molekulák mobilitása (diffundálása az eritrocita membrán felszínére), a citoplazma és az intersticiális folyadék konvekciója, valamint a folyadék szűrése és reabszorpciója a mikroérrendszerben.

Oxigén gázcsere

Az artériás vér és a szövetek közötti gázcsere már a 30-40 mikron átmérőjű arteriolák szintjén kezdődik, és a mikrovaszkulatúrában a venulák szintjéig zajlik. A gázcserében azonban a kapillárisok játsszák a fő szerepet. A szövetekben zajló gázcsere vizsgálatához célszerű elképzelni az úgynevezett „szöveti hengert (kúpot)”, amely egy kapillárist és a szomszédos oxigénnel ellátott szöveti struktúrákat foglal magában (5. ábra). Egy ilyen henger átmérőjét a kapillárisok közötti távolság alapján lehet megítélni. Körülbelül 25 mikron a szívizomban, a kéregben nagy agy– 40 µm, in vázizmok fejsze - 80 mikron.

A szövethengerben a gázcsere hajtóereje az oxigénfeszültség gradiens. Vannak hosszanti és keresztirányú gradiensek. A hosszirányú gradiens a kapilláris mentén irányul. Az oxigénfeszültség a kapilláris kezdeti részében körülbelül 100 Hgmm lehet. Művészet. Ahogy a vörösvértestek a kapilláris vénás része felé mozognak, és az oxigén a szövetbe diffundál, a pO2 átlagosan 35-40 Hgmm-re csökken. Art., de bizonyos körülmények között 10 Hgmm-re is leeshet. Művészet. A keresztirányú O2 feszültséggradiens egy szövethengerben elérheti a 90 Hgmm-t. Művészet. (a kapilláristól legtávolabbi szöveti területeken, az ún. „holtszögben” p0 2 0-1 Hgmm is lehet).

Rizs. 5. A „szöveti henger” és az oxigénfeszültség eloszlásának sematikus ábrázolása a kapilláris artériás és vénás végein nyugalomban és intenzív munkavégzés közben

Így a szöveti struktúrákban az oxigén eljuttatása a sejtekbe a vérkapillárisokból való eltávolításuk mértékétől függ. A kapilláris vénás részével szomszédos sejtek benne vannak legrosszabb körülmények között oxigénszállítás. A sejtek oxidatív folyamatainak normál lefolyásához 0,1 Hgmm oxigénfeszültség elegendő. Művészet.

A szövetekben a gázcsere feltételeit nemcsak a kapillárisok közötti távolság, hanem a szomszédos kapillárisok vérmozgásának iránya is befolyásolja. Ha az adott szövetsejtet körülvevő kapilláris hálózatban a véráramlás iránya többirányú, akkor ez növeli a szövet oxigénellátásának megbízhatóságát.

A szöveti oxigénelnyelés hatékonyságát az érték jellemzi oxigén felhasználási arány(KUC) az artériás vérből időegység alatt a szövet által abszorbeált oxigén térfogatának százalékban kifejezett aránya a vér által a szöveti erekbe ugyanazon idő alatt szállított oxigén teljes térfogatához viszonyítva. Egy szövet CUC-ját az artériás erek vérének és a szövetből kiáramló vénás vér oxigéntartalmának különbségéből lehet meghatározni. Fizikai nyugalmi állapotban az emberekben átlagos érték Az AUC 25-35%. Még kaszálás közben sem azonos a CUC értéke a különböző szervekben. Nyugalomban a szívizom CV körülbelül 70%.

A fizikai aktivitás során az oxigénfelhasználás mértéke 50-60%-ra emelkedik, a legaktívabb izomzatban és a szívben pedig a 90%-ot is elérheti. Az izmokban a CUC növekedése mindenekelőtt a véráramlás növekedésének köszönhető. Ugyanakkor a nyugalomban nem működő hajszálerek kinyílnak, a diffúziós felület megnő, és az oxigén diffúziós távolsága csökken. A véráramlás növekedését mind reflexszerűen, mind helyi tényezők hatására okozhatják, amelyek tágítják az izomereket. Ilyen tényezők a dolgozó izom hőmérsékletének emelkedése, a pCO 2 emelkedése és a vér pH-értékének csökkenése, amelyek nemcsak a véráramlás növekedéséhez járulnak hozzá, hanem a hemoglobin oxigén iránti affinitásának csökkenését is okozzák. az oxigén diffúziójának felgyorsítása a vérből a szövetekbe.

A szövetekben az oxigénfeszültség csökkenését vagy a szöveti légzésre való felhasználás nehézségeit nevezzük hypoxia. A hipoxia oka lehet a tüdő szellőzésének vagy keringési elégtelensége, a gázok szövetekben történő diffúziójának zavara, valamint a sejtenzimek elégtelen aktivitása.

A szöveti hipoxia kialakulását a vázizmokban és a szívben bizonyos mértékig megakadályozza a bennük található kromoprotein, a mioglobin, amely oxigénraktárként működik. A mioglobin protetikus csoportja hasonló a hemoglobin heméhez, és a molekula fehérje részét egy polipeptidlánc képviseli. Egy molekula mioglobin csak egy molekula oxigén megkötésére képes, és 1 g mioglobin - 1,34 ml oxigén. A mioglobin különösen nagy mennyiségben fordul elő a szívizomban – átlagosan 4 mg/g szövet. A mioglobin teljes oxigenizációjával 1 g szövetben az általa létrehozott oxigénellátás 0,05 ml lesz. Ez az oxigén 3-4 szívösszehúzódásra elegendő lehet. A mioglobin oxigén iránti affinitása nagyobb, mint a hemoglobiné. A mioglobin P50 féltelítettségi nyomása 3 és 4 Hgmm között van. Művészet. Ezért az izom megfelelő vérátáramlásának körülményei között oxigént tárol, és csak akkor szabadítja fel, ha hipoxiához közeli állapotok jelennek meg. Az emberben a mioglobin a szervezetben lévő teljes oxigénmennyiség 14%-át köti meg.

BAN BEN utóbbi évek Más fehérjéket is felfedeztek, amelyek képesek megkötni az oxigént a szövetekben és sejtekben. Ezek közé tartozik a neuroglobin fehérje, amely az agyszövetben és a szem retinájában található, valamint a citoglobin, amely az idegsejtekben és más típusú sejtekben található.

Hiperoxia - a normálishoz képest megnövekedett oxigénfeszültség a vérben és a szövetekben. Ez az állapot akkor alakulhat ki, ha egy személy tiszta oxigént lélegzik (felnőtteknél az ilyen légzés legfeljebb 4 órán át megengedett), vagy ha magas légnyomású kamrákba helyezik. Hiperoxia esetén fokozatosan kialakulhatnak az oxigéntoxicitás tünetei. Ezért ha hosszú ideig magas oxigéntartalmú gázkeverékkel lélegeznek, annak tartalma nem haladhatja meg az 50%-ot. Különösen veszélyes megnövekedett tartalom oxigén a belélegzett levegőben újszülöttek számára. A tiszta oxigén hosszan tartó belélegzése a retina, a tüdőhám és egyes agyi struktúrák károsodásának kockázatát hordozza magában.

A szén-dioxid gázcseréje

Normális esetben az artériás vérben a szén-dioxid-feszültség 35-45 Hgmm között ingadozik. Művészet. A beáramló artériás vér és a szöveti kapillárist körülvevő sejtek közötti szén-dioxid feszültséggradiens elérheti a 40 Hgmm-t. Művészet. (40 Hgmm az artériás vérben és akár 60-80 mm a sejtek mélyrétegeiben). Ennek a gradiensnek a hatására a szén-dioxid a szövetekből bediffundál kapilláris vér, ami 46 Hgmm-re növeli benne a feszültséget. Művészet. és a szén-dioxid-tartalom növelése 56-58 térfogat%-ra. A szövetből a vérbe felszabaduló szén-dioxid körülbelül egynegyede kötődik a hemoglobinhoz, a többi a szénsavanhidráz enzimnek köszönhetően vízzel egyesül és szénsavat képez, amelyet Na" és K" ionok hozzáadásával gyorsan semlegesít és e bikarbonátok formájában a tüdőbe kerül.

Az oldott szén-dioxid mennyisége az emberi szervezetben 100-120 liter. Ez körülbelül 70-szer több oxigéntartalékot jelent a vérben és a szövetekben. Amikor a vérben a szén-dioxid feszültsége megváltozik, intenzív újraeloszlása ​​megy végbe a vérben és a szövetek között. Ezért, ha a szellőzés nem megfelelő, a vér szén-dioxid szintje lassabban változik, mint az oxigén szintje. Mivel a zsír- és csontszövet tartalmaz különösen nagyszámú oldott és megkötött szén-dioxidot, akkor pufferként működhetnek, megkötik a szén-dioxidot hypercapnia alatt és felszabadítják hypocapnia során.

A szívből a tüdőbe áramló vér (vénás) kevés oxigént és sok szén-dioxidot tartalmaz; az alveolusok levegője éppen ellenkezőleg, sok oxigént és kevesebb szén-dioxidot tartalmaz. Ennek eredményeként kétirányú diffúzió megy végbe az alveolusok és a kapillárisok falain keresztül. oxigén átjut a vérbe, a szén-dioxid pedig a vérből az alveolusokba. A vérben az oxigén belép a vörösvérsejtekbe, és egyesül a hemoglobinnal. Vér, oxigénezett, artériássá válik és a pulmonalis vénákon keresztül a bal pitvarba jut.

Emberben a gázcsere néhány másodperc alatt befejeződik, miközben a vér áthalad a tüdő alveolusain. Ez a tüdő hatalmas felülete miatt lehetséges, amely kommunikál vele külső környezet. Az alveolusok teljes felülete meghaladja a 90 m3-t.

A szövetekben a gázcsere a kapillárisokban történik. Vékony falukon keresztül az oxigén a vérből a szövetfolyadékba, majd a sejtekbe áramlik, a szén-dioxid pedig a szövetekből a vérbe. Az oxigén koncentrációja a vérben nagyobb, mint a sejtekben, így könnyen bediffundál beléjük.

A szén-dioxid koncentrációja azokban a szövetekben, ahol felhalmozódik, magasabb, mint a vérben. Ezért átjut a vérbe, ahol a plazmában és részben a hemoglobinnal kémiai vegyületekhez kötődik, a vér a tüdőbe szállítja és a légkörbe kerül.

Tantárgy:Légzőrendszer

Tanulság: A tüdő szerkezete. Gázcsere a tüdőben és a szövetekben

Az emberi tüdő párosított kúp alakú szerv (lásd 1. ábra). Kívülről pulmonalis mellhártya borítja, mellkasi üreg parietális mellhártya borítja. A mellhártya 2 rétege között pleurális folyadék található, amely csökkenti a súrlódási erőt belégzéskor és kilégzéskor.

Rizs. 1.

1 perc alatt a tüdő 100 liter levegőt pumpál.

A hörgők elágaznak, hörgőket képeznek, amelyek végein vékony falú tüdőhólyagok - alveolusok találhatók (lásd a 2. ábrát).

Rizs. 2.

Az alveolusok és a kapillárisok fala egyrétegű, ami megkönnyíti a gázcserét. Hámszövet alkotja őket. Felületaktív anyagot választanak ki, amely megakadályozza az alveolusok összetapadását, és olyan anyagokat, amelyek elpusztítják a mikroorganizmusokat. Az elhasznált biológiailag aktív anyagokat a fagociták megemésztik, vagy köpet formájában választják ki.

Rizs. 3.

Az alveoláris levegő oxigénje a vérbe, a vérből származó szén-dioxid pedig az alveoláris levegőbe (lásd 3. ábra).

Ez a parciális nyomás miatt következik be, mivel minden gáz pontosan a parciális nyomása miatt oldódik fel egy folyadékban.

Ha egy gáz parciális nyomása a környezetben nagyobb, mint a folyadékban lévő nyomása, akkor a gáz addig oldódik a folyadékban, amíg be nem áll az egyensúly.

Az oxigén parciális nyomása 159 mm. rt. Művészet. a légkörben és a vénás vérben - 44 mm. rt. Művészet. Ez lehetővé teszi, hogy a légkörből oxigén kerüljön a vérbe.

A vér a tüdőartériákon keresztül jut be a tüdőbe, és az alveolusok kapillárisain keresztül vékony rétegben terjed, ami elősegíti a gázcserét (lásd 4. ábra). Az alveoláris levegőből a vérbe jutó oxigén a hemoglobinnal kölcsönhatásba lépve oxihemoglobint képez. Ebben a formában az oxigént a vér szállítja a tüdőből a szövetekbe. Ott a parciális nyomás alacsony, és az oxihemoglobin disszociál, és oxigén szabadul fel.

Rizs. 4.

A szén-dioxid-kibocsátás mechanizmusai hasonlóak az oxigénfelvétel mechanizmusaihoz. A szén-dioxid a hemoglobinnal - karbohemoglobinnal - instabil vegyületet képez, amelynek disszociációja a tüdőben történik.

Rizs. 5.

A szén-monoxid a hemoglobinnal stabil vegyületet képez, amelynek disszociációja nem következik be. És az ilyen hemoglobin már nem tudja ellátni funkcióját - oxigént szállítani az egész testben. Ennek eredményeként egy személy fulladás következtében még normális tüdőfunkció mellett is meghalhat. Ezért veszélyes zárt, szellőzetlen helyiségben tartózkodni, ahol autó jár, vagy tűzhely ég.

további információ

Sok ember gyorsan (percenként több mint 16-szor) lélegzik, miközben felületes légzési mozdulatokat végez. Az ilyen légzés következtében a levegő csak a tüdő felső részeibe kerül, az alsó részeken pedig a levegő pangása következik be. Ilyen környezetben a baktériumok és vírusok intenzív szaporodása következik be.

Mert önellenőrzés A megfelelő légzés biztosításához stopperóra lesz szüksége. Meg kell határozni, hány légzési mozgást végez egy személy percenként. Ebben az esetben figyelemmel kell kísérni a belégzés és a belélegzés folyamatát.

Ha a hasizmok légzéskor megfeszülnek, ez hasi légzés. Ha a mellkas térfogata megváltozik, ez egy mellkasi típusú légzés. Ha mindkét mechanizmust alkalmazzák, akkor a személy vegyes típusú légzéssel rendelkezik.

Ha egy személy percenként legfeljebb 14 légzést végez, ez kiváló eredmény. Ha egy személy 15-18 mozdulatot tesz, ez jó eredmény. És ha több mint 18 mozgás van, ez rossz eredmény.

Bibliográfia

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biológia. 8. - M.: Túzok.

2. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Shvetsov G.G. / Szerk. Pasechnik V.V. Biológia. 8. - M.: Túzok.

3. Dragomilov A.G., Mash R.D. Biológia. 8. - M.: Ventana-Graf.

Házi feladat

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biológia. 8. - M.: Túzok. - 141. o., feladatok és 1., 3., 4. kérdés.

2. Milyen szerepet játszik a parciális nyomás a gázcserében?

3. Milyen a tüdő felépítése?

4. Készülj fel kis üzenet, amelyben megmagyarázzák, hogy a nitrogén, a szén-dioxid és más levegőkomponensek miért nem jutnak be a vérbe belégzéskor.

A tüdőben gázcsere megy végbe az alveolusokba belépő levegő és a kapillárisokon átáramló vér között. Az alveolusok levegője és a vér közötti intenzív gázcserét elősegíti az úgynevezett levegő-hematikus gát kis vastagsága. Az alveolusok fala egyrétegű laphámból épül fel, belülről vékony foszfolipid filmréteg borítja - egy felületaktív anyag, amely megakadályozza az alveolusok összetapadását a kilégzés során, valamint csökkenti a felületi feszültséget és a gázcserét a levegő és a vér között. Belégzéskor az oxigén parciális nyomásának koncentrációja az alveolusokban sokkal magasabb, mint 100 Hgmm. Art. mint vénás vérben 40 Hgmm. Art., átfolyik a tüdőkapillárisokon. Ezért az oxigén könnyen elhagyja az alveolusokat a vérbe, ahol gyorsan egyesül a vörösvértestek hemoglobinjával. Ugyanakkor a szén-dioxid, amelynek koncentrációja a kapillárisok vénás vérében magas (47 Hgmm). Art., az alveolusokba diffundál, ahol parciális nyomása 40 Hgmm alatt van. Art.. Az alveolusokból a könnyű szén-dioxidot kilélegzett levegővel távolítják el A hemoglobin különleges tulajdonságának köszönhetően, hogy oxigénnel és szén-dioxiddal egyesül, a vér jelentős mennyiségben képes felvenni ezeket a gázokat

A szervezet szöveteiben a folyamatos anyagcsere és az intenzív oxidációs folyamatok eredményeként oxigén emésztődik fel és szén-dioxid képződik Az anyagcsere során keletkező szén-dioxid a szövetekből a vérbe jut és csatlakozik a hemoglobinhoz. Ebben az esetben törékeny vegyület képződik - karbohemoglobin. A hemoglobin és a szén-dioxid gyors összekapcsolódását a vörösvértestekben található szénsav-anhidráz enzim segíti elő.

A szövetek elégtelen oxigénellátása és hipoxia léphet fel, ha a belélegzett levegő oxigénhiánya van.

Amikor a légzés leáll vagy leáll, fulladás és fulladás alakul ki. Ez az állapot fulladás vagy más váratlan körülmények miatt fordulhat elő.

23. A hipoxia fogalma. Fűszeres és krónikus formák. A hipoxia típusai.

A hipoxia egy tipikus kóros folyamat, amely akkor fordul elő, ha a test szövetei nem jutnak elegendő oxigénhez, vagy megsértik annak felhasználását a folyamatban. biológiai oxidáció. Ez a szövetek oxigénhiánya, amely fizikai, kémiai, biológiai és egyéb tényezők hatására léphet fel.A különböző szervek és szövetek eltérően érzékenyek az oxigén és az ATP hiányára. Az agyszövet a legérzékenyebb a hipoxiára. A hipoxia során elsősorban a központi szövet sejtjei érintettek. idegrendszer.típusú hipoxia Exogén hipoxia: 1 hipoxiás normobár - akkor fordul elő, ha hosszú tartózkodás zárt, rosszul szellőző helyiségekben: bányákban, kutakban, repülőgépkabinokban stb.; 2 hipoxiás hipobárikus - akkor alakul ki, amikor a belélegzett levegőben a p02 oxigén parciális nyomása a légköri nyomás csökkenése miatt csökken, magasra való felmászáskor, hegyi betegség vagy magassági betegség; 3 hiperoxiás - túlzott oxigén esetén fordul elő, amelyet a szervezet nem fogyaszt el, és van toxikus hatás, blokkolja a szöveti légzést, szövődmény a hiperbár oxigenizáció során Endogén hipoxia során kóros folyamatok a szervezetben: 1 légúti - tüdő, légcső, mellhártya betegségekkel fordul elő, szív- és érbetegségekkel alakul ki 3 vér hemic - on- Gn akkor adható, ha a vörösvértestek száma csökken különböző vérszegénységekkel, vagy amikor a tulajdonságait hemoglobin változás és annak képessége, hogy felszabadítsa károsodott oxigén; 4 szövet - a sejtekben végbemenő redox folyamatok megzavarásakor, 5 vegyes - számos, a szövetek oxigénellátását biztosító rendszer egyidejű működési zavarával alakul ki Stressz hipoxia - a szervek és szövetek fokozott működése következtében jelentkezik erős fizikai terhelés során. Az akut hypoxia gyorsan kialakul, és gyakran fordul elő akut légúti és szív- és érrendszeri elégtelenség. - légszomj, tachycardia, fejfájás, hányinger, hányás, mentális zavarok, mozgáskoordináció károsodása, cianózis, esetenként látás- és hallászavarok. A krónikus hipoxiát hosszú lefolyás jellemzi, és vérbetegségekkel, krónikus szív- és érrendszeri és légzési elégtelenséggel, légzési és keringési zavarokkal, fejfájással, ingerlékenységgel, szöveti degeneratív elváltozásokkal jelentkezik. Az általános hipoxiát az egész szervezet oxigén- és energiaéhezése jellemzi. A lokális hipoxiát az egyén oxigén- és energiaéhezése jellemzi

24. A testfunkciók zavarai hipoxia során.

Az agy oxigénhiányának legkorábbi mutatói az általános izgatottság, eufória, a figyelem gyengülése, valamint a döntések meghozatalakor előforduló hibák számának növekedése. összetett feladatok. Aztán jön a gátlás, az álmosság, a mozgáskoordináció elvesztése. eszméletvesztés, görcsök, bénulás lehetséges Súlyos oxigénhiány esetén a légzés károsodik: gyakorivá, felületessé válik, hipoventiláció tüneteivel. Ezután légzésdepresszió lép fel. A szabálytalan légzőmozgásokat felválthatja a légzés rövid távú leállása. Bizonyos típusú hipoxia esetén cianózis lép fel - cianózis - én csak bőr, ami a vér CO2 és oxihemoglobin tartalmának csökkenésével jár. Légúti hypoxia esetén az artériás vér CO2-szintjének csökkenése miatt központi diffúz cianózis alakul ki. Keringési hipoxia esetén perifériás akrocianózis alakul ki a vénás vér CO2 csökkenése miatt. A hipoxia a szív- és érrendszer működését is megzavarja. tachycardia és megnövekedett vérnyomás. a szívműködés depressziója. Az agy és a szív kivételével minden szervben és szövetben kifejezett mikrokeringési zavar lép fel, ami fokozza a vérkeringés súlyosságát. oxigén éhezés szövetek.. veszélyes éles visszaesés vese véráramlását, mivel ez a vesekéreg nekrózisának és akut veseelégtelenség kialakulásához vezethet. A bazális anyagcsere kezdetben növekszik, majd súlyos hipoxémia esetén csökken. A testhőmérséklet csökken.A zsírok lebontása is fokozódik. Az oxigénhiány miatt a zsírsavak nem tudnak teljesen lebontani, ezért a hipoxia során a ketosavak felhalmozódnak a sejtekben és a vérben. Az energiahiány következtében az ionszivattyúk működése megzavarodik, a káliumionok felhalmozódnak.

25. Kompenzációs mechanizmusok hipoxia során.

Hipoxiás körülmények között a sürgős adaptív reakciók azonnal aktiválódnak. Ezeket reflexmechanizmusok biztosítják a központi idegrendszer részvételével. Légzési mechanizmusok: 1 a pulmonalis lélegeztetés fokozása a légzés mélységének és gyakoriságának növelésével, kompenzációs légszomj; 2 a tüdő légzőfelületének növekedése a további alveolusok szellőztetése miatt; 3 az alveolocapilláris membrán O2 és CO2 permeabilitásának növekedése Hemodinamikai mechanizmusok: 1 a perctérfogat növekedése a stroke volumen és a pulzusszám növekedése miatt; 2 az erek tónusának növelése és a véráramlás felgyorsítása; 3 a vér újraeloszlása ​​az erekben Hematogén mechanizmusok: 1 a perifériás vér vörösvértest-tartalmának növekedése a depóból történő mobilizáció következtében; 2 fokozott hematopoiesis; 3 fokozódik az oxihemoglobin disszociációja oxigénné és hemoglobinná Szövet mechanizmusok. 1 az artériás vérből a szövetekbe juttatott oxigén mennyiségének növekedése; 2 az anaerob glikolízis aktiválása; 3 a szervekben az anyagcsere intenzitásának gyengülése A hosszú távú adaptív reakciókat a hipoxiához való alkalmazkodás jelenti Az asphyxia olyan állapot, amely az oxigénellátás és a szén-dioxid felszabadulás hirtelen csökkenésével vagy teljes megszűnésével jelentkezik. mechanikus fulladás, amely akkor jelentkezik, ha akadályok vannak a légutakba jutó levegő útjában, vagy ha kívülről összenyomódnak: négy szakasza van.Az első szakasz a légző- és vazomotoros központok ingerlékenységének és a légzőrendszer tónusának növekedése. szimpatikus idegrendszer. a belégzési dyspnoe fokozódik artériás nyomás; görcsökben.A második szakaszban a paraszimpatikus idegrendszer tónusa növekszik; kilégzési dyspnoe alakul ki. bradycardia, harmadik szakasz -. A légzés néhány percre leáll, a vérnyomás csökken, a szívműködés lelassul A negyedik szakasz terminális légzésben nyilvánul meg, csökken a vérnyomás, ritka a szívverés, elhalványulnak a reflexek; görcsök jelennek meg, akaratlan vizelés, székletürítés. A halál a légzésbénulás következtében következik be.

26. Fehérje anyagcsere és szabályozása.

A növekedés során a fehérje szükséges az új sejtek és szövetek kialakulásához. Hogyan fiatalabb kor gyermek, a nagy mennyiség Minden testtömegkilogrammhoz fehérje szükséges. A gyermek életének első évében 5-5,5 g fehérje szükséges kilogrammonként, 1 évestől 3 éves korig 4-4,5 g. A fiúk fehérjeszükséglete nagyobb, mint a lányoké. A fejlődő szervezetben a fehérjeszintézis dominál a lebontással szemben. Ezért a gyermekeket pozitív nitrogénegyensúly jellemzi. Vannak olyan optimális napi fehérjedózisok, amelyeknél megfigyelhető a szervezetben a nitrogén maximális visszatartása vagy visszatartása. A fehérje mennyiségének e normát meghaladó növekedése nem jár együtt a szervezet nitrogén-visszatartásának növekedésével. Nagyon fontos, hogy a gyerekek elegendő esszenciális aminosavat kapjanak étrendjükből. A vérképzést elősegítő lizin, a növekedéshez is szükséges triptofán fogyasztása 1-3 éves gyermekeknél a táplálékkal bevitt fehérje 75%-a állati eredetű, 25%-a növényi eredetű. A fehérjék nem raktározódnak a szervezetben tartalékban, tehát ha a szervezet által igényeltnél többet ad nekik étellel, akkor a nitrogén-visszatartás és a fehérjeszintézis növekedése nem következik be. Ugyanakkor a gyermek sav-bázis egyensúlya megbomlik, az étvágy romlik, a vizeletben és a széklettel történő nitrogénkiválasztás fokozódik. Az életkor előrehaladtával az állati fehérjetartalomnak csökkennie kell, és 5 éves korban mindkét fehérje mennyiségének azonosnak kell lennie. A gyermekek nitrogénanyagcseréjét a kreatin jelenléte jellemzi a vizeletben, míg a felnőttek vizelete nem tartalmaz. Ennek oka a felnőttkorban a kreatint visszatartó izmok elégtelen fejlődése. Csak 17-18 éves korukra tűnik el a kreatin a vizeletből. Számos enzim aktivitása megnő a születés után,

27. Szénhidrát- és zsíranyagcsere, szabályozásuk.

A táplálékból kapott növényi és állati zsírokat lebontják emésztőrendszer a glicerinre és a zsírsavakra, amelyek a vérbe és a nyirokba, és csak részben szívódnak fel a vérbe. A lipideket ezekből az anyagokból, valamint a szénhidrátok és fehérjék anyagcseretermékeiből szintetizálják. a lipidek kötelezőek szerves része sejtszerkezetek: citoplazma, sejtmag és sejtmembrán, különösen idegsejtek. A szervezetben el nem fogyasztott lipidek zsírlerakódások formájában raktározódnak.Egyes telítetlen zsírsavak, szükséges a szervezet számára linolsav, linolénsav, arachidonsav, be kell jutnia a szervezetbe kész forma, mivel a szervezet nem képes ezeket szintetizálni - esszenciális zsírsavak. Növényi olajokban található.A zsírokkal a szervezet bennük oldódó vitaminokat kap: A, D, E, K, amelyek létfontosságúak. fontos. Minél fiatalabb a gyermek életkora, annál nagyobb a gyermek szervezetének lipidigénye. Zsírok nélkül nem lehet általános és specifikus immunitást kialakítani.1-3 éves gyermekek táplálékában a napi zsírmennyiség 32,7g legyen.Szoptatáskor a tejzsírok akár 98%-a is felszívódik, műtejjel - 85% Megállapítást nyert, hogy a gyermekek zsíranyagcseréje instabil, szénhidráthiány esetén a táplálékban, vagy fokozott fogyasztás esetén a zsírraktár gyorsan kiürül A szervezet különböző lipidtartalmának változása fokozatos zavarokat okoz a szervezetben. áteresztőképesség és sűrűség sejtmembránok, ami a sejtfunkció romlásával jár együtt. A szénhidrát-anyagcsere jellemzői. A szénhidrátok a fő energiaforrások. A legnagyobb mennyiségben a gabonafélékben, a burgonyában, a gyümölcsökben és a zöldségekben találhatók. A szénhidrátok az emésztőrendszerben glükózzá bomlanak le, felszívódnak a vérbe, és felszívódnak a szervezet sejtjeiben. A fel nem használt glükóz glikogén poliszacharid formájában raktározódik a májban és az izmokban, ami a szervezet szénhidráttartaléka. A központi idegrendszer különösen érzékeny a vér glükóz hiányára és a hipoglikémiára. A vércukorszint enyhe csökkenésével gyengeség és szédülés figyelhető meg, a szénhidrátok jelentős csökkenésével pedig különféle vegetatív rendellenességek, görcsök és eszméletvesztés lépnek fel. A szénhidrátok lebontása történhet aerob vagy anaerob körülmények között. A glükóz lebomlásának gyorsasága és a tartalék - glikogén - gyors kinyerésének és feldolgozásának képessége megteremti a vészhelyzeti mobilizáció feltételeit energiaforrásokéles érzelmi izgalommal, intenzív izomterheléssel. Mint tudják, a szénhidrátok részei nukleinsavak, citoplazma, fontos plasztikus szerepet játszanak a sejtmembránok kialakulásában Jellegzetes sajátosság szénhidrát anyagcsere A gyermekek szénhidrátjainak emészthetősége magas, akár 99%. Figyelembe kell venni, hogy az élet első évében a fő szénhidrát a laktáz. A gyermek szervezetének nagyobb szüksége van a szénhidrátokra, mivel a glikolízis intenzitása nagyon magas, 35% -kal magasabb, mint a felnőtteknél. Napi szükséglet szénhidrátban van benne csecsemőkor 10-12 g 1 testtömeg-kilogrammonként, 1-3 éves korban -193 g Gyermekek glükóztoleranciája nagyobb, mint felnőtteknél.

28. Víz és ásványi sók cseréje, szabályozása.

Az ásványi sók nem energiaforrások, de bevitelük és kiürülésük feltétele ennek normális élet. Az ásványi sók bizonyos ozmotikus nyomást hoznak létre. A gyermek testében lévő sók mennyisége az életkorral növekszik. A gyermekeknek különösen nagy a Ca- és P-igényük, amelyek szükségesek a kialakulásához csontszövet. A kalcium befolyásolja az idegrendszer ingerlékenységét, az izomösszehúzódást, a véralvadást, a fehérje- és zsíranyagcserét a szervezetben. A legnagyobb Ca-szükséglet az első életévben és a pubertás idején figyelhető meg. Az első életévben 8-szor több kalciumra van szükség, mint a másodikban; amikor a szervezetben a Ca mennyisége felnőtteknél csökken, a csontszövetből elkezd bejutni a vérbe, n. Gyermekeknél ebben az esetben éppen ellenkezőleg, a Ca-t a csontszövet és a vér megtartja. A normál csontosodási folyamathoz szükséges, hogy elegendő mennyiségű foszfor kerüljön a szervezetbe. Gyermekeknél óvodás korú a kalcium és a foszfor arányának egyenlőnek kell lennie az egységgel. 8-10 éves korban a kalciumra valamivel kevesebb, mint a foszforra van szükség: A foszfor nemcsak a csontszövet növekedéséhez, hanem az idegrendszer, a legtöbb mirigy és más szervek normál működéséhez is szükséges.A Na+ mennyisége, A gyermekek ételében a K+ és Cl- ionoknak kevesebbnek kell lenniük, mint egy felnőtt ételében, a gyermeknek több vasat kell kapnia ételből, mint egy felnőtté. A növekvő szervezetnek szüksége van mikroelemekre is, amelyek közül sok részt vesz a vérképző folyamatokban - réz, kobalt, molibdén. felhalmozódnak a szervezetben. A jód szükséges a hormonok képződéséhez pajzsmirigy. Az élelmiszerben való hiánya a betegség, az endemikus golyva kialakulásához vezet. A fluor szükséges a fogszövet, különösen a fogzománc megfelelő képződéséhez. Víz-só anyagcsere. A gyermek növekedése és fejlődése attól függ, hogy elegendő mennyiségű víz van a szervezetben, ami biztosítja az intenzív anyagcserét. = a víz az emberi szervezetben = építési anyag, a katalizátor mindenki számára anyagcsere folyamatokés a test termosztátja. A szervezetben lévő víz teljes mennyisége életkortól, nemtől és kövérségtől függ. Átlagosan egy férfi testében körülbelül 61% víz, a női testben 51%. Gyermekeknél a víz nagyon gyorsan újraoszlik a vér és a szövetek között. A gyermekek belében gyorsabban szívódik fel, mint a felnőtteknél. Gyermekeknél a szövetek gyorsan elveszítik és felhalmozzák a vizet. A vízhiány súlyos zavarokat okoz a gyermekek köztes anyagcseréjében. Hogyan fiatalabb gyerek, azok több víz súlykilogrammonként híznia kell. A relatív vízszükséglet az életkorral csökken, de az abszolút vízigény növekszik. A fiúknak több vízre van szükségük, mint a lányoknak.

29. Az emberi kiválasztó rendszer. A Nephron a fő szerkezeti és funkcionális egység vese A vizelet képződésének fázisai.

A kiválasztó szervek közé tartoznak: vesék, húgyvezetékek, hólyag, húgycső. Normál működés kiválasztó rendszer fenntartja a sav-bázis egyensúlyt és biztosítja a szervezet szerveinek és rendszereinek működését.

Vese lat. ren; görög A nephos egy páros kiválasztó szerv, amely vizeletet termel, tömege 100-200 g, a gerinc oldalain található, a XI mellkasi és II-III ágyéki csigolyák szintjén.

A vesék bab alakúak, felső és alsó pólusai, külső domború és belső homorú élei, elülső és hátsó felületei. A veséket három membrán borítja - vese fascia, rostos és zsíros kapszula. A vese két rétegből áll: a külső világos kéregből és a belső sötét velőből.A kéreg oszlopok formájában belép a velővel, és azt 5-20 vesepiramisra osztja. a vese piramisait alkotó A vese fő funkcionális és szerkezeti egysége a nefron, amelyből körülbelül 1,5 millió van. 83 a vesetestből áll, beleértve az érhártya glomerulust. A testet egy kettős falú kapszula, a Shumlyansky-Bowman kapszula veszi körül. A kapszula üregét egyrétegű köbös hám béleli A nefronok kb. 80%-a a kéreg vastagságában - corticalis nephronok, 18-20%-a a vese velőjében - juxtamedullaris peri-cerebralis található. nephronok.A vese vérellátása miatt jól-. meglévő véredényhálózat. Az ureter ureter egy páros szerv, amely a vizelet eltávolítását a veséből a hólyagba végzi. 6-8 mm átmérőjű, 30-35 cm hosszúságú cső alakú. Hasi, medencei és intramurális részei vannak Az ureternek három tágulása van - ágyéki, medence és a hólyag bejárata előtt, ill. három szűkület a vesemedence találkozásánál, a hasi rész átmenetével a kismedencei részre és a hólyagba áramlás előtt A hólyag egy páratlan üreges szerv, amelyben 250-500 ml vizelet halmozódik fel; a medence alján található. Alakja és mérete a vizelettel való telítettség mértékétől függ.A hólyagnak van csúcsa, teste, alja és nyaka. Húgycső A vizelet időszakos eltávolítására tervezték Hólyag férfiaknál a vizelet diurézis napi mennyisége általában 1,2-1,8 liter, és a szervezetbe jutó folyadék mennyiségétől, a környezeti hőmérséklettől és egyéb tényezőktől függ. A normál vizelet színe szalmasárga, és leggyakrabban a relatív sűrűségétől függ. A vizelet reakciója enyhén savas, relatív sűrűség 1,010-1,025. A vizelet 95% vizet tartalmaz, 5% szilárd anyagok, amelynek fő része karbamid - 2%, húgysav- 0,05%, kreatinin - 0,075%. Az elsődleges vizelet a nephron tubulusai mentén mozog. Belőle a szervezet számára szükséges összes anyag visszaszívódik a vérbe és a legtöbb vizeletképződés II. vizes fázisa - reabszorpció. A bomlástermékek a tubulusokban maradnak, tápanyagok, amelyekre a szervezetnek nincs szüksége, vagy azokat, amelyek során nem képes tárolni például a glükózt diabetes mellitus. Ennek eredményeként napi körülbelül 1,5 liter másodlagos vizelet képződik. A kanyargós tubulusokból a vizelet a gyűjtőcsatornákba kerül, amelyek egyesülnek és a vizeletet a vesemedencebe szállítják. Innen a vizelet az uretereken keresztül a hólyagba áramlik.

30. A veseműködés idegi és humorális szabályozása. A veseműködés szabályozása.

31. A hőszabályozás fogalma. Kémiai és fizikai hőszabályozás.

Az emberi test egyes részeinek hőmérséklete eltérő, ami a hőtermelés és a hőátadás egyenlőtlen feltételeivel jár. Nyugalmi állapotban és mérsékelt fizikai aktivitásban a legnagyobb hőtermelés és a legkevesebb hőátadás közben megy végbe belső szervek, ezért hőmérsékletük a legmagasabb, a legmagasabb a májban - 37,8-38 °C. A legalacsonyabb bőrhőmérséklet egy embernél a kéz és a láb területén figyelhető meg, sokkal magasabb a hónaljban, ahol általában mérik.Normál körülmények között egy egészséges ember hónaljánál 36,5-36,9 °C a hőmérséklet. Napközben az ember testhőmérséklete ingadozik: minimum 3-4 óra, maximum 16-18 óra között. A homeoterm állatok azon képességét, hogy állandó szinten tartsák a testhőmérsékletet, két egymással összefüggő folyamat – a hőtermelés és a hőátadás – biztosítja. Kémiai hőszabályozás bizonyos szintű hőtermelést biztosít a szövetekben zajló enzimatikus folyamatok normális végrehajtásához. A legintenzívebb hőképződés az izmokban történik. Hideg körülmények között az izmok hőtermelése meredeken megnövekszik. A hőtermelési folyamatokban az izmok mellett a máj és a vese is jelentős szerepet játszik. A fizikai hőszabályozást a test hőteljesítményének változtatásával hajtják végre. A hőátadás a következő módokon valósul meg: A hősugárzás sugárzás biztosítja, hogy a test a test felszínéről érkező infravörös sugárzás segítségével hőt adjon át környezetének. A hővezetés olyan tárgyakkal való érintkezéskor következik be, amelyek hőmérséklete alacsonyabb, mint a testhőmérséklet. A konvekció hőátadást biztosít a test melletti levegőnek vagy folyadéknak. A szervezet a légzés során a bőr felszínéről és a légutak nyálkahártyájáról víz elpárologtatásával is hőt bocsát ki. Naponta akár 0,5 liter víz is elpárolog a bőrön keresztül. A hőtermelő központ a hypothalamus caudalis részében található. Ha az állat agyának ez a része megsemmisül, a hőképzési mechanizmusok felborulnak, és az ilyen állat képtelenné válik fenntartani a testhőmérsékletet, amikor a hőmérséklet csökken. környezetés hipotermia alakul ki. A hőátadó központ az elülső hipotalamuszban található. Ha ez a terület megsemmisül, az állat elveszíti az izoterma fenntartásának képességét, míg a toleranciát. alacsony hőmérsékletek megtartja.