Физиологические механизмы газотранспортной системы крови при физических нагрузках и гипоксических воздействияхСтраница 1
Кровь представляет собой внутреннюю среду организма, обеспечивающую определенное постоянство основных физиологических и биохимических параметров и осуществляющую гуморальную связь между органами.
Кровь состоит из форменных элементов (42-46 % ) – эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов и жидкой плазмы (54-58 % ).
У взрослого человека количество крови составляет 5-8 % массы тела, что соответствует 5-6л
Кровь выполняет в организме целый ряд физиологических функций:
1) Транспортная функция – заключается в переносе всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ (питательных веществ, газов, гормонов, ферментов, метаболитов).
2) Дыхательная функция – состоит в доставке кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.
3) Терморегуляторная функция – перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым.
4) Защитная функция – осуществление неспецифического и специфического иммунитета; свертывание крови предохраняет от кровопотери при травмах.
5) Регуляторная (гуморальная) функция – доставка гормонов, пептидов, ионов и других физиологически активных веществ от мест их синтеза к клеткам организма, что позволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций.
6) Питательная функция – обусловлена переносом аминокислот, глюкозы, жиров, витаминов, ферментов и минеральных веществ от органов пищеварения к тканям, системам и депо.
7) Выделительная функция – направлена на перенос продуктов обмена (мочевина, креатин, вода, соли и т.д.) от мест их образования к органам выделения (почки, легкие).
Перенос газов кровью
При работе в несколько раз увеличивается объемная скорость кровотока, что обеспечивает доставку нужного количества кислорода к работающим мышцам и транспорт углекислого газа к альвеолярным капиллярам.
Кислород находится в крови в двух состояниях. Часть (0,3мл на 100мл крови) в виде физически растворенного газа, а остальная часть (почти 20мл кислорода на 100мл крови) в виде химически связанного состояния – в связи с гемоглобином. Фракция физически растворенного кислорода играет важную роль: весь кислород, который идет из альвеолярного воздуха в кровь или из крови в ткань, проходит стадию физического растворения. Растворимость газов в жидкостях подчиняется закону Генри-Дальтона: количество растворенного газа пропорционально порциональному напряжению газа. Коэффецент пропорциональности (коэф. Бунзена) для кислорода = 0,024мл на 1мл растворителя в расчете на 1 атм (760 атм. рт. ст.).
Растворимость кислорода в плазме крови низка: при «Р» кислорода = 1мм рт ст в 100мл крови растворяется 0,0031мл кислорода. При нормальных физиологических условиях («Р» кислорода = 100 мм рт ст) в 100мл крови растворяется 0,31 мл кислорода. Такое количество кислорода не обеспечивает потребности организма, поэтому основное значение имеет другой способ переноса – в виде связи с гемоглобином внутри эритроцита - окигемоглобин. Главной функцией гемоглобина является транспорт кислорода от легких к тканям и транспорт углекислого газа от тканей к легким. Общий запас кислорода в организме около 1700-2400см. В обычных условиях при дыхании воздухом 1г гемоглобина присоединяет 1.34 мл кислорода, а т.к. в крови содержится 140-160г гемоглобина, то количество кислорода в нем составляет примерно 200мл; эту величину принято называть кислородной емкостью крови. Таком образом если общий объем крови в организме человека составляет 5л, то количество кислорода связанное с гемоглобином, в ней будет равно около 1л.
Наиболее важным параметром, определяющим количество кислорода, связанного с гемоглобином, является насыщение гемоглобина кислородом – сатурация («Sa» кислорода), которая рассчитывается по формуле:
При «Р» кислорода = 100 мм рт ст насыщение гемоглобина кислородом артериальной крови составляет 97 %, а в венозной 75 %.
Действие кислорода и потребление кислорода тканями
Доставка кислорода («D»кислорода) – скорость с которой кислород доставляется к тканям. «D» кислорода является интегральным показателем и зависит от содержания кислорода в крови («Са» кислорода) и содержание сердечного выброса (Q) , так «D» кислорода = Са+Q, нормальное значение равно 1000мл в мин.