АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

VII.1.1. Функция дыхания

Прочитайте:
  1. D) Частота сокращения сердца и дыхания
  2. III. ИГРА И СОСТЯЗАНИЕ КАК КУЛЬТУРОСОЗИДАЮЩАЯ ФУНКЦИЯ
  3. III. Лекарственные средства, влияющие на функцию органов дыхания
  4. III.1.3. Гигиена органов дыхания и голосового аппарата
  5. V. «АРТ-ТЕРАПИЯ В РАБОТЕС ПСИХОСОМАТИЧЕСКИМИ ДИСФУНКЦИЯМИ»
  6. VI 1.1.2. Функция кровообращения
  7. VIII. ФУНКЦИЯ ВО-ОБРАЖЕНИЯ
  8. А) различны по строению и функциям
  9. Активизация МН и укрепл.-е мышц глотки; полож.-е яз. в рот. полости; формир. физиол. типа дыхания.

В условиях покоя или при выполнении субмаксимальных нагру­зок потребность организма в кислороде остается на высоте такой же, что и на равнине. Поэтому, чтобы адекватно обеспечить орга­низм кислородом, уменьшение количества молекул 02 в единице объема разреженного воздуха на высоте должно быть компенси­ровано соответствующим увеличением легочной вен­тиляции. Это основной функциональный механизм быстрого приспособления организма к гипоксическим условиям высоты.

На высоте до 3000—3500 м легочная вентиляция в покое усили­вается вначале крайне незначительно. Поэтому сразу часто наблю­дается особенно большое снижение парциального давления 02 в альвеолярном воздухе. При выполнении мышечной работы на вы­соте легочная вентиляция с самого начала существенно больше, чем на равнине. У одного и того же человека при одинаковой абсолютной нагрузке (равном потреблении 02) легочная вентиля­ция тем сильнее, чем больше высота (рис. 68).

С одной стороны, сниженная плотность воздуха на большой вы­соте облегчает внешнее дыхание, с другой — при низком баромет­рическом давлении способность дыхательных мышц повышать внут- ригрудное давление уменьшается. В целом, однако, максимальные возможности дыхательного аппарата на высоте больше, чем на уровне моря. Во время максимальной работы на большой высоте легочная вентиляция может достигать 200 л/мин (табл. 21).

Снижение барометрического давления ведет к уменьше­нию парциального напряжения 02во всех звеньях кислородтранспортной системы организма (рис. 69), хотя усиленная легочная вентиляция и другие физиологические механизмы препят­ствуют снижению содержания 02 в крови и других тканях тела.

г.*


fBTPS) -. Легочная вентиляция

л/мин

г

• л <

щ

1?

•»

/

А'/

/■У

I 2 3 4 0 25 50 75 ЮО

Уд/мин Частота сердечных сокращений 200

гЛ

/

/

X • 4000 м

х 2300 м о 0м

и I 2 3 4 0 25 50 75 100 игХ Молочная кислота

т f //

х J

;/r

Л'

I 2 3 4 0 25 50 75 100

Реакция крови (рН)

KV \\\

-J—I I I I I

I 2 3 4 0 25 50 75 100 а/мни (STPD) По.ре6«ние02 У, МПК

Рис. 68. Легочная вентиляция, ЧСС, содержание молочной кислоты и рН крови при работе на велоэргометре с разной мощностью нагрузки:

ох /

н барокамере с давлением 462 мм рт. ст., соот­ветствующим высоте 4000 м над уровнем моря (черные кружки), в барокамере с давлением 580 мм рг. ст., соответствук^щнм высоте 2300 м (крсстикн), на уровне моря (светлые кружил) (по Л. Хермаисену и Б. Салтину, 1971)

В результате вблизи митохондрий давление 02 может быть равно 10 мм рт. ст. на уровне моря и около 5 мм рт. ст даже на высоте.5600 м. Такое давление все еще достаточно, чтобы обеспечить оптимальные условия для проте­кания окислительных фермента­тивных реакций в клетках тела.

Парциальное давле­ние 02 в альвеолярном воздухе определяется давле­нием этого газа во вдыхаемом воздухе и величиной легочной вентиляции. Чем выше последняя, т. е. чем больше обменивается воздух в легких, тем ближе сос­тав альвеолярного воздуха к ат­мосферному. Однако в любом случае парциальное давление 02 в альвеолярном воздухе может лишь приближаться к таковому в атмосферном (вдыхаемом) воз­духе, но не быть равным ему, а тем более не превышать его. Поэ­тому по мере увеличения высоты (снижения барометрического дав­ления) падает парциальное дав­ление 02 в атмосферном и соот­ветственно в альвеолярном возду­хе (см. табл. 20).

Пропорционально падению парциального давления 02 в атмосферном и альвеолярном воздухе снижается парциаль­ное напряжение 02 в ар­териальной КрОВИ (г Иг поксемия). Это один из важ­нейших стимулов усиления легоч­ной вентиляции в условиях по­коя. Гипоксемия стимулирует хе- морецепторы каротидных и аор­тальных телец, что рефлекторно усиливает активность дыхатель­ного центра.

Высотная гипервентиляция вызывает усиленное выведение С02 из крови с выдыхаемым воздухом. В результате по мере подъема на высоту н а пряже-


Альвеоляр­ный воздух

Ом

140 120 |Ю0

5"

Клетки» ткани тела

20 40 60 80 ЮО, Парц.напряжени* Од.мы рт.ст.
Рис. 70. Кривая диссоциации оксигемоглобина у жителя рав­нины Стрелки показывают процент насыщения гемоглобина кислородом на разных вы-

з

Артериальная кровь

Венозная кровь Артериальная кровь Венозная кровь
; бо

СГ'

80-

I I

5600 м |

20"

Рис. 69. Парциальное давление кисло­рода в разных звеньях «кислородного каскада» на уровне моря (О м) и на высоте 5500 м


 

 


ние С02 в артериальной крови уменьшается, т.е. развивается гипокапния, которая может вызвать развитие мышечных спазмов И обширную вазоконстрикцию. Особенно не­благоприятны для организма последствия сужения сосудов головно­го мозга.

При усиленном удалении с выдыхаемым воздухом СОг из крови содержание в ней растворенного СОг снижается больше, чем бикар­боната. Поэтому вторичным эффектом высотной гипервентиляции яв­ляется сдвиг реакции крови в щелочную сторону — повышение рН (дыхательный а л к а л о з). Снижение парциального напря­жения С02 и повышение рН в артериальной крови оказывает тор­мозящее влияние на дыхательный центр.

Уровень легочной вентиляции на высоте следует рассматривать как физиологический компромисс между требованием адекватного снабжения организма кислородом в гипоксических условиях и необходимостью поддерживать кислотно-щелочное равновесие в норме.

Падение парциального напряжения 02 в артериальной крови в условиях высотной гипоксии ведет к снижению процент­ного насыщения гемоглобина кислородом и, следовательно, к уменьшению содержания 02в кро- в и. На высоте 2000—3000 м парциальное давление 02 в альвео­лярном воздухе равно примерно 80—60 мм рт. ст., т. е. нахо­дится еще в пределах «плоской», верхней, части кривой диссоциации оксигемоглобина (рис. 70). Это гарантирует относительно высокое насыщение кислородом крови в легочных капиллярах — более 90% гемоглобина в форме оксигемоглобина. На большей высоте альвео-.


Таблица 21

Показатели кислородтранспортной системы при максимальной аэробной работе у тренированных мужчин на уровне моря и через 2 недели пребывания на высоте

Показатели Уровень моря (до 500 м) Высота
2300 м 4000 м
Барометрическое давление (мм. рт. ст.)      
Парциальное давление 02 (мм. рт.ст.):      
во вдыхаемом воздухе      
в альвеолярном воздухе      
в артериальной крови      
разность между альвеолярным воз­      
духом и артериальной кровью    
Внешнее дыхание:      
легочная вентиляция (л/мин, BTPS)      
вентиляционный эквивалент      
02(V,JVQl)      
диффузионная способность легких для      
02 (л/мин/мм рт. ст., STPD)      
индекс дыхательного обмена      
(Vco,/ Vo,) 1,20 1,22 1,30
Кровь:      
объем циркулирующей крови (л) 6,42 6,19 5,77
объем циркулирующей плазмы (л) 3,16 2,95 2,55
объем циркулирующих эритроци­      
тов (л) 3,26 3,24 3,22
содержание (Э2 в артериальной крови      
(об.%) 18,5 16,8 13,5 ^
содержание 02 в смешанной венозной      
крови (об.%) * 1,8 1,8 1,8
артериовенозная разность 02 (об.%)      
рН артериальной крови 7,30 7,25 7,20
напряжение С02 в артериальной кро­      
ви (мм рт. ст.)      
бикарбонат плазмы (мМ/л) 9,7 7,2 5,8 -
лактат (мМ/л) 11,0 11,0 11,0
Кровообращение:      
макс, сердечный выброс (л/мин) 30,0 30,0 30,0
макс. ЧСС (уд/мин)      
макс, систолический объем (мл)      
макс, кислородный пульс (мл02/уд)      
МПК (л/мин) 4,81 3,60 1,51

 

лярное давление 02 попадает уже на «крутую», среднюю, часть кривой диссоциации оксигемоглобина. Поэтому способность связы- Еать и транспортировать с кровью 02 на большой высоте резко снижается.

Падение насыщения артериальной крови кислородом до 80% от нормальной величины вызывает комплекс симптомов тяжелой ги­поксии, известный под названием «горная болезнь»: головную боль, состояние усталости, нарушение сна, пищеварения и др.

Во время мышечной работы в условиях высотной гипоксии пар­циальное напряжение и содержание 02 в артериальной крови сни­жены, а в венозной крови примерно такие же, что и в обычных ус­ловиях. Поэтому системная артерио-веноЗНая разность по кислороду при выполнении одинаковой работы в горных условиях меньше, чем в равнинных (см. табл. 21).

Чем больше высота (сильнее степень гипоксии) и чем интенсив­нее нагрузка, тем значительнее падение напряжения и насыщения 02 в артериальной крови.

При выполнении мышечной работы на высоте увеличение к о н ц ентрации молочной кислоты в мышцах и крови происходит при более низких нагрузках, чем на уровне моря (сни­жение анаэробного порога). При одной и той же нагрузке концент­рация молочной кислоты в мышцах и крови при работе на высоте больше, а рН крови ниже, чем на уровне моря (см. рис. 68). Повы­шенная на высоте лактацидемия при выполнении субмаксимальных аэробных нагрузок служит дополнительным стимулом для усиления легочной вентиляции.

Максимальная концентрация лактата в крови при работе в первые дни на высоте такая же, что и на уровне моря. Следовательно, максимальная анаэробная мощность, по крайней мере та ее часть, которая определяется лактацидной (гликолити- ческой) системой, на высоте не снижается. Об этом также свиде­тельствует тот факт, что максимальный кислородный долг в первые дни на высоте такой же, что и на уровне моря.


Дата добавления: 2015-11-02 | Просмотры: 709 | Нарушение авторских прав







При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.007 сек.)