Реакция на изменение РO2
Влияние уменьшения РO2 в артериальной крови на дыхание можно оценить, заставив обследуемого дышать газовыми смесями с пониженным содержанием кислорода. При этом парциальное давление O2 и СO2 в артериальной крови считают равным соответственно РO2 и РCO2 в последних порциях выдыхаемого воздуха.
Видно, что при равном 36 мм рт. ст., уровень вентиляции почти не зависит от если его величина превышает 50 мм рт. ст. (по Н. Loeschke, К. Н. Gertz: Arch. Ges. Physiol. 267:460, 1958, с изменениями).
Из рисунка видно, что если РCO2 в альвеолярном воздухе поддерживается на уровне около 36 мм рт. ст. (для этого постоянно регулируют состав вдыхаемой смеси), то существенные изменения вентиляции начинаются лишь при снижении РO2 ДО 50 мм рт. ст. Увеличение РCO2 приводит к усилению вентиляции при любом РO2.
Интересно, что при повышенном РCO2 некоторая стимуляция дыхания начинается уже с падением РO2 ниже 100 мм рт. ст., тогда как при нормальном РCO2 этого не происходит. Таким образом, сочетание этих двух факторов действует сильнее, чем простая их сумма. Иными словами, имеет место взаимодействие между высоким уровнем СO2 и низким уровнем O2. Эта реакция также имеет значительные индивидуальные различия.
Поскольку в норме даже сильное понижение РO2 может не вызвать вентиляторной стимуляции, полагают, что роль гипоксии в регуляции дыхания в обычных условиях невелика. Однако при подъеме на большие высоты в ответ на нее происходит резкое повышение вентиляции.
У некоторых больных с тяжелыми поражениями легких роль гипоксии в стимуляции дыхательного центра становится очень важной. У таких людей наблюдается хроническая гиперкапния (задержка СO2), при которой рН внеклеточной жидкости мозга, несмотря на повышенное РCO2 почти соответствует норме. В результате рост концентрации СO2 почти не стимулирует вентиляцию.
Кроме того, первичное понижение рН крови у них практически полностью компенсируется почками, поэтому стимуляция периферических хеморецепторов ионами Н+ сильно ослаблена. В этих условиях главным стимулятором дыхания становится артериальная гипоксемия. Если таким больным для коррекции гипоксемии дают дышать газовыми смесями с высоким содержанием O2, их легочная вентиляция может резко упасть. Состояние дыхательной системы в этих случаях лучше оценивать по РCO2 артериальной крови.
Мы уже знаем, что рефлекторное усиление вентиляции в ответ на гипоксемию обусловлено хеморецепторами каротидных и аортальных телец. Понижение содержания кислорода не воняет на центральные хеморецепторы, напротив, в отсутствие периферических хеморецепторов оно приводит к угнетению дыхания. В то же время продолжительная гипоксемия может вызывать умеренный ацидоз мозговой ткани, стимулирующий в свою очередь вентиляцию.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
Мы уже знаем, что главная функция легких состоит в обмене O2 и СO2 между воздухом и кровью, т. е. в поддержании нормальных уровней РO2 и РCO2 в артериальной крови. Теперь же мы убедимся в том, что, несмотря на широкую изменчивость поглощения O2 в организме и выделения из него СO2, РO2 и РCO2 в артериальной крови…
Чередование вдоха и выдоха обусловлено активностью нейронов, расположенных в варолиевом мосту и продолговатом мозге. Считается, что именно здесь находятся дыхательные центры. Они представляют собой не отдельные ядра, а довольно диффузные скопления нескольких групп нейронов. В стволе мозга различают три основные группы дыхательных нейронов I. В ретикулярной формации продолговатого мозга располагается медуллярный дыхательный центр. Он состоит…
Дыхание происходит в значительной степени осознано, и в определенных пределах кора головного мозга может подчинять себе стволовые центры. Путем гипервентиляции нетрудно добиться снижения РCO2 в артериальной крови вдвое, хотя при этом возникает алкалоз, иногда сопровождающийся судорожными сокращениями мышц кистей и стоп. При таком снижении РCO2 рН артериальной крови повышается примерно на 0,2. Произвольную гиповентиляцию легких…
Хеморецепторами называются рецепторы, реагирующие на изменение химического состава омывающей их крови или иной жидкости. Важнейшие из них, участвующие в постоянном контроле вентиляции, расположены у вентральной поверхности продолговатого мозга около выходов IX и X черепно-мозговых нервов. Местная обработка Н+ или растворенным СO2 этой области через несколько секунд вызывает у животных усиление дыхания. Когда-то считалось, что СO2…
Периферические хеморецепторы находятся в каротидных тельцах, расположенных в области бифуркации общих сонных артерий, и в аортальных тельцах, залегающих на верхней и нижней поверхностях дуги аорты. У человека наибольшую роль играют каротидные тельца. В них содержатся две или несколько разновидностей гломерулярных клеток, интенсивно флюоресцирующих при специальной обработке благодаря содержанию допамина. Когда-то считалось, что именно эти клетки…
