Значение карбоангидразы в дыхании
Значение карбоангидразы в дыханииСкачать файл - Значение карбоангидразы в дыхании
В предыдущей статье мы подробно рассмотрели как воздух попадает в легкие. Теперь посмотрим, что с ним происходит дальше. Мы остановились на том, что кислород в составе атмосферного воздуха поступает в альвеолы, откуда через их тонкую стенку посредством диффузии переходит в капилляры, опутывающие альвеолы густой сетью. Капилляры соединяются в легочные вены, которые несут кровь, насыщенную кислородом, в сердце, а точнее в левое его предсердие. Сердце работает как насос, прокачивая кровь по всему организму. Из левого предсердия обогащенная кислородом кровь отправится в левый желудочек, а оттуда — в путешествие по большому кругу кровообращения, к органам и тканям. Обменявшись в капиллярах тела с тканями питательными веществами, отдав кислород и забрав углекислый газ, кровь собирается в вены и поступает в правое предсердие сердца, и большой круг кровообращения замыкается. Оттуда начинается малый круг. Отсюда снова — по легочным венам в левое предсердие и так до бесконечности. Чтобы представить себе эффективность этого процесса, вообразите себе, что время полного оборота крови составляет всего секунды. Чтобы насытить кислородом столь активно меняющуюся среду, как кровь, необходимо учитывать следующие факторы:. В обычных условиях человек дышит атмосферным воздухом, имеющим относительно постоянный состав. В выдыхаемом воздухе всегда меньше кислорода и больше углекислого газа. Меньше всего кислорода и больше всего углекислого газа в альвеолярном воздухе. Различие в составе альвеолярного и выдыхаемого воздуха объясняется тем, что последний является смесью воздуха мертвого пространства и альвеолярного воздуха. Альвеолярный воздух является внутренней газовой средой организма. От его состава зависит газовый состав артериальной крови. Регуляторные механизмы поддерживают постоянство состава альвеолярного воздуха, который при спокойном дыхании мало зависит от фаз вдоха и выдоха. Кроме того, газообмен в легких протекает непрерывно, независимо от фаз вдоха или при выдоха, что способствует выравниванию состава альвеолярного воздуха. При глубоком дыхании, из-за нарастания скорости вентиляции легких, зависимость состава альвеолярного воздуха от вдоха и выдоха увеличивается. В области верхушек легких альвеолы вентилируются менее эффективно, чем в нижних отделах легких, прилежащих к диафрагме. Газообмен между воздухом и кровью осуществляется в альвеолах. Все остальные составные части легких служат только для доставки воздуха к этому месту. Поэтому важна не общая величина вентиляции легких, а величина вентиляции именно альвеол. Она меньше вентиляции легких на величину вентиляции мертвого пространства. Величина вентиляции легких регулируется организмом таким образом, чтобы обеспечить постоянный газовый состав альвеолярного воздуха. Так, при повышении концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе минутный объем дыхания увеличивается, при снижении — уменьшается. Однако регуляторные механизмы этого процесса находятся не в альвеолах. Глубина и частота дыхания регулируются дыхательным центром на основании информации о количестве кислорода и углекислого газа в крови. Газообмен в легких осуществляется в результате диффузии кислорода из альвеолярного воздуха в кровь около л в сутки и углекислого газа из крови в альвеолярный воздух около л в сутки. Диффузия происходит вследствие разности давления этих газов в альвеолярном воздухе и в крови. Диффузия — взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении снижения концентрации вещества и ведет к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объему. Толщина легочной мембраны всего 0,4—1,5 мкм. Сурфактант — поверхностно-активное вещество, которое облегчает диффузию газов. Нарушение синтеза сурфактанта клетками легочного эпителия делает процесс дыхания практически невозможным из-за резкого замедления уровня диффузии газов. Поступивший в кровь кислород и принесенный кровью углекислый газ могут находиться как в растворенном виде, так и в химически связанном. В обычных условиях в свободном растворенном состоянии переносится настолько малое количество этих газов, что им смело можно пренебречь при оценке потребностей организма. Для простоты будем считать, что основное количество кислорода и углекислого газа транспортируется в связанном состоянии. Кислород транспортируется в виде оксигемоглобина. Оксигемоглобин — это комплекс гемоглобина и молекулярного кислорода. Гемоглобин содержится в красных кровяных тельцах — эритроцитах. Эритроциты под микроскопом похожи на слегка приплюснутый бублик. Такая необычная форма позволяет эритроцитам взаимодействовать с окружающей кровью большей площадью, чем шарообразным клеткам из тел, имеющих равный объем, шар имеет минимальную площадь. А кроме того, эритроцит способен сворачиваться в трубочку, протискиваясь в узкий капилляр и добираясь в самые отдаленные уголки организма. В мл крови при температуре тела растворяется лишь 0,3 мл кислорода. Скорость связывания кислорода велика — время поглощения диффундировавшего кислорода измеряется тысячными долями секунды. В капиллярах альвеол с соответствующими вентиляцией и кровоснабжением практически весь гемоглобин притекающей крови превращается в оксигемоглобин. Отсюда следует второй практический вывод: Превращение восстановленного бескислородного гемоглобина дезоксигемоглобина в окисленный содержащий кислород гемоглобин оксигемоглобин зависит от содержания растворенного кислорода в жидкой части плазмы крови. Причем механизмы усвоения растворенного кислорода весьма эффективны. Например, подъем на высоту 2 км над уровнем моря сопровождается снижением атмосферного давления с до мм рт. И, несмотря на снижение атмосферного давления, ткани продолжают успешно снабжаться кислородом. Переход тканей из состояния покоя в деятельное состояние сокращение мышц, секреция желез автоматически создает условия для увеличения диссоциации оксигемоглобина и увеличения снабжения тканей кислородом. Подобным же образом действует на диссоциацию оксигемоглобина повышение температуры. Отсюда становится легко понятным, как взаимосвязаны и сбалансированы относительно друг друга природные процессы. Изменения способности оксигемоглобина удерживать кислород имеет громадное значение для обеспечения снабжения им тканей. В тканях, в которых процессы обмена веществ протекают интенсивно, концентрация углекислого газа и ионов водорода увеличивается, а температура повышается. В волокнах скелетных мышц содержится близкий к гемоглобину миоглобин. Он обладает очень высоким сродством к кислороду. Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Кислородная емкость крови зависит от содержания в ней гемоглобина. В обычных условиях в 1 л артериальной крови содержится мл кислорода. Даже в тех случаях, когда в экспериментальных условиях человек дышит чистым кислородом, его количество в артериальной крови практически соответствует кислородной емкости. Таким образом, протекая по тканевым капиллярам, кровь отдает не весь кислород. Часть кислорода, поглощаемая тканями из артериальной крови, называется коэффициентом утилизации кислорода. Для его вычисления делят разность содержания кислорода в артериальной и венозной крови на содержание кислорода в артериальной крови и умножают на Углекислый газ транспортируется кровью в трех формах. В венозной крови можно выявить около 58 об. Некоторая часть молекул С02 соединяется в эритроцитах с гемоглобином, образуя карбогемоглобин приблизительно 4,5 об. Остальное количество С02 химически связано и содержится в виде солей угольной кислоты приблизительно 51 об. Углекислый газ является одним из самых частых продуктов химических реакций обмена веществ. Он непрерывно образуется в живых клетках и оттуда диффундирует в кровь тканевых капилляров. Этот процесс катализируется ускоряется в двадцать тысяч раз ферментом карбоангидразой. Карбоангидраза содержится в эритроцитах, в плазме крови ее нет. Но это процесс обратимый, который может изменять свое направление. В зависимости от концентрации углекислого газа карбоангидраза катализирует как образование угольной кислоты, так и расщепление ее на углекислый газ и воду в капиллярах легких. Благодаря указанным процессам связывания концентрация С02 в эритроцитах оказывается невысокой. Поэтому все новые количества С02 продолжают диффундировать внутрь эритроцитов. Накопление ионов внутри эритроцитов сопровождается повышением в них осмотического давления, в результате во внутренней среде эритроцитов увеличивается количество воды. Поэтому объем эритроцитов в капиллярах большого круга кровообращения несколько увеличивается. Гемоглобин имеет большее сродство к кислороду, чем к углекислому газу, поэтому в условиях повышения парциального давления кислорода карбогемоглобин превращается сначала в дезоксигемоглобин, а затем в оксигемоглобин. Кроме того, при превращении оксигемоглобина в гемоглобин происходит увеличением способности крови связывать двуокись углерода. Это явление носит название эффекта Холдейна. Итак, в эритроцитах тканевых капилляров образуется дополнительное количество бикарбоната калия, а также карбогемоглобин. В таком виде двуокись углерода переносится к легким. В капиллярах малого круга кровообращения концентрация двуокиси углерода снижается. От карбогемоглобина отщепляется С Одновременно происходит образование оксигемоглобина, увеличивается его диссоциация. Оксигемоглобин вытесняет калий из бикарбонатов. Угольная кислота в эритроцитах в присутствии карбоангидразы быстро разлагается на Н20 и С Осталось сделать еще одно примечание. Угарный газ СО обладает большим сродством к гемоглобину, чем углекислый газ С02 и чем кислород. Поэтому отравления угарным газом столь опасны: Жители больших городов постоянно вдыхают повышенные концентрации угарного газа. Это приводит к тому, что даже достаточное количество полноценных эритроцитов в условиях нормального кровообращения оказывается неспособным выполнить транспортные функции. Отсюда обмороки и сердечные приступы относительно здоровых людей в условиях автомобильных пробок. Система кровообращения Мы остановились на том, что кислород в составе атмосферного воздуха поступает в альвеолы, откуда через их тонкую стенку посредством диффузии переходит в капилляры, опутывающие альвеолы густой сетью. Чтобы насытить кислородом столь активно меняющуюся среду, как кровь, необходимо учитывать следующие факторы: Воздух Кислород Углекислый газ Азот и др. Вентиляция альвеол Газообмен между воздухом и кровью осуществляется в альвеолах. Обмен газов в альвеолах Газообмен в легких осуществляется в результате диффузии кислорода из альвеолярного воздуха в кровь около л в сутки и углекислого газа из крови в альвеолярный воздух около л в сутки. Транспорт кислорода Кислород транспортируется в виде оксигемоглобина. Количество кислорода в крови Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Транспорт углекислого газа Углекислый газ транспортируется кровью в трех формах. Похожие статьи Обжатие легких - последняя сложность глубокого фридайвинга. Как определить наличие обжатия легких. Занятия фридайвингом при астме. Отек легких при соревнованиях по погружению на задержке дыхания. Внешнее дыхание и объемы легких. Главная Блог Статьи Фридайвинг на Бали Курс SSI Freediving Level I Курс SSI Freediving Level II Курс SSI Freediving Level III Freediving Master Course Freediving для серферов Отдельные фридайв-сессии Пакетные предложения Курс первой помощи React Right Сессии Watsu и Aguahara События Календарь Архив событий О нас. Ближайшие события с 20 августа по 28 августа Острова Бали и Нуса Пенида, Индонезия. ПОСЛЕДНИЕ МАТЕРИАЛЫ Запись в блоге Новости школы Freedive Nusa. Полгода - полет нормальный.
Дыхание
Транспорт углекислоты кровью. Значение карбоангидразы.
Когда и где в москве выступит алиса
Как сделать голема в майнкрафте 1.12
Художественные рассказы на английском языке
Транспорт СО кровью. Формы транспорта. Значение карбоангидразы.
Система установленных государством общеобязательных правил поведения норм
Магазин лейпцигв москве каталог товаров