Cosa porta il sangue dai polmoni a tutti gli organi del corpo?

Faringite

Il sangue prende ossigeno dall'aria (il processo avviene nei polmoni, nelle vescicole polmonari). Il sangue dà anidride carbonica all'aria nelle vescicole polmonari. Dai polmoni, il sangue trasporta l'ossigeno a tutti gli organi del corpo. Il sangue si accumula negli organi del corpo e trasporta l'anidride carbonica nei polmoni (per donarla all'aria).

Oltre all'ossigeno e all'anidride carbonica nell'aria, una grande quantità di azoto (+ alcuni altri gas), ma l'azoto viene pompato attraverso i polmoni senza benefici (senza interazione).

Emorragia polmonare

Emorragia nei polmoni: cause

Quando si verifica un'emorragia nei polmoni, il sangue lascia i vasi situati nei polmoni e assorbe il tessuto polmonare. Nei neonati, questa condizione può essere osservata nei primissimi giorni della loro vita, è una forma grave di polmonite non infettiva.

Tra le cause di emorragia polmonare sono i seguenti fattori:

  • lesioni traumatiche del torace;
  • problemi con la coagulazione del sangue in un paziente;
  • malattie del sistema cardiovascolare;
  • la formazione di tumori nei polmoni;
  • malattie infettive che causano danni ai tessuti polmonari, come la tubercolosi, l'ascesso polmonare e la malattia bronchiale estatica.

Il motivo dovrebbe essere determinato dopo una visita medica speciale.

Sintomi di sanguinamento nei polmoni

Tra i sintomi dell'emorragia polmonare ci sono lo scottatura del paziente, la tosse grave, a volte con le impurità del sangue, l'aumento prolungato della temperatura corporea. Di notte, c'è un'abbondante sudorazione del paziente, il dolore persistente e severo appare nel petto, l'appetito diminuisce.

I sintomi dell'emorragia polmonare sono determinati dalla malattia che causa tali emorragie. In caso di ascesso polmonare, il paziente ha un copioso espettorato purulento quando tossisce e nell'espettorato sono presenti strisce di sangue. Se la causa dell'emorragia è la bronchite cronica, la tosse prevale sui sintomi per più di tre mesi. Il sangue allo stesso tempo si distingue un po '. La temperatura aumenta in modo insignificante. Con la tubercolosi, il peso e l'appetito del paziente diminuiscono significativamente, la tosse è lunga con il sangue.

Caratteristiche di emorragie nei polmoni

Una caratteristica dell'emorragia polmonare nei bambini è il fatto che sono principalmente osservati nei bambini prematuri. Inoltre, tali emorragie sono caratteristiche dei bambini nati con asfissia, quando il cordone ombelicale ruota intorno al collo del bambino durante il parto, con malformazioni congenite dei polmoni e l'incompatibilità del sangue della madre e del bambino con il fattore Rh. È il sottosviluppo biologico dei polmoni che causa emorragie in essi. Spesso, sanguinamento nei bambini e negli adulti si verificano sullo sfondo di malattie polmonari congenite, come collasso del tessuto polmonare, sindrome emorragica. Un bambino che ha subito un'emorragia nei polmoni, di solito muore il secondo giorno dell'incidente.

Emorragia nei polmoni di un neonato

Le emorragie nei polmoni dei neonati possono essere considerate relativamente rare, ma sono accompagnate da gravi conseguenze, a seguito delle quali il bambino muore o diventa disabile.

Nei bambini nati in tempo, i casi di emorragia polmonare sono relativamente rari. Fino alla fine delle cause sconosciute che causano tale sanguinamento. Si verificano sullo sfondo di disturbi respiratori, che si verificano in modo imprevisto. Quando ciò accade, infiltrazione di entrambi i polmoni. In questi casi, è un trattamento molto efficace, il cui obiettivo è mantenere al livello adeguato le funzioni vitali di base.

L'emorragia nei polmoni di un bambino si verifica a causa di malattie congenite del sistema respiratorio. Nella stragrande maggioranza dei casi, circa il 70% della massa totale, la morte è dovuta alla scadenza del secondo giorno dopo l'emorragia.

Emorragia polmonare negli adulti

In un adulto, sanguinamento nei polmoni si verifica sullo sfondo di varie malattie o danni meccanici alla zona del torace. In questo caso, i polmoni sono impregnati di sangue e per la normalizzazione dell'attività vitale è necessaria la sua rimozione. Inoltre, varie lesioni infettive e problemi di coagulazione del sangue in un paziente possono essere le cause di questa condizione.

I sintomi di emorragia nei polmoni in un adulto sono tosse, a volte non finiscono abbastanza a lungo, mancanza di respiro, dolore al petto. Il sangue non è sempre assegnato, il suo esito quando si tossisce dipende dalla malattia che ha causato l'emorragia. Sono possibili ricadute di emorragia e la sua ripetizione dopo determinati periodi di tempo.

Emorragia polmonare: trattamento

Per il trattamento dell'emorragia polmonare vengono utilizzati i seguenti mezzi e metodi:

  • farmaci che hanno lo scopo di fermare il sangue;
  • antibiotici, la cui azione fornisce il livello adeguato di prevenzione delle manifestazioni infettive;
  • mezzi per migliorare l'espettorazione, la cui azione è volta ad accelerare il rilascio di espettorato quando è difficile;
  • ossigenoterapia, provvedendo alla sua consegna con maschere e dispositivi speciali;
  • localizzazione e successiva completa eliminazione dello stato patologico principale, che era la causa dell'emorragia polmonare;
  • intervento chirurgico, che comporta la rimozione di una parte del polmone.

La chirurgia viene eseguita in caso di forti emorragie, e in particolare le gravi condizioni della vittima.

Organi in cui il sangue rilascia anidride carbonica e si arricchisce di ossigeno

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aeroplano

Nelle reti capillari che intrecciano gli alveoli e nei polmoni, il sangue rilascia anidride carbonica e si arricchisce di ossigeno.

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4. Il sangue nei polmoni dà: A. ossigeno

4. Il sangue nei polmoni dà: A. ossigeno. B. Acido carbonico. V. azoto. G. Gas inerti. 5. Dove inizia la circolazione polmonare? A. Nel ventricolo destro. B. Nel ventricolo sinistro. B. Nell'atrio destro. G. Nell'atrio sinistro. 6. L'ossidazione della materia organica si verifica in: A. vescicole polmonari. B. leucociti. V. capillari. G. cellule corporee. 7. Nei tessuti entra nel sangue: A. ossigeno B. azoto. B. biossido di carbonio. G. monossido di carbonio.

Diapositiva 6 dalla presentazione del sistema circolatorio

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Circolazione sanguigna

"Sistema circolatorio" - Per quattro vene polmonari, il sangue arterioso entra nell'atrio sinistro. Il sistema circolatorio consiste nel cuore e nei vasi sanguigni: sangue e linfa. Grande circolazione (corporeo) circolazione circolatoria (polmonare). Caratteristiche dell'età del sistema circolatorio. Introduzione. Struttura, funzioni del sistema circolatorio.

"Il sistema circolatorio del corpo" - Le arterie trasportano il sangue dal cuore. Il lavoro del sistema circolatorio. La circolazione del sangue è regolata dagli ormoni e dal sistema nervoso. Il sangue è guidato dalle contrazioni del cuore e circola attraverso i vasi. Circolazione sanguigna - circolazione del sangue attraverso il corpo. Vasi sanguigni della gamba Questo articolo discute il sistema circolatorio umano.

"Sistema circolatorio del sangue" - Nel cuore delle tre telecamere. Regolamentazione - mantenimento della temperatura corporea. Nel ventricolo, il sangue è parzialmente mescolato. Sistema circolatorio Il sangue arterioso e venoso non si mescolano. Sangue. Il cuore è composto da tre camere: due atri e ventricoli. Cuore: fornisce il movimento del sangue. Protettivo - coagulazione del sangue, distruzione di agenti patogeni.

"Circolazione del sangue umano" - La pressione sanguigna cambia durante le diverse fasi del ciclo cardiaco. 3. Pausa, rilassamento generale del cuore 0.4 sec. Organi circolatori. Il peso medio è -250-300 g. Si trova nella borsa pericardica. Fase del ciclo cardiaco. Imbarcazioni. Il lavoro del cuore. video. inizia nelle estremità del ventricolo destro nell'atrio sinistro.

"Sangue e circolazione sanguigna" - Cosa significano i seguenti numeri. Trova un errore Infiammazione causata da schegge. Leucociti. Sangue e circolazione sanguigna. Spiega il processo. Ammissione a infortunio. punto. I rebus. Formazione di trombi Ciclo cardiaco Cuore. Termini. Eritrociti. Compiti cognitivi.

"Sistema linfatico" - Linfa. Vasi linfatici Non ha una pompa centrale. Caratteristiche del sistema linfatico: non chiuso. Linfonodi Movimento linfatico. Capillari linfatici. Circolazione linfatica La linfa si muove lentamente e sotto leggera pressione. Il sistema linfatico comprende: capillari linfatici, vasi, nodi, tronchi e condotti.

Un totale di 16 presentazioni sull'argomento "Circolazione del sangue".

Sangue nei polmoni: sintomi, trattamento

Quando il sangue si accumula nei polmoni, c'è una forte diminuzione della contrattilità del ventricolo sinistro. In questi casi, l'edema si verifica con ridotta pressione sanguigna, flusso venoso invariato, ridotto IOC. Di norma, l'attivazione del sistema nervoso simpatico può portare non solo alla tachicardia e difficoltà nello svuotamento dell'atrio sinistro, accorciamento della diastole, ma anche ai vasospasmi del grande circolo, ciò contribuisce ad un aumento ancora maggiore della redistribuzione del sangue e del suo accumulo nei polmoni.

Con l'uremia, l'edema contribuisce al ritardo dei metaboliti, che aumentano la permeabilità dei capillari e l'osmolarità nel liquido interstiziale e la diminuzione della pressione oncotica plasmatica, cioè l'ipoproteinemia. Con la sconfitta del sistema nervoso centrale e il grave processo di ipossia, l'edema può provocare il rilascio di istamina, serotonina in quantità significative. La genesi dell'edema durante l'intervento chirurgico o il periodo postoperatorio immediato è più complicata.

Malattie associate a sangue nei polmoni, sintomi, segni

Ascesso polmonare
Questa educazione nella cavità con il polmone pus. L'ascesso polmonare si sviluppa dopo polmonite nelle persone immunocompromesse. I sintomi di una malattia di ascesso si manifestano sotto forma di un prolungato aumento della temperatura corporea, tosse, sudorazione notturna, diminuzione dell'appetito, dolori al petto. La tosse con ascesso polmonare, di regola, è osservata con abbondante espettorato purulento, in cui ci sono strisce di sangue.

Bronchite cronica
Nella bronchite acuta, c'è una tosse con espettorato, in cui a volte ci possono essere tracce di sangue, febbre. La bronchite cronica è accompagnata da una tosse lunga che dura per più di tre mesi, mancanza di respiro durante lo sforzo fisico, piccoli aumenti della temperatura corporea durante le esacerbazioni della malattia. Il sangue nell'espettorato viene escreto in piccole quantità. L'escrezione avviene sotto forma di striature scarlatte con espettorato denso purulento.

tubercolosi

I principali sintomi della tubercolosi sono un lieve aumento prolungato della temperatura corporea, perdita di peso, appetito e tosse prolungata con espettorato purulento e talvolta striature di sangue.

polmonite

L'infiammazione dei polmoni si manifesta con i seguenti sintomi: mancanza di respiro, febbre, tosse con espettorato "arrugginito" e tracce di sangue fresco, dolore toracico.

Embolia polmonare

L'embolia è una grave malattia polmonare caratterizzata da un blocco del lume dell'arteria polmonare. L'embolia polmonare può svilupparsi in persone che hanno subito recentemente un intervento chirurgico o in presenza di malattie venose. I principali sintomi di embolia polmonare sono improvvisi e acuti dolori al petto, tosse con sangue, mancanza di respiro. Una tosse con sangue appare poche ore dopo la comparsa dei dolori al petto.

Malattie cardiache

Nei casi di alcune malattie cardiache, a causa di alterata circolazione del sangue nei polmoni, possono svilupparsi la stasi del sangue e ipertensione polmonare. I sintomi di ristagno di sangue nei polmoni possono essere grave mancanza di respiro, aggravati durante lo sforzo fisico, tosse con striature di sangue.

Fibrosi cistica

La fibrosi cistica si riferisce a malattie ereditarie che sono caratterizzate da alterazioni del lavoro nelle ghiandole. La fibrosi cistica respiratoria o la fibrosi cistica respiratoria possono manifestarsi con i seguenti sintomi: tosse con espettorato viscoso, raffreddori frequenti prolungati.

Il vomito di sangue viene raramente preso come tosse con sangue che si trova in alcune malattie associate a malattie dello stomaco, dell'esofago e del duodeno. Questa può essere un'ulcera peptica o vene varicose dell'esofago. Di regola, nel caso del sangue viene rilasciato in un colore rosso scuro sotto forma di grumi, sanguinamento pesante.

Diagnosi delle cause di tosse del sangue nei polmoni. trattamento

Quando c'è sangue nei polmoni, i sintomi, il trattamento è determinato dal medico curante, che identifica il tipo di malattia polmonare e prescrive un appropriato ciclo di terapia.
Per diagnosticare le malattie polmonari, ci sono diverse tecniche. Una radiografia del torace determina le condizioni dei polmoni e del cuore. Se ci sono blackout nei polmoni, c'è il rischio di rilevare l'infiammazione, la polmonite, l'ascesso polmonare, il cancro ai polmoni o la presenza di un embolo polmonare. I cambiamenti nella forma dell'ombra del cuore nelle letture dei raggi X rendono possibile sospettare la presenza di difetti cardiaci.
La tomografia computerizzata può determinare la natura dei cambiamenti e suggerire la corretta diagnosi di malattia polmonare. Inoltre, la tomografia computerizzata viene utilizzata principalmente nella diagnosi di ascesso polmonare, cancro ai polmoni, tubercolosi, bronchiectasie.
La broncoscopia viene utilizzata per diagnosticare il cancro del polmone o bronchiectasie. Il processo di broncoscopia è uno studio del lume dei bronchi per determinare i cambiamenti nelle pareti dei bronchi - tumori, l'espansione dei bronchi e anche per determinare se c'è sangue nei polmoni o nei suoi coaguli.
Lo studio della coagulazione del sangue o del coagulogramma: uno studio che consente di identificare le violazioni associate alla coagulazione del sangue.
L'analisi del sudore viene utilizzata se si sospetta la fibrosi cistica. In questa malattia, il metabolismo del cloro nel corpo può essere disturbato, la quantità di cloro viene rilevata usando l'analisi del sudore.
Fibroesofagogastroduodenoscopia (FEGDS) è uno studio delle sezioni superiori del tubo digerente per la presenza di malattie associate al funzionamento dell'esofago, dello stomaco e del duodeno. Di norma, le malattie dell'esofago come le vene varicose dell'esofago in presenza di cirrosi, ulcera gastrica e ulcera duodenale possono anche causare la comparsa di sangue nei polmoni.
Il trattamento della tosse dipende in gran parte dalla causa del sintomo. Nel cancro del polmone, il metodo chirurgico di trattamento è più spesso prescritto. Se la causa della tosse con sangue è la tubercolosi polmonare, il trattamento deve essere effettuato con farmaci antitubercolari.

Nei tessuti, il sangue emette diossido di carbonio ed è saturo di ossigeno

Il trasporto di gas (ossigeno, anidride carbonica) viene effettuato dal sangue attraverso i vasi sanguigni. Il sangue che scorre nei polmoni lungo le arterie polmonari dal cuore è ricco di anidride carbonica. Nei polmoni, il sangue emette diossido di carbonio ed è saturo di ossigeno. Contenente -
Il sangue ossigenante dai polmoni scorre attraverso le vene polmonari al cuore. Dal cuore, attraverso l'aorta, e poi attraverso le arterie, il sangue viene trasportato agli organi, dove forniscono ossigeno (e sostanze nutritive) alle loro cellule e ai loro tessuti. Nella direzione opposta - dalle cellule, i tessuti, il sangue attraverso le vene trasporta l'anidride carbonica nel cuore, e dal cuore questo sangue, ricco di anidride carbonica, viene nuovamente inviato ai polmoni.
La respirazione interna (cellulare, tessuto) è uno scambio gassoso tra sangue e tessuti, cellule. L'ossigeno dal sangue attraverso le pareti dei capillari sanguigni entra nelle cellule e in altre strutture tissutali, dove è coinvolto nel metabolismo. Dalle cellule, dai tessuti e attraverso le pareti dei capillari nel sangue viene rimossa l'anidride carbonica.
Pertanto, il sangue costantemente in circolazione tra i polmoni e i tessuti fornisce un rifornimento continuo di cellule e tessuti con l'ossigeno e l'eliminazione dell'anidride carbonica. Nei tessuti del sangue, l'ossigeno entra nelle cellule e in altri elementi tissutali, e nella direzione opposta trasporta l'anidride carbonica. Questo processo di respirazione interna (del tessuto) avviene con la partecipazione di specifici enzimi respiratori.
Il meccanismo di inspirazione ed espirazione
A causa della contrazione ritmica del diaframma (16-18 volte al minuto) e di altri muscoli respiratori (muscoli intercostali interni ed esterni), il volume del torace aumenta (durante l'inalazione), quindi diminuisce (durante l'espirazione). Con l'espansione dei polmoni del petto passivamente allungare, espandere. Allo stesso tempo la pressione nei polmoni diminuisce e diventa inferiore a quella atmosferica (di 3-4 mm di mercurio). Pertanto, l'aria scorre attraverso le vie respiratorie dall'ambiente esterno ai polmoni. Ecco come va il respiro. Con un respiro profondo, la respirazione forzata, non solo i muscoli respiratori sono ridotti, ma anche quelli ausiliari (muscoli della fascia della spalla, del collo e del corpo). L'espirazione viene eseguita rilassando i muscoli d'inalazione e la contrazione dei muscoli espiratori (muscoli interni intercostali, muscoli della parete addominale anteriore). Il petto sollevato ed espanso durante l'inalazione a causa della sua gravità e sotto l'azione di un numero di muscoli addominali scende. I polmoni allungati grazie alla loro elasticità sono ridotti di volume. La pressione nei polmoni aumenta drammaticamente e l'aria lascia i polmoni. Ecco come avviene l'espirazione. Quando tossisce, starnutisce, espira rapidamente, i muscoli addominali, i muscoli addominali, le costole (petto) scendono, il diaframma si alza bruscamente.

Con la respirazione silenziosa, una persona inspira ed espira 500 ml di aria. Questa quantità d'aria (500 ml) è chiamata volume corrente. Con una profonda (supplementare) inalazione, un altro 1500 ml di aria entrerà nei polmoni. Questo è il volume di riserva del respiro. Quando respiri in modo uniforme dopo una leggera espirazione, una persona può respirare altri 1500 ml di aria quando i muscoli respiratori sono tesi. Questo è il volume della riserva espiratoria. La quantità di aria (3500 ml), costituita dal volume respiratorio (500 ml), il volume di riserva di inspirazione (1500 ml), il volume di riserva dell'espirazione (1500 ml) è chiamato la capacità vitale dei polmoni. Nelle persone addestrate e fisicamente sviluppate, la capacità vitale dei polmoni può raggiungere 7000-7500 ml. Nelle donne, a causa della minore massa corporea, la capacità polmonare è inferiore a quella degli uomini.
Dopo che una persona espira 500 ml di aria (scambio respiratorio) e poi fa un altro respiro profondo (1500 ml), nei suoi polmoni rimane ancora circa 1200 ml di aria residua, che è quasi impossibile rimuovere dai polmoni. Il polmone della respirazione contiene sempre aria. Pertanto, il tessuto polmonare nell'acqua non affonda.
Entro 1 minuto, una persona inspira ed espira 5-8 litri d'aria. Questo è il volume minuto della respirazione, che con intenso sforzo fisico può raggiungere 80-120 litri al minuto.
Dei 500 ml di aria espirata (volume corrente), solo 360 ml passa negli alveoli e rilascia ossigeno al sangue. I restanti 140 ml rimangono nelle vie aeree e non sono coinvolti nello scambio di gas. Pertanto, le vie aeree sono chiamate "spazio morto".
Scambio di gas polmonare
Nei polmoni avviene uno scambio di gas tra l'aria che entra negli alveoli e il sangue che scorre attraverso i capillari (figura 60). Lo scambio intenso di gas tra l'aria degli alveoli e il sangue è facilitato dal piccolo spessore della cosiddetta barriera aria-sangue. Questa barriera tra aria e sangue è formata dalla parete degli alveoli e dalla parete del capillare sanguigno. Lo spessore della barriera è di circa 2,5 micron. Le pareti degli alveoli sono costruite da un epitelio squamoso a strato singolo (alveolo- citi), coperto dall'interno, dal lato del lume degli alveoli, con un sottile film di fosfolipide - tensioattivo. Il tensioattivo impedisce l'adesione degli alveoli durante l'espirazione e riduce la tensione superficiale. Gli alveoli sono intrecciati con una fitta rete di capillari sanguigni, che aumenta notevolmente l'area in cui avviene lo scambio di gas tra aria e sangue.

Fig. 60. Scambio di gas tra sangue e aria degli alveoli:
1 - lume alveolare; 2 - parete alveolare; 3 - parete del capillare sanguigno; 4 - lume capillare; 5 - eritrocita nel lume capillare. Le frecce indicano il percorso dell'ossigeno (02), il biossido di carbonio (CO) attraverso la barriera aria-sangue (tra sangue e aria)

Nell'aria inalata - negli alveoli - la concentrazione di ossigeno (pressione parziale) è molto più alta (100 mm Hg) che nel sangue venoso (40 mm Hg) che scorre attraverso i capillari polmonari. Pertanto, l'ossigeno lascia facilmente gli alveoli nel sangue, dove entra rapidamente con l'emoglobina dei globuli rossi. Allo stesso tempo, l'anidride carbonica, la cui concentrazione nel sangue venoso dei capillari è alta (47 mmHg), si diffonde negli alveoli, dove la pressione capillare di C02 è molto più bassa (40 mmHg). Dagli alveoli polmonari, il biossido di carbonio viene rimosso con l'aria espirata.

Pertanto, la differenza di pressione (tensione) di ossigeno e anidride carbonica nell'aria alveolare, nel sangue arterioso e venoso consente all'ossigeno di diffondersi dagli alveoli nel sangue e di biossido di carbonio dal sangue agli alveoli.

Secondo i materiali di www.med24info.com

Cambiamenti nella composizione dell'aria nei polmoni. Il contenuto di gas nell'aria inspirata ed espirata non è lo stesso (Fig.83).

Nell'aria atmosferica, penetrando nei polmoni, contiene quasi il 21% di ossigeno, circa il 79% di azoto, circa lo 0,03% di biossido di carbonio. Contiene anche una piccola quantità di vapore acqueo e gas inerti.

La percentuale di aria espirata è diversa. L'ossigeno in esso rimane solo del 16% circa e la quantità di anidride carbonica aumenta al 4%. Aumentare il contenuto di vapore acqueo. Solo l'azoto e i gas inerti nell'aria espirata rimangono nella stessa quantità dell'inalato.

Scambio di gas nei polmoni. La saturazione di ossigeno del sangue e il ritorno di anidride carbonica si verificano nelle vescicole polmonari (Fig. 84). Il sangue venoso scorre attraverso i loro capillari. È separato dall'aria che riempie i polmoni con le pareti dei capillari più sottili e le vescicole polmonari permeabili ai gas.

La concentrazione di anidride carbonica nel sangue venoso è molto più alta che nell'aria che entra nelle bolle. A causa della diffusione, questo gas penetra dal sangue nell'aria polmonare. Quindi, il sangue tutto il tempo dà anidride carbonica nell'aria, cambiando costantemente nei polmoni.

L'ossigeno entra nel sangue anche per diffusione. Nell'aria inalata, la sua concentrazione è molto più alta che nel sangue venoso che si muove attraverso i capillari polmonari. Pertanto, l'ossigeno penetra costantemente in esso. Ma poi entra in un composto chimico con emoglobina, a seguito della quale diminuisce il contenuto di ossigeno libero nel sangue. Quindi una nuova porzione di ossigeno, anch'essa legata dall'emoglobina, penetra immediatamente nel sangue. Questo processo continua fino a quando il sangue scorre lentamente attraverso i capillari dei polmoni. Dopo aver assorbito molto ossigeno, diventa arterioso. Passando attraverso il cuore, tale sangue entra nella circolazione sistemica.

Lo scambio di gas nei tessuti. Muovendosi lungo i capillari del grande circolo della circolazione sanguigna, il sangue fornisce ossigeno alle cellule dei tessuti ed è saturo di anidride carbonica. Come succede?

L'ossigeno libero che penetra nelle cellule viene utilizzato per ossidare i composti organici. Pertanto, è molto meno nelle sue cellule rispetto al sangue arterioso lavarle. Il legame debole di ossigeno con emoglobina è rotto. L'ossigeno si diffonde nelle cellule e viene immediatamente utilizzato per i processi ossidativi che si verificano in esse. Fluendo lentamente attraverso i capillari che penetrano nel tessuto, il sangue, a causa della diffusione, dà ossigeno alle cellule. Così è la trasformazione del sangue arterioso in venoso (Figura 84).

L'ossidazione dei composti organici nelle cellule produce anidride carbonica. Si diffonde nel sangue. Una piccola quantità di anidride carbonica entra in una debole connessione con l'emoglobina. Ma la maggior parte si combina con alcuni sali disciolti nel sangue. L'anidride carbonica viene trasportata dal sangue verso il lato destro del cuore e da lì verso i polmoni.

Mantenere una composizione d'aria costante. La costante composizione dell'aria nell'ambiente è una condizione importante necessaria per la vita dell'organismo. Se nell'aria non c'è abbastanza ossigeno, il suo contenuto diminuisce nel sangue. Ciò comporta una grave interruzione dell'attività vitale del corpo e talvolta la morte.

Dal corso di botanica, sai che le piante verdi assorbono il biossido di carbonio alla luce. Questo gas entra costantemente nell'aria a causa della respirazione di vari organismi, così come i processi di combustione e decadimento. Nelle piante si formano composti organici e l'ossigeno viene rilasciato, che viene rimosso nell'ambiente. Ecco perché negli strati inferiori dell'atmosfera l'aria mantiene una composizione costante. In condizioni normali, l'aria contiene sempre la quantità di ossigeno necessaria per respirare. Ma ad alta quota, dove l'aria è rarefatta, l'ossigeno non è sufficiente. Pertanto, negli aerei moderni, così come nelle navicelle spaziali che volano in uno spazio completamente privo di ossigeno, le persone sono in cabine ermeticamente sigillate, dove viene mantenuta la normale composizione e pressione dell'aria.

Attualmente, gli scienziati e i progettisti sovietici risolvono con successo il problema del mantenimento di una composizione costante, nonché della pressione dell'aria e di tute spaziali ermeticamente sigillate, in cui gli astronauti emergono dalle navi nello spazio mondiale senza aria.

Nell'aria che respiriamo, il contenuto di anidride carbonica e vapore acqueo fluttua in misura molto maggiore rispetto al contenuto di ossigeno. Quindi, quando siamo in una stanza con scarsa ventilazione, dove si sono radunate molte persone, così tanto vapore acqueo si accumula nell'aria, che la nostra salute si deteriora.

Negli edifici residenziali e pubblici, nei negozi di fabbriche e impianti è necessario mantenere la normale composizione dell'aria. È di grande importanza per la conservazione della salute delle persone. Le stanze in cui vivi, indipendentemente dal tempo, devono essere costantemente messe in onda. Nelle classi in cui si studia, le bocchette delle finestre o la traversa devono essere costantemente aperte e in inverno le aule devono essere messe in onda durante ogni pausa.

Oggigiorno, negli edifici residenziali, nelle imprese, nelle istituzioni, nei club, nei teatri e in altri edifici pubblici, l'aria viene costantemente sostituita da una ventilazione artificiale - rifornimento di aria fresca nei locali attraverso il sistema di tubazioni.

Le piante verdi che coltiviamo nelle stanze non sono solo un ornamento della nostra vita. Promuovono il rilascio di aria dall'anidride carbonica in eccesso e lo arricchiscono con l'ossigeno.

L'anidride carbonica si forma non solo a causa della respirazione delle persone. Questo gas viene costantemente fuori dai tubi di case, fabbriche, impianti e centrali elettriche. Le piante verdi aiutano a mantenere una costante composizione dell'aria, non solo nei locali, ma anche negli insediamenti. Pertanto, nel nostro paese, città verdi, città, aree industriali, cortili di edifici residenziali.

Impurità gassose dannose nell'aria. Gas pericolosi come il monossido di carbonio (CO di monossido di carbonio) possono talvolta entrare nell'aria in ambienti chiusi. Se si chiude il tubo troppo presto durante il riscaldamento del forno, il monossido di carbonio si forma a causa della combustione incompleta del carburante. È anche contenuto nel gas naturale. Il monossido di carbonio entra in un composto stabile con emoglobina, che quindi non può più aggiungere ossigeno. Pertanto, essendo in una stanza dove c'è il monossido di carbonio nell'aria, puoi morire per mancanza di ossigeno nel corpo. Ecco perché quando si alimenta il forno, prima di chiudere il tubo, è imperativo controllare se tutto il combustibile è bruciato, e in appartamenti dove usano il gas naturale, per evitare che si perda.

I gas nocivi, compreso il monossido di carbonio, sono talvolta formati in fabbriche e impianti durante determinati processi produttivi. In modo che questi gas non danneggino la salute delle persone, tali processi sono eseguiti in camere ermeticamente sigillate appositamente progettate.

■ Scambio di gas nei polmoni. Lo scambio di gas nei tessuti.

? 1. Qual è la normale composizione dell'aria? 2. Qual è la differenza nella composizione dell'aria inspirata dall'esalato? 3. Come è l'ossigenazione del sangue e la rimozione del biossido di carbonio da esso? 4. In che modo l'ossigeno si libera dai tessuti attraverso la penetrazione di sangue e anidride carbonica? 5. Perché ho bisogno di aerare i locali regolarmente? 6. Quali sono le piante utili? 7. Che danno produce il corpo il monossido di carbonio e cosa si deve fare per prevenire l'avvelenamento con esso?

! 1. C'è azoto libero nel nostro sangue, è scambiato tra sangue e aria? 2. Il nostro sangue nei polmoni è completamente privo di anidride carbonica?

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Cos'è lo scambio di gas? Quasi nessuna creatura vivente può farne a meno. Lo scambio di gas nei polmoni e nei tessuti, così come il sangue, aiuta a saturare le cellule con i nutrienti. Grazie a lui, otteniamo energia e vitalità.

Perché l'esistenza di organismi viventi richiede aria. È una miscela di molti gas, molti dei quali sono ossigeno e azoto. Entrambi questi gas sono componenti essenziali per il normale funzionamento degli organismi.

Nel corso dell'evoluzione, diverse specie hanno sviluppato i loro dispositivi per la loro produzione, alcuni hanno sviluppato polmoni, altri hanno sviluppato branchie e altri ancora hanno usato solo la pelle. Con l'aiuto di questi organi è lo scambio di gas.

Cos'è lo scambio di gas? È un processo di interazione tra l'ambiente e le cellule viventi, durante il quale si scambiano ossigeno e anidride carbonica. Durante la respirazione, l'ossigeno entra nel corpo insieme all'aria. Saturando tutte le cellule e i tessuti, partecipa alla reazione ossidativa, trasformandosi in anidride carbonica, che viene espulsa dal corpo insieme ad altri prodotti del metabolismo.

Ogni giorno respiriamo più di 12 chilogrammi di aria. Questo ci aiuta i polmoni. Sono l'organo più voluminoso in grado di contenere fino a 3 litri d'aria in un respiro profondo. Lo scambio di gas nei polmoni avviene con l'aiuto di alveoli - numerose bolle che si intrecciano con i vasi sanguigni.

L'aria li penetra attraverso il tratto respiratorio superiore, passando attraverso la trachea e i bronchi. I capillari collegati agli alveoli prendono l'aria e la trasportano attraverso il sistema circolatorio. Allo stesso tempo, danno anidride carbonica agli alveoli, che lascia il corpo insieme all'espirazione.

Il processo di scambio tra alveoli e vasi è chiamato diffusione bilaterale. Ci vogliono solo pochi secondi ed è dovuto alla differenza di pressione. Nell'aria atmosferica satura di ossigeno, è di più, quindi si precipita verso i capillari. L'anidride carbonica ha meno pressione, motivo per cui è spinta negli alveoli.

Senza il sistema circolatorio, lo scambio di gas nei polmoni e nei tessuti sarebbe impossibile. Il nostro corpo è permeato da molti vasi sanguigni di varie lunghezze e diametri. Sono rappresentati da arterie, vene, capillari, venule, ecc. Nei vasi sanguigni il sangue circola continuamente, facilitando lo scambio di gas e sostanze.

Lo scambio di gas nel sangue viene effettuato con l'aiuto di due cerchi di circolazione sanguigna. Quando si respira, l'aria inizia a muoversi in un ampio cerchio. Nel sangue, viene trasferito legandosi ad una speciale proteina, l'emoglobina, che è contenuta nei globuli rossi.

Dagli alveoli, l'aria entra nei capillari e poi nelle arterie, andando dritto verso il cuore. Nel nostro corpo, svolge il ruolo di una potente pompa, pompando sangue ossigenato a tessuti e cellule. A loro volta, danno il sangue pieno di anidride carbonica, dirigendolo verso il cuore attraverso le venule e le vene.

Passando attraverso l'atrio destro, il sangue venoso completa un ampio cerchio. Nel ventricolo destro inizia un piccolo circolo di circolazione sanguigna. Su di esso il sangue viene distillato nel tronco polmonare. Si muove attraverso le arterie, le arteriole e i capillari, dove scambia aria con gli alveoli per ricominciare il ciclo.

Quindi, sappiamo qual è lo scambio di gas dei polmoni e del sangue. Entrambi i sistemi trasportano gas e li scambiano. Ma il ruolo chiave appartiene ai tessuti. Sono i principali processi che modificano la composizione chimica dell'aria.

Il sangue arterioso riempie le cellule di ossigeno, che innesca una varietà di reazioni redox. In biologia, sono chiamati il ​​ciclo di Krebs. Per la loro attuazione sono necessari enzimi che arrivano anche con il sangue.

Durante il ciclo di Krebs, si formano citrici, acetici e altri acidi, prodotti per l'ossidazione di grassi, amminoacidi e glucosio. Questa è una delle fasi più importanti che accompagna lo scambio di gas nei tessuti. Durante il suo flusso, viene rilasciata l'energia necessaria per il funzionamento di tutti gli organi e sistemi corporei.

Per l'attuazione della reazione viene utilizzato attivamente l'ossigeno. Si ossida gradualmente, trasformandosi in anidride carbonica - CO2, che viene rilasciato dalle cellule e dai tessuti nel sangue, quindi nei polmoni e nell'atmosfera.

La struttura del corpo e dei sistemi di organi in molti animali varia considerevolmente. Più simili agli umani sono i mammiferi. I piccoli animali, come i planari, non hanno sistemi complessi per lo scambio di sostanze. Per respirare, usano coperture esterne.

Gli anfibi usano tegumenti della pelle e bocca e polmoni per respirare. Nella maggior parte degli animali che vivono in acqua, lo scambio di gas viene effettuato utilizzando le branchie. Sono sottili piastre collegate ai capillari e trasportano ossigeno dall'acqua al loro interno.

Gli artropodi, come i millepiedi, il woodlice, i ragni, gli insetti, non possiedono polmoni. Su tutta la superficie del corpo hanno trachea che dirigono l'aria direttamente alle cellule. Un tale sistema consente loro di muoversi rapidamente senza soffrire di respiro affannoso e fatica, perché il processo di formazione di energia avviene più velocemente.

A differenza degli animali, nelle piante, lo scambio di gas nei tessuti include il consumo sia di ossigeno che di anidride carbonica. Ossigeno che consumano durante il processo respiratorio. Le piante non hanno organi speciali per questo, quindi l'aria le penetra attraverso tutte le parti del corpo.

Di regola, le foglie hanno l'area più grande e la maggior parte dell'aria cade su di esse. L'ossigeno li penetra attraverso piccole aperture tra le cellule, chiamate stomi, viene processato ed escreto sotto forma di anidride carbonica, come negli animali.

Una caratteristica distintiva delle piante è la capacità di fotosintesi. Quindi, possono convertire componenti inorganici in organici utilizzando luce ed enzimi. Durante la fotosintesi, l'anidride carbonica viene assorbita e l'ossigeno viene prodotto, quindi le piante sono vere "fabbriche" per arricchire l'aria.

Lo scambio di gas è una delle funzioni più importanti di qualsiasi organismo vivente. Viene effettuato con l'aiuto della respirazione e della circolazione sanguigna, contribuendo al rilascio di energia e metabolismo. Le caratteristiche dello scambio di gas sono che non sempre procede nello stesso modo.

Prima di tutto, è impossibile senza respirare, la sua interruzione per 4 minuti può portare all'interruzione del lavoro delle cellule cerebrali. Di conseguenza, il corpo muore. Ci sono molte malattie in cui vi è una violazione dello scambio di gas. I tessuti non ricevono abbastanza ossigeno, il che rallenta il loro sviluppo e la loro funzione.

Irregolarità dello scambio gassoso si osserva nelle persone sane. Aumenta in modo significativo con l'aumento del lavoro muscolare. In soli sei minuti, raggiunge il suo massimo potere e aderisce ad esso. Tuttavia, all'aumentare del carico, la quantità di ossigeno può iniziare ad aumentare, il che avrà anche un effetto spiacevole sul benessere del corpo.

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La respirazione è un processo fisiologico che fornisce ossigeno al corpo e rimuove l'anidride carbonica. Il respiro procede in più fasi:

  • respirazione esterna (ventilazione dei polmoni);
  • lo scambio di gas nei polmoni (tra l'aria alveolare e il sangue dei capillari della circolazione polmonare);
  • trasporto di gas con il sangue;
  • lo scambio di gas nei tessuti (tra il sangue dei capillari della circolazione polmonare e le cellule dei tessuti);
  • respirazione interna (ossidazione biologica nei mitocondri cellulari).

La fisiologia della respirazione studia i primi quattro processi. La respirazione interna viene esaminata in un corso di biochimica.

Il sistema di trasporto dell'ossigeno funzionale è un insieme di strutture dell'apparato cardiovascolare, del sangue e dei loro meccanismi regolatori che formano un'organizzazione di autoregolazione dinamica, l'attività di tutti i suoi elementi costitutivi crea gradienti di diffusione zero e pO2 tra sangue e cellule tissutali e assicura un adeguato apporto di ossigeno all'organismo.

Lo scopo del suo funzionamento è minimizzare la differenza tra il bisogno e il consumo di ossigeno. Il modo ossidasi di usare l'ossigeno, insieme all'ossidazione e alla fosforilazione nei mitocondri della catena respiratoria del tessuto, è il più capiente in un corpo sano (si usa circa il 96-98% dell'ossigeno consumato). I processi di trasporto dell'ossigeno nel corpo forniscono anche la sua protezione antiossidante.

  • L'iperossia è un aumentato contenuto di ossigeno nel corpo.
  • Ipossia: basso contenuto di ossigeno nel corpo.
  • Ipercapnia - alto contenuto di anidride carbonica nel corpo.
  • Ipercapnemia - elevati livelli di anidride carbonica nel sangue.
  • L'ipocapnia è un basso contenuto di anidride carbonica nel corpo.
  • L'ipocapaemia è un basso contenuto di anidride carbonica nel sangue.

Fig. 1. Schema dei processi respiratori

Consumo di ossigeno: la quantità di ossigeno assorbita dall'organismo per un'unità di tempo (a riposo 200-400 ml / min).

Il grado di ossigenazione del sangue è il rapporto tra il contenuto di ossigeno nel sangue e la sua capacità di ossigeno.

Il volume di gas nel sangue è solitamente espresso in percentuale del volume (% in volume). Questo indicatore riflette la quantità di gas in millilitri per 100 ml di sangue.

L'ossigeno viene trasportato nel sangue in due forme:

  • dissoluzione fisica (0,3% in volume);
  • in connessione con l'emoglobina (15-21%).

La molecola dell'emoglobina, non legata all'ossigeno, è designata dal simbolo Hb e l'ossigeno collegato (ossiemoglobina) è designato come HbO2. L'aggiunta di ossigeno all'emoglobina è chiamata ossigenazione (saturazione) e il recupero dell'ossigeno è chiamato deossigenazione o riduzione (desaturazione). L'emoglobina svolge il ruolo principale nel legame e nel trasporto dell'ossigeno. Una molecola di emoglobina a piena ossigenazione lega quattro molecole di ossigeno. Un grammo di emoglobina lega e trasporta 1,34 ml di ossigeno. Conoscendo il contenuto di emoglobina nel sangue, è facile calcolare la capacità di ossigeno del sangue.

La capacità di ossigeno del sangue è la quantità di ossigeno associata all'emoglobina in 100 ml di sangue, quando è completamente satura di ossigeno. Se il sangue contiene 15 g% di emoglobina, la capacità di ossigeno del sangue sarà di 15 • 1,34 = 20,1 ml di ossigeno.

In condizioni normali, l'emoglobina lega l'ossigeno nei capillari polmonari e lo immette nel tessuto a causa di proprietà speciali che dipendono da una serie di fattori. Il principale fattore che influenza il legame e il rilascio di ossigeno da parte dell'emoglobina è la quantità di tensione dell'ossigeno nel sangue, a seconda della quantità di ossigeno disciolto in esso. La dipendenza del legame dell'ossigeno dell'emoglobina dalla sua tensione è descritta da una curva, chiamata curva di dissociazione dell'oxyhemoglobin (Figura 2.7). Il grafico della verticale mostra la percentuale di molecole di emoglobina associate all'ossigeno (% HbO2), orizzontale - tensione di ossigeno (pO2). La curva riflette la variazione in% HbO2 a seconda della tensione dell'ossigeno nel plasma sanguigno. Ha una vista a S con nodi nella gamma di tensioni di 10 e 60 mm Hg. Art. Se pO2 quando il plasma diventa più grande, l'ossigenazione dell'emoglobina inizia ad aumentare quasi linearmente con l'aumento della tensione dell'ossigeno.

Fig. 2. Curve di dissociazione: a - alla stessa temperatura (T = 37 ° C) e pCO diversi2,: I-ossimioglobina in condizioni normali (pCO2 = 40 mm Hg. v).; 2 - ossiemoglobina in condizioni normali (pCO2, = 40 mm Hg. v).; 3 - ossiemoglobina (pCO2, = 60 mm Hg v).; b - con lo stesso pC02 (40 mmHg) e diverse temperature

La reazione del legame dell'emoglobina con l'ossigeno è reversibile, dipende dall'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno, che a sua volta dipende dalla tensione dell'ossigeno nel sangue:

Con la solita pressione parziale di ossigeno nell'aria alveolare di circa 100 mm Hg. Art., Questo gas si diffonde nei capillari sanguigni degli alveoli, creando una tensione vicina alla pressione parziale dell'ossigeno negli alveoli. L'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno aumenta in queste condizioni. Dalla suddetta equazione si può vedere che la reazione si sposta verso la formazione di ossiemoglobina. L'ossigenazione dell'emoglobina nel sangue arterioso che scorre dagli alveoli raggiunge il 96-98%. A causa dello shunt di sangue tra il piccolo e il grande range, l'ossigenazione dell'emoglobina nelle arterie del flusso sanguigno sistemico è leggermente ridotta, pari al 94-98%.

L'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno è caratterizzata dall'entità dello stress dell'ossigeno a cui viene ossigenato il 50% delle molecole di emoglobina. Si chiama tensione di semisaturazione ed è indicato dal simbolo P50. Aumenta P50 Indica una diminuzione dell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno e la sua diminuzione indica un aumento. Al livello P50 molti fattori influenzano: temperatura, acidità del mezzo, tensione di CO2, Contenuto di 2,3-difosfoglicerato nell'eritrocita. Per sangue venoso P50 vicino a 27 mmHg. Art., E per arterioso - a 26 mm di mercurio. Art.

Tabella. Contenuto di ossigeno e anidride carbonica in vari ambienti

Dai vasi sanguigni della microvascolatura, l'ossigeno ma il suo gradiente di tensione si diffonde costantemente nel tessuto e la sua tensione nel sangue diminuisce. Allo stesso tempo, aumenta la tensione di anidride carbonica, acidità, temperatura del sangue dei capillari tissutali. Questo è accompagnato da una diminuzione dell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno e un'accelerazione della dissociazione dell'ossiemoglobina con il rilascio di ossigeno libero, che si dissolve e si diffonde nel tessuto. Il tasso di rilascio di ossigeno dalla connessione con l'emoglobina e la sua diffusione soddisfa i bisogni dei tessuti (compresi quelli altamente sensibili alla carenza di ossigeno) quando il contenuto di HbO2 nel sangue arterioso superiore al 94%. Riducendo il contenuto di HbO2meno del 94% si raccomanda di adottare misure per migliorare la saturazione dell'emoglobina e, con un contenuto del 90%, i tessuti sperimentano la carenza di ossigeno e devono essere prese misure urgenti per migliorare l'erogazione di ossigeno a loro.

Una condizione in cui l'ossigenazione dell'emoglobina diminuisce meno del 90% e la pO2 il sangue diventa inferiore a 60 mm Hg. Art., Chiamato ipossiemia.

Mostrato in fig. 2.7 indicatori di affinità di Hb a circa2, hanno luogo a temperatura corporea normale, normale e tensione di anidride carbonica nel sangue arterioso di 40 mm Hg. Art. Con un aumento della pressione sanguigna di anidride carbonica o la concentrazione di protoni H +, l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno diminuisce, la curva di dissociazione di HbO2, si sposta a destra. Questo fenomeno è chiamato effetto Bohr. Nel corpo, un aumento del pCO2, si verifica nei capillari tissutali, che contribuisce ad un aumento della desossicizzazione dell'emoglobina e del rilascio di ossigeno ai tessuti. Una diminuzione dell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno si verifica anche quando il 2,3-difosfoglicerato si accumula negli eritrociti. Attraverso la sintesi di 2,3-difosfoglicerato, il corpo può influenzare il tasso di dissociazione di HbO2. Negli anziani, il contenuto di questa sostanza nei globuli rossi è aumentato, il che impedisce lo sviluppo di ipossia tissutale.

L'aumento della temperatura corporea riduce l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno. Se la temperatura corporea diminuisce, allora la curva di dissociazione HbO2, si sposta a sinistra. L'emoglobina cattura più attivamente l'ossigeno, ma in misura minore dà ai tessuti. Questo è uno dei motivi per cui anche i bravi nuotatori sperimentano rapidamente una strana debolezza muscolare quando vengono rilasciati in acqua fredda (4-12 ° C). Ipotermia e ipossia dei muscoli delle estremità si sviluppano a causa sia di una diminuzione del flusso sanguigno in loro sia della ridotta dissociazione di HbO.2.

Dall'analisi del corso della curva di dissociazione HbO2è chiaro che il pO2nell'aria alveolare può essere ridotto dal solito 100 mmHg. Art. fino a 90 mmHg L'arte e l'ossigenazione dell'emoglobina saranno mantenute a un livello compatibile con l'attività vitale (diminuirà solo dell'1-2%). Questa caratteristica dell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno consente all'organismo di adattarsi ad una diminuzione della ventilazione e ad una diminuzione della pressione atmosferica (ad esempio, vivere in montagna). Ma nella regione a bassa tensione dell'ossigeno del sangue dei capillari tissutali (10-50 mm Hg), il decorso della curva cambia drasticamente. Un gran numero di molecole di ossiemoglobina sono deossigenate per ogni unità di riduzione della tensione dell'ossigeno, la diffusione dell'ossigeno dai globuli rossi negli aumenti del plasma sanguigno e aumentando la sua tensione nel sangue, si creano le condizioni per l'afflusso affidabile di ossigeno ai tessuti.

Altri fattori influenzano l'associazione emoglobina-kilorod. In pratica, è importante considerare che l'emoglobina ha un'affinità molto alta (240-300 volte maggiore dell'ossigeno) per il monossido di carbonio (CO). La combinazione di emoglobina con CO si chiama carbossi-glicina-globina. In caso di avvelenamento da CO, la pelle della vittima in luoghi di iperemia può assumere un colore rosso ciliegia. La molecola di CO si unisce all'eme atomo di ferro e quindi blocca la possibilità che l'emoglobina sia legata all'ossigeno. Inoltre, in presenza di CO, anche quelle molecole di emoglobina che sono associate all'ossigeno, in misura minore, le danno ai tessuti. Curva di dissociazione HbO2 si sposta a sinistra. In presenza di 0,1% di CO nell'aria, più del 50% delle molecole di emoglobina viene convertito in carbossiemoglobina, e già quando il contenuto di sangue è del 20-25% di HbCO, una persona ha bisogno di assistenza medica. Quando l'avvelenamento da monossido di carbonio è importante per assicurare l'inalazione della vittima di ossigeno puro. Questo aumenta il tasso di dissociazione di HbCO di 20 volte. In condizioni di vita normali, il contenuto di HbSov nel sangue è 0-2%, dopo una sigaretta affumicata può aumentare fino al 5% o più.

Sotto l'azione di forti agenti ossidanti, l'ossigeno è in grado di formare un forte legame chimico con ferro eme, in cui l'atomo di ferro diventa trivalente. Questa combinazione di emoglobina con ossigeno si chiama metaemoglobina. Non può dare ossigeno ai tessuti. La metaemoglobina sposta la curva di dissociazione dell'ossiemoglobina a sinistra, peggiorando così le condizioni per il rilascio di ossigeno nei capillari tissutali. Nelle persone sane, in condizioni normali, a causa della costante fornitura di agenti ossidanti al sangue (perossidi, sostanze organiche nitrobenzali, ecc.), Fino al 3% di emoglobina nel sangue può essere sotto forma di metaemoglobina.

Bassi livelli di questo composto sono mantenuti grazie al funzionamento dei sistemi enzimatici antiossidanti. La formazione di metaemoglobina è limitata dagli antiossidanti (glutatione e acido ascorbico) presenti nei globuli rossi, e il suo recupero dell'emoglobina si verifica durante le reazioni enzimatiche che coinvolgono gli enzimi dei globuli rossi deidrogenasi. Quando questi sistemi sono carenti o quando le sostanze sono in eccesso (ad esempio, fenacetina, farmaci antimalarici, ecc.) Che hanno elevate proprietà ossidative, il sistema sviluppa elevate proprietà ossidative.

L'emoglobina interagisce facilmente con molte altre sostanze disciolte nel sangue. In particolare, quando si interagisce con farmaci contenenti zolfo, si può formare la sulfemoglobina, spostando verso destra la curva di dissociazione dell'ossiemoglobina.

L'emoglobina fetale (HbF), che ha una maggiore affinità per l'ossigeno rispetto all'emoglobina adulta, prevale nel sangue fetale. In un neonato, i globuli rossi contengono fino al 70% di emoglobina falsa. L'emoglobina F è sostituita da HbA durante la prima metà dell'anno di vita.

Nelle prime ore dopo la nascita di pO2 il sangue arterioso è di circa 50 mm Hg. Art. E НБО2- 75-90%.

Negli anziani, la tensione dell'ossigeno nel sangue arterioso e la saturazione di ossigeno dell'emoglobina diminuiscono gradualmente. Il valore di questo indicatore è calcolato dalla formula

pO2 = 103,5-0,42 • età in anni.

In connessione con l'esistenza di una stretta connessione tra la saturazione di ossigeno dell'emoglobina nel sangue e la tensione dell'ossigeno in esso, è stato sviluppato un metodo di pulsossimetria, che è stato ampiamente utilizzato nella clinica. Questo metodo determina la saturazione dell'emoglobina nel sangue arterioso con l'ossigeno e i suoi livelli critici in cui la pressione dell'ossigeno nel sangue diventa insufficiente per la sua effettiva diffusione nel tessuto e iniziano a sperimentare la carenza di ossigeno (Fig. 3).

Un pulsossimetro moderno è costituito da un sensore che include una sorgente luminosa a LED, un fotorilevatore, un microprocessore e un display. La luce proveniente dal LED viene diretta attraverso il tessuto del pollice (piede), lobo dell'orecchio, viene assorbita dall'ossiemoglobina. La parte non assorbita del flusso luminoso è stimata dal fotorivelatore. Il segnale del fotorilevatore viene elaborato da un microprocessore e alimentato allo schermo del display. Lo schermo visualizza la percentuale di saturazione dell'emoglobina con ossigeno, frequenza del polso e curva del polso.

La curva di saturazione dell'ossigeno dell'emoglobina mostra che l'emoglobina del sangue arterioso, che si prende cura dei capillari alveolari (figura 3), è completamente satura di ossigeno (SaO2 = 100%), la tensione dell'ossigeno in essa è di 100 mm Hg. Art. (pO2, = 100 mm Hg. Art.). Dopo la dissociazione dell'ossgloboglobina nei tessuti, il sangue diventa deossigenato e nel sangue venoso misto che ritorna nell'atrio destro, in condizioni di riposo, l'emoglobina rimane saturata per il 75% con ossigeno (Sv02 = 75%) e la tensione dell'ossigeno è 40 mm Hg. Art. (pvO2 = 40 mm Hg. Art.). Pertanto, a riposo, il tessuto ha assorbito circa il 25% (≈250 ml) di ossigeno rilasciato dall'ossigraoglobina dopo la sua dissociazione.

Fig. 3. Dipendenza da saturazione di ossigeno di emoglobina del sangue arteriosa su tensione di ossigeno in esso

Con una diminuzione di solo il 10% dell'ossigenazione del sangue arterioso di emoglobina (SaO2, H + + HCO3 -.

Pertanto, la respirazione esterna attraverso l'influenza sul contenuto di anidride carbonica nel sangue è direttamente coinvolta nel mantenimento dello stato acido-base nel corpo. Una giornata con aria espirata dal corpo umano rimuove circa 15.000 mmol di acido carbonico. I reni vengono rimossi circa 100 volte meno acido.

L'effetto della dissoluzione dell'anidride carbonica sul pH del sangue può essere calcolato utilizzando l'equazione di Henderson-Gosselbach. Per l'acido carbonico, ha la seguente forma:

dove pH è il logaritmo negativo della concentrazione del protone; pK 1 è il logaritmo negativo della costante di dissociazione (K 1) dell'acido carbonico. Per il mezzo ionico presente nel plasma, pK 1 = 6.1.

La concentrazione [CO2] può essere sostituita dalla tensione [pC02]:

Quindi pH = 6.1 + lg [HCO3 -] / 0,03 pCO2.

Contenuto medio di HCO3 - nel sangue arterioso, normale è 24 mmol / l, e pCO2 - 40 mm Hg. Art.

Sostituendo questi valori, otteniamo:

pH = 6.1 + lg24 / (0.03 • 40) = 6.1 + lg20 = 6.1 + 1.3 = 7.4.

Quindi, mentre il rapporto [HCO3 -] / 0,03 pC02 uguale a 20, il pH del sangue sarà 7.4. Il cambiamento di questo rapporto si verifica durante acidosi o alcalosi, le cui cause possono essere disturbi nel sistema respiratorio.

Ci sono cambiamenti nello stato acido-base causati da disturbi della respirazione e del metabolismo.

L'alcalosi respiratoria si sviluppa quando l'iperventilazione dei polmoni, ad esempio, quando si rimane ad un'altezza in montagna. La mancanza di ossigeno nell'aria inalata porta ad un aumento della ventilazione dei polmoni e l'iperventilazione porta ad una eccessiva lisciviazione di anidride carbonica dal sangue. Rapporto [HCO3 -] / pC02 si sposta verso la predominanza di anioni e il pH del sangue aumenta. L'aumento del pH è accompagnato da un'aumentata escrezione renale di bicarbonato nelle urine. Allo stesso tempo, il sangue conterrà meno del normale contenuto di anioni HCO.3 - o il cosiddetto "deficit di base".

L'acidosi respiratoria si sviluppa a causa dell'accumulo di anidride carbonica nel sangue e nei tessuti, a causa della mancanza di respirazione esterna o della circolazione sanguigna. Quando il tasso di ipercapnia [HCO3 -] / pCO2, andando giù. Di conseguenza, anche il pH diminuisce (vedi le equazioni precedenti). Questa acidificazione può essere rapidamente eliminata aumentando la ventilazione.

Nell'acidosi respiratoria, i reni aumentano l'escrezione dei protoni di idrogeno nelle urine nella composizione dei sali acidi dell'acido fosforico e dell'ammonio (H2RO4 - e NH4 + ). Insieme all'aumentata secrezione di protoni di idrogeno nelle urine, aumenta la formazione di anioni carbonici e aumenta il loro riassorbimento nel sangue. Contenuto HCO3 - nel sangue aumenta e il pH ritorna normale. Questa condizione è chiamata acidosi respiratoria compensata. La sua presenza può essere giudicata dal valore di pH e dall'aumento dell'eccesso di base (la differenza tra [HCO3 -] nel sangue del test e nel sangue con un normale stato acido-base.

L'acidosi metabolica è causata dall'assunzione di un eccesso di acidi dal cibo, da disordini metabolici o dall'introduzione di farmaci. Un aumento della concentrazione di ioni idrogeno nel sangue porta ad un aumento dell'attività dei recettori centrali e periferici che controllano il pH del sangue e del liquido cerebrospinale. Gli impulsi frequenti da loro vanno al centro respiratorio e stimolano la ventilazione dei polmoni. Hypokapia si sviluppa. che compensa in qualche modo l'acidosi metabolica. Livello [HCO3 -] diminuisce nel sangue e questo è chiamato deficit di base.

L'alcalosi metabolica si sviluppa con l'eccessiva ingestione di prodotti alcalini, soluzioni, sostanze medicinali, con la perdita del metabolismo acido del corpo o un'eccessiva ritenzione di anioni da parte dei reni [HCO3 -]. L'apparato respiratorio risponde ad un aumento del rapporto [HCO3 -] / pC02 ipoventilazione dei polmoni e aumento della tensione di anidride carbonica nel sangue. Lo sviluppo dell'ipercapnia può in una certa misura compensare l'alcalosi. Tuttavia, la quantità di tale compensazione è limitata dal fatto che l'accumulo di anidride carbonica nel sangue non è superiore a una tensione di 55 mmHg. Art. Un segno di alcalosi metabolica compensata è la presenza di un eccesso di basi.

Esistono tre modi fondamentali per interconnettere il trasporto di ossigeno e anidride carbonica attraverso il sangue.

La relazione del tipo di effetto di Bohr (aumento di pCO-, riduce l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno).

Relazione sul tipo di effetto Holden. Si manifesta nel fatto che durante la deossigenazione dell'emoglobina aumenta la sua affinità per l'anidride carbonica. Viene rilasciato un numero aggiuntivo di gruppi amminici di emoglobina in grado di legare il biossido di carbonio. Si manifesta nei capillari tissutali e la latta emoglobina recuperata in grandi quantità cattura anidride carbonica rilasciata nel sangue dai tessuti. Insieme all'emoglobina, viene trasportato fino al 10% del biossido di carbonio totale trasportato dal sangue. Nel sangue dei capillari polmonari, l'emoglobina è ossigenata, la sua affinità per il biossido di carbonio diminuisce e circa la metà di questa frazione facilmente trasferibile di anidride carbonica verrà rilasciata nell'aria alveolare.

Un altro modo di correlazione è dovuto a un cambiamento delle proprietà acide dell'emoglobina, a seconda della sua connessione con l'ossigeno. I valori delle costanti di dissociazione di questi composti in confronto con l'acido carbonico hanno questo rapporto: Hb02 > H2C03 > Hb. Di conseguenza, HbO2 ha proprietà acide più forti. Pertanto, dopo la formazione nei capillari polmonari, prende i cationi (K +) dai bicarbonati (KHCO3) in cambio di ioni H +. Questo risulta in H2CO3 Con un aumento della concentrazione di acido carbonico nell'eritrocita, l'enzima carbonico anidrasi inizia a distruggerlo con la formazione di CO2 e H20. L'anidride carbonica si diffonde nell'aria alveolare. Pertanto, l'ossigenazione dell'emoglobina nei polmoni contribuisce alla distruzione dei bicarbonati e alla rimozione dell'anidride carbonica accumulata in essi dal sangue.

Le trasformazioni descritte sopra e che si verificano nel sangue dei capillari polmonari possono essere scritte sotto forma di reazioni simboliche consecutive:

Deossigenazione di Hb02 nei capillari di tessuto lo trasforma in un composto con dimensioni inferiori a quelle di H2C03, proprietà acide. Quindi le reazioni di cui sopra nel flusso di eritrociti nella direzione opposta. L'emoglobina è un fornitore di ioni K per formare bicarbonati e legare il biossido di carbonio.

Il vettore di ossigeno dai polmoni ai tessuti e anidride carbonica dai tessuti ai polmoni è sangue. Nello stato libero (disciolto) viene trasferita solo una piccola quantità di questi gas. La maggior parte dell'ossigeno e dell'anidride carbonica viene trasportata in uno stato legato.

L'ossigeno, che si dissolve nel plasma sanguigno dei capillari del piccolo circolo di circolazione sanguigna, si diffonde nei globuli rossi, si lega immediatamente all'emoglobina, formando l'ossiemoglobina. Il tasso di legame dell'ossigeno è alto: il tempo di semi-saturazione dell'emoglobina con ossigeno è di circa 3 ms. Un grammo di emoglobina lega 1,34 ml di ossigeno, in 100 ml di sangue 16 g di emoglobina e, quindi, 19,0 ml di ossigeno. Questo valore è chiamato la capacità di ossigeno del sangue (KEK).

La conversione dell'emoglobina in ossiemoglobina è determinata dalla tensione dell'ossigeno disciolto. Graficamente, questa dipendenza è espressa dalla curva di dissociazione dell'oxyemoglobina (Figura 6.3).

La figura mostra che anche con una piccola pressione parziale di ossigeno (40 mmHg), il 75-80% dell'emoglobina è associato ad esso.

Con una pressione di 80-90 mm Hg. Art. l'emoglobina è quasi completamente satura di ossigeno.

Fig. 4. Curva di dissociazione di ossiemoglobina

La curva di dissociazione è a forma di S e si compone di due parti: ripide e inclinate. La parte inclinata della curva, che corrisponde a sollecitazioni di ossigeno elevate (più di 60 mmHg), indica che in queste condizioni il contenuto di ossiemoglobina dipende solo debolmente dalla tensione dell'ossigeno e dalla sua pressione parziale nell'aria respiratoria e alveolare. La pendenza superiore della curva di dissociazione riflette la capacità dell'emoglobina di legare grandi quantità di ossigeno, nonostante una diminuzione moderata della sua pressione parziale nell'aria che respiriamo. In queste condizioni, i tessuti sono sufficientemente forniti di ossigeno (punto di saturazione).

La parte ripida della curva di dissociazione corrisponde alla tensione dell'ossigeno che è normale per i tessuti corporei (35 mmHg e inferiori). Nei tessuti che assorbono molto ossigeno (muscoli attivi, fegato, reni), l'oceano e l'emoglobina si dissociano in misura maggiore, a volte quasi completamente. Nei tessuti in cui l'intensità dei processi ossidativi è bassa, la maggior parte dell'ossiemoglobina non si dissocia.

La proprietà dell'emoglobina - è facile essere saturata con l'ossigeno anche a basse pressioni e facile da darlo via - è molto importante. A causa del facile ritorno dell'emoglobina dell'ossigeno a una diminuzione della sua pressione parziale, vi è una fornitura ininterrotta di ossigeno ai tessuti, in cui, a causa del consumo costante di ossigeno, la sua pressione parziale è pari a zero.

La scissione dell'ossiemoglobina in emoglobina e ossigeno aumenta all'aumentare della temperatura corporea (figura 5).

Fig. 5. Curve di saturazione di ossigeno dell'emoglobina in condizioni diverse:

A - a seconda del mezzo di reazione (pH); B - a temperatura; B - dal contenuto di sale; G - dal contenuto di anidride carbonica. L'asse delle ascisse è la pressione parziale dell'ossigeno (in mmHg). ordinata - grado di saturazione (in%)

La dissociazione dell'ossiemoglobina dipende dalla reazione del mezzo di plasma. Con un aumento dell'acidità del sangue, la dissociazione di ossiemoglobina aumenta (Figura 5, A).

Il legame dell'emoglobina con l'ossigeno nell'acqua viene eseguito rapidamente, ma non viene raggiunta la sua piena saturazione, così come il rilascio completo di ossigeno non si verifica con una diminuzione della sua parziale
pressione. Una saturazione più completa dell'emoglobina con l'ossigeno e il suo pieno ritorno con la diminuzione della pressione dell'ossigeno si verifica nelle soluzioni saline e nel plasma sanguigno (vedere Fig. 5, B).

Di particolare importanza nel legame dell'emoglobina con l'ossigeno è il contenuto di anidride carbonica nel sangue: maggiore è il suo contenuto nel sangue, minore è l'emoglobina legata all'ossigeno e più velocemente si verifica la dissociazione dell'ossiemoglobina. Nella fig. 5, G mostra le curve di dissociazione dell'ossiemoglobina con diversi livelli di anidride carbonica nel sangue. La capacità dell'emoglobina di combinarsi con l'ossigeno a una pressione di anidride carbonica di 46 mmHg è particolarmente ridotta. Art., Cioè ad un valore corrispondente alla tensione di anidride carbonica nel sangue venoso. L'effetto del biossido di carbonio sulla dissociazione dell'ossiemoglobina è molto importante per il trasferimento dei gas nei polmoni e nei tessuti.

I tessuti contengono una grande quantità di anidride carbonica e altri prodotti di decomposizione acida derivanti dal metabolismo. Trasformandosi nel sangue arterioso dei capillari tissutali, contribuiscono a una più rapida disintegrazione dell'ossiemoglobina e del rilascio di ossigeno ai tessuti.

Nei polmoni, quando il biossido di carbonio viene rilasciato dal sangue venoso nell'aria alveolare, la capacità dell'emoglobina di combinarsi con l'ossigeno aumenta con il diminuire del livello di anidride carbonica nel sangue. Questo assicura la trasformazione del sangue venoso nel sangue arterioso.

Sono note tre forme di trasporto del biossido di carbonio:

  • gas fisicamente disciolto - 5-10% o 2,5 ml / 100 ml di sangue;
  • legato chimicamente in bicarbonati: in plasma NaHC03, in eritrociti di KNSO, - 80-90%, vale a dire 51 ml / 100 ml di sangue;
  • legato chimicamente in composti di carbammina dell'emoglobina - 5-15% o 4,5 ml / 100 ml di sangue.

L'anidride carbonica si forma continuamente nelle cellule e si diffonde nel tessuto sanguigno dei capillari tissutali. Nei globuli rossi, si combina con l'acqua e forma l'acido carbonico. Questo processo è catalizzato (accelerato 20.000 volte) dall'anidrasi carbonica dell'enzima. L'anidrasi carbonica è contenuta nei globuli rossi, non nel plasma sanguigno. Pertanto, l'idratazione del biossido di carbonio si verifica quasi esclusivamente nei globuli rossi. A seconda della tensione di anidride carbonica, l'anidrasi carbonica viene catalizzata con la formazione di acido carbonico e la sua decomposizione in anidride carbonica e acqua (nei capillari dei polmoni).

Una parte di molecole di biossido di carbonio in erythrocytes si unisce a emoglobina, formando un kazemoglobin.

A causa di questi processi di legame, la tensione di anidride carbonica negli eritrociti è bassa. Pertanto, tutte le nuove quantità di anidride carbonica si diffondono negli eritrociti. La concentrazione di ioni HC03 - formato durante la dissociazione di sali di acido carbonico, aumenti di erythrocytes. La membrana dell'eritrocito è altamente permeabile agli anioni. Pertanto, parte degli ioni HCO3 - si trasforma in plasma sanguigno. Invece di ioni HCO3 - Gli ioni CI - entrano negli eritrociti dal plasma, le cui cariche negative sono bilanciate dagli ioni K +. La quantità di bicarbonato di sodio aumenta nel plasma sanguigno (NaNSO3 -).

L'accumulo di ioni all'interno degli eritrociti è accompagnato da un aumento della pressione osmotica in essi. Pertanto, il volume dei globuli rossi nei capillari della circolazione polmonare aumenta leggermente.

Per legare la maggior parte dell'anidride carbonica, le proprietà dell'emoglobina come acido sono estremamente importanti. L'ossiemoglobina ha una costante di dissociazione 70 volte maggiore della deossiemoglobina. L'ossiemoglobina è un acido più forte dell'acido carbonico e la deossiemoglobina è più debole. Pertanto, nel sangue arterioso, l'ossiemoglobina, che ha spostato gli ioni K + dai bicarbonati, viene trasferita come sale KHbO.2. Nei capillari tissutali KNbO2, dà ossigeno e si trasforma in KHb. Da esso, l'acido carbonico, come uno più forte, sposta gli ioni K +:

Pertanto, la conversione dell'ossiemoglobina in emoglobina è accompagnata da un aumento della capacità del sangue di legare il biossido di carbonio. Questo fenomeno è chiamato effetto Haldane. L'emoglobina serve come fonte di cationi (K +) necessari per legare l'acido carbonico sotto forma di bicarbonati.

Quindi, negli eritrociti dei capillari tissutali si forma un'ulteriore quantità di bicarbonato di potassio, così come la carboemoglobina, e la quantità di bicarbonato di sodio aumenta nel plasma sanguigno. In questa forma, l'anidride carbonica viene trasferita ai polmoni.

Nei capillari della circolazione polmonare, la tensione del biossido di carbonio diminuisce. La CO2 viene scissa dalla carboamoglobina. Allo stesso tempo, si forma l'ossiemoglobina e la sua dissociazione aumenta. L'ossiemoglobina sposta il potassio dai bicarbonati. L'acido carbonico negli eritrociti (in presenza di anidrasi carbonica) viene rapidamente decomposto in acqua e anidride carbonica. Gli ioni NSOH entrano nei globuli rossi e gli ioni CI entrano nel plasma sanguigno, dove la quantità di bicarbonato di sodio diminuisce. L'anidride carbonica si diffonde nell'aria alveolare. Schematicamente, tutti questi processi sono presentati in Fig. 6.

Fig. 6. I processi che si verificano nell'eritrocita nell'assorbimento o rilascio di ossigeno nel sangue e anidride carbonica