učbenik Temelji fiziologije

učbenik Temelji fiziologije učbenik Temelji fiziologije

13.07.2015 Views

2zmanjša samo na 75%. Po navadi kri v tkivih odda le 25%vezanega O 2 . Organi s hitro presnovo pa lahko privzemajomnogo več O 2 iz krvi. Če npr. pade pO 2 v kapilarni krvi vdoločenem organu na 20 mm Hg, potem se nasičenost Hbzmanjša na 25%, kar pomeni, da kri takrat odda v tkivo trikratveč kisika kot povprečno.vsebnost O (ml/100ml krvi)20151050NORMALNA KRIANEMIČNA KRI0 2 4 6 8 10 12 14 16pO 2(kPa)0 20 40 60 80 100 120 (mm Hg)Slika 4.9 Vezavna krivulja kisika na hemoglobin.Dejavniki, ki vplivajo na vezavno krivuljo kisika (Bohrov efekt)Če se pCO 2 v krvi poveča se nasičenje Hb z O 2 pri danem pO 2zmanjša. Ta pojav imenujemo Bohrov efekt (slika 4.10). Zaraditega efekta se vezavna krivulja v venskem delu kapilarsistemskega krvnega obtoka, kjer vstopa v kri CO 2 iz tkiv, gledena vezavno krivuljo arterijske krvi pomakne v desno. To olajšaoddajanje O 2 iz krvi pri prehodu skozi presnovno aktivna tkiva.Ko kri prehaja skozi pljuča, pCO 2 pade in vezavna krivuljakisika se zopet pomakne v levo. Podobno kot povečan pCO 2premaknejo krivuljo v desno tudi drugi dejavniki (npr. povečanatelesna temperatura ali znižan pH).nasičenost z2O (%)1007550250pCO 2[H ]+T opO 20 2 4 6 8 10 12 14 16(kPa)0 20 40 60 80 100 120(mm Hg)Prenos ogljikovega dioksida po krviOgljikov dioksid se po krvi prenaša v treh oblikah: v oblikibikarbonatnih ionov (HCO - 3 ), vezan v karbamino skupine inraztopljen v plazmi.‣ V obliki bikarbonatnih ionov (HCO - 3 ) se prenaša približno60-70% vsega CO 2 v krvi. Ko teče kri skozi tkiva, CO 2prehaja v eritrocite, kjer v reakciji s H 2 O tvori ogljikovokislino. Ta hitro razpade na H + in HCO - 3 . Vodik se vglavnem veže na molekule hemoglobina znotraj eritrocitov,bikarbonatni ion pa iz eritrocita difundira v plazmo. Vpljučih teče nasproten proces.‣ Prenos v obliki karbamino skupin obsega 20-30% CO 2 vkrvi. Karbamino skupine nastanejo, ko CO 2 reagira sprostimi amino (-NH 2 ) skupinami v beljakovinah. Reakcijaje reverzibilna, če se pCO 2 zmanjša, se CO 2 sprosti. Čepravje nekaj karbamino skupin tudi v plazmi, jih večina nastanena peptidnih verigah hemoglobina.‣ V plazmi raztopljen CO 2 predstavlja le 10% celotnegaprenosa CO 2 po krvi. Koncentracija raztopljenega CO 2narašča linearno z naraščanjem pCO 2 v krvi (Henryjevzakon).Vezavna krivulja ogljikovega dioksidaVezavna krivulja ogljikovega dioksida opisuje odvisnostkoncentracije celotnega (ne glede na obliko prenosa) CO 2 v krvi(v ml / 100 ml krvi) od pCO 2 (slika 4.11). Od vezavne krivuljekisika se razlikuje po nekaj značilnostih:‣ večje koncentracije CO 2 kot O 2 pri enakih vrednostihparcialnih tlakov kažejo na večjo topnost CO 2 kot O 2 invečjo kapaciteto vezavnih mehanizmov;‣ fiziološko območje sprememb pCO 2 je mnogo ožje kotobmočje pO 2 ;‣ disociacijska krivulja CO 2 nima platoja. Kri se torej nemore nasititi z CO 2 tako kot se z O 2, če pCO 2 narašča. Zatoje pomembno, da je pCO 2 bolj natančno uravnavan kotpO 2 .vsebnost CO 2(ml/100ml krvi)6055504540XYnizek pO 2visok pO 2pCO 24 5 6 7 8 (kPa)30 40 50 60 (mm Hg)Slika 4.11 Vezavna krivulja ogljikovega dioksida. Točka Ypredstavlja koncentracijo CO 2 v krvi, ki prihaja iz krvi v pljučazačetnega dela pljučnih kapilar, točka X pa koncentracijo CO 2 vkrvi, ki gre iz pljuč v tkiva.Slika 4.10 Dejavniki, ki vplivajo na vezavno krivuljo kisika.32

4.4 URAVNAVANJE DIHANJAGlavna funkcija pljuč je izmenjava O 2 in CO 2 med zrakom inkrvjo. V tkivih se privzemanje O 2 iz krvi in oddajajanje CO 2 vkri spreminjata glede na intenzivnost celične presnove. Da bi setemu ustrezno povečala izmenjava plinov v pljučih in da bi sekljub temu vzdrževale stalne vrednosti pO 2 in pCO 2 v arterijskikrvi, mora biti dihanje natančno uravnavano. Dihanjeuravnavata dva mehanizma, ki se dopolnjujeta. To stamehanizem, ki uravnava ritmičnost dihanja in mehanizem, kiuravnava dihanje za prilagajanje spremenjenim potrebamorganizma (slika 4.12).Uravnavanje ritmičnosti dihanjaČeprav na dihanje do določene mere lahko vplivamo zavestno,je ta proces normalno uravnavan nezavedno. Dihanje jeenakomerno in ritmično, vdihu sledi izdih. To ritmično aktivnostdoloča aktivnost več skupin nevronov v možganskem deblu, kijih skupno imenujemo dihalni center. Nevroni, ki prekmotonevronov aktivirajo inspiratorne ali ekspiratorne mišice, senahajajo v podaljšani hrbtenjači. Njihovo aktivnost in s temvzorec dihanja spreminjajo nevroni v ponsu.Inspiratorni respiratorni nevroni v podaljšani hrbtenjači seprožijo spontano in ritmično. Izbruhu akcijskih potencialov slediobdobje neaktivnosti. Ti nevroni stimulirajo motonevrone vhrbtenjači, ki aktivirajo krčenje trebušne prepone in zunanjihmedrebrnih mišic. V obdobju neaktivnosti inspiratornihnevronov se inspiratorne mišice sprostijo in izdih potekapasivno. Ob mirnem dihanju je zato inspiratorni center tisti, kiima največji pomen pri nadzoru ventilacije.MOŽGANSKASKORJARESPIRATORNI CENTERPODALJŠANA HRBTENJAČAHRBTENJAČADIHALNE MIŠICEKEMORECEPTORJIEkspiratorni respiratorni nevroni v podaljšani hrbtenjačinavadno niso aktivni in se ciklično aktivirajo le medpovečanjem ventilacije, ko je potreben aktiven ali forsiran izdih.V takih razmerah ekspiratorni nevroni stimulirajo motonevrone,ki aktivirajo notranje medreberne mišice in mišice trebušnestene.Uravnavanje dihanja za prilagajanje potrebamorganizmaDa bi dihanje zadostilo potrebam organizma, spontana proženjarespiratornih nevronov v podaljšani hrbtenjači uravnavajokemični dejavniki, ki prek kemoreceptorjev določajo dihalnivolumen in frekvenco ventilacije.KemoreceptorjiRespiratorni kemoreceptorji, ki posredujejo informacijodihalnemu centru, se odzivajo na spremembe parcialnih tlakovO 2 in CO 2 ter koncentracije ionov H + v krvi. Glede naanatomsko lokacijo delimo kemoreceptorje na centralne inperiferne.‣ Centralni kemoreceptorji so nevroni, ki so blizurespiratornega centra v podaljšani hrbtenjači. Ti receptorjiso občutljivi za spremembe arterijskega pCO 2 posredno,neposredno pa so občutljivi za spremembo koncentracijeH + ionov v njihovi okolici. Ogljikov dioksid namreč hitrodifundira skozi krvno-možgansko pregrado in reagira zvodo. Nastala ogljikova kislina razpade na H + inbikarbonatni anion. Če poraste pCO 2 v krvi, sekoncentracija H + ionov okrog kemoreceptorjev poveča, karneposredno vdraži centralne kemoreceptorje. Ker ioni H +težko prehajajo skozi krvnomožgansko pregrado, acidozaarterijske krvi sama po sebi le malo učinkuje na centralnekemoreceptorje.‣ Periferni kemoreceptorji so v karotidnih telescih blizurazcepišča arterije carotis communis in v aortnih telescihvzdolž aortnega loka. Ti receptorji so občutljivi za pCO 2 ,vendar so za odgovor na povečanje pCO 2 v krvi manjpomembni kot centralni kemoreceptorji. So pa boljobčutljivi za spremembe pH arterijske krvi kot centralnikemoreceptorji. Predvsem pa so periferni receptorji edinireceptorji, ki so občutljivi na znižanje vrednostiarterijskega pO 2 . Aktivirajo se, ko pade pO 2 pod fiziološkomejo 100 mm Hg in začno spodbujati dihalni center, da bise dihanje povečalo.Pomen pCO 2 , pO 2 in pH v arterijski krvi pri uravnavanjuventilacijePERFUZIJAPLJUČA,PRSNI KOŠALVEOLOKAPILARNAMEMBRANAKRISlika 4.12 Uravnavanje dihanja.VENTILACIJADIFUZIJApCO 2, pO 2 , pHParcialni tlaki pCO 2 , pO 2 in pH v arterijski krvi so dejavniki, kiprek kemoreceptorjev in dihalnega centra uravnavajo dihanje.Med njimi je normalno najpomembnejši arterijski pCO 2 ,medtem ko ima pH arterijske krvi pomen predvsem prirespiratorni kompenzaciji motenj kislinsko-bazičnega ravnotežjav telesu. Med normalnim dihanjem pO 2 nima vpliva oziroma lemalo vpliva na dihanje.‣ Povečan arterijski pCO 2 spodbuja dihanje, kar vodi kzmanjšanju alveolarnega pCO 2 proti normalni vrednosti. Vfiziološkem uravnavanju dihanja je to primarni mehanizem.Uravnavanje alveolarnega pCO 2 je za organizem izrednopomembno, ker vsako povečanje alveolarnega pCO 2povečuje pCO 2 v arterijski krvi, kar vodi v acidozo.33

2zmanjša samo na 75%. Po navadi kri v tkivih odda le 25%vezanega O 2 . Organi s hitro presnovo pa lahko privzemajomnogo več O 2 iz krvi. Če npr. pade pO 2 v kapilarni krvi vdoločenem organu na 20 mm Hg, potem se nasičenost Hbzmanjša na 25%, kar pomeni, da kri takrat odda v tkivo trikratveč kisika kot povprečno.vsebnost O (ml/100ml krvi)20151050NORMALNA KRIANEMIČNA KRI0 2 4 6 8 10 12 14 16pO 2(kPa)0 20 40 60 80 100 120 (mm Hg)Slika 4.9 Vezavna krivulja kisika na hemoglobin.Dejavniki, ki vplivajo na vezavno krivuljo kisika (Bohrov efekt)Če se pCO 2 v krvi poveča se nasičenje Hb z O 2 pri danem pO 2zmanjša. Ta pojav imenujemo Bohrov efekt (slika 4.10). Zaraditega efekta se vezavna krivulja v venskem delu kapilarsistemskega krvnega obtoka, kjer vstopa v kri CO 2 iz tkiv, gledena vezavno krivuljo arterijske krvi pomakne v desno. To olajšaoddajanje O 2 iz krvi pri prehodu skozi presnovno aktivna tkiva.Ko kri prehaja skozi pljuča, pCO 2 pade in vezavna krivuljakisika se zopet pomakne v levo. Podobno kot povečan pCO 2premaknejo krivuljo v desno tudi drugi dejavniki (npr. povečanatelesna temperatura ali znižan pH).nasičenost z2O (%)1007550250pCO 2[H ]+T opO 20 2 4 6 8 10 12 14 16(kPa)0 20 40 60 80 100 120(mm Hg)Prenos ogljikovega dioksida po krviOgljikov dioksid se po krvi prenaša v treh oblikah: v oblikibikarbonatnih ionov (HCO - 3 ), vezan v karbamino skupine inraztopljen v plazmi.‣ V obliki bikarbonatnih ionov (HCO - 3 ) se prenaša približno60-70% vsega CO 2 v krvi. Ko teče kri skozi tkiva, CO 2prehaja v eritrocite, kjer v reakciji s H 2 O tvori ogljikovokislino. Ta hitro razpade na H + in HCO - 3 . Vodik se vglavnem veže na molekule hemoglobina znotraj eritrocitov,bikarbonatni ion pa iz eritrocita difundira v plazmo. Vpljučih teče nasproten proces.‣ Prenos v obliki karbamino skupin obsega 20-30% CO 2 vkrvi. Karbamino skupine nastanejo, ko CO 2 reagira sprostimi amino (-NH 2 ) skupinami v beljakovinah. Reakcijaje reverzibilna, če se pCO 2 zmanjša, se CO 2 sprosti. Čepravje nekaj karbamino skupin tudi v plazmi, jih večina nastanena peptidnih verigah hemoglobina.‣ V plazmi raztopljen CO 2 predstavlja le 10% celotnegaprenosa CO 2 po krvi. Koncentracija raztopljenega CO 2narašča linearno z naraščanjem pCO 2 v krvi (Henryjevzakon).Vezavna krivulja ogljikovega dioksidaVezavna krivulja ogljikovega dioksida opisuje odvisnostkoncentracije celotnega (ne glede na obliko prenosa) CO 2 v krvi(v ml / 100 ml krvi) od pCO 2 (slika 4.11). Od vezavne krivuljekisika se razlikuje po nekaj značilnostih:‣ večje koncentracije CO 2 kot O 2 pri enakih vrednostihparcialnih tlakov kažejo na večjo topnost CO 2 kot O 2 invečjo kapaciteto vezavnih mehanizmov;‣ fiziološko območje sprememb pCO 2 je mnogo ožje kotobmočje pO 2 ;‣ disociacijska krivulja CO 2 nima platoja. Kri se torej nemore nasititi z CO 2 tako kot se z O 2, če pCO 2 narašča. Zatoje pomembno, da je pCO 2 bolj natančno uravnavan kotpO 2 .vsebnost CO 2(ml/100ml krvi)6055504540XYnizek pO 2visok pO 2pCO 24 5 6 7 8 (kPa)30 40 50 60 (mm Hg)Slika 4.11 Vezavna krivulja ogljikovega dioksida. Točka Ypredstavlja koncentracijo CO 2 v krvi, ki prihaja iz krvi v pljučazačetnega dela pljučnih kapilar, točka X pa koncentracijo CO 2 vkrvi, ki gre iz pljuč v tkiva.Slika 4.10 Dejavniki, ki vplivajo na vezavno krivuljo kisika.32

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!