ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Как вы помните из курса анатомии, к дыхательной системе относятся такие органы как грудная клетка, легкие и дыхательные мышцы. В функциональном плане под дыхательной системой следует понимать совокупность органов и тканей, обеспечивающих в организме газообмен, т. е. поступление необходимого количества кислорода в ткани и выделения из тканей углекислого газа. Деятельность этой системы проявляется сложным биологическим процессом, получившим название “дыхание”. Однако, дыхание не сводится к изменению объема грудной клетки, а подразумевает процессы газообмена в тканях и клетках.
Значение этой важной системы нельзя переоценивать, особенно для высших животных и человека. Дело в том, что в конечном итоге, все процессы жизнедеятельности протекают при обязательном участии кислорода, т. е. являются кислородными [аэробными]. Особенно чувствительной к кислородной недостаточности является ЦНС и, прежде всего, корковые нейроны, которые в бескислородных условиях погибают раньше других. Как известно, период клинической смерти не должен превышать пяти минут. В противном случае, в нейронах коры головного мозга развиваются необратимые процессы. Однако, на самом деле в условиях отсутствия кислорода, этот интервал гораздо меньше, так как в течение определенного промежутка времени при отсутствии дыхания клетки используют тот кислород, который содержится в межтканевом пространстве и крови. Так, если отключить систему окислительных тканевых ферментов цианидами, то смерть наступит через 15-30 секунд.
Итак, основная функция дыхательной системы - обеспечение газообмена тканей. Однако, кроме этой функции, дыхательная система выполняет ряд вспомогательных. К ним относятся:
1. Синтетическая. В тканях легких синтезируются некоторые БАВ. Это такие как гепарин, простагландины, липиды и др.
2. Кроветворная. В легких созревают тучные клетки, базофилы.
3. Депонирующая. Легкие выступают в роли депо крови, так как их сосуды (капилляры) легко растягиваются и в них может накапливаться большое количество крови.
4. Всасывательная. С огромной поверхности легких (приблизительно до 90 м2) легко всасываются эфир, хлороформ, никотин и многие другие вещества.
5. Выделительная, заключающаяся в том, что вещества, поступающие в организм через легкие, в конечном итоге, выделяются из организма посредством легких.
Весь сложный биологический процесс дыхания можно разделить на три основных этапа:
I. Внешнее дыхание, обеспечивающее поступление из альвеолярного воздуха в кровь кислорода и выделение из крови углекислого газа.
II. Транспорт газов кровью.
III. Тканевое дыхание, в результате которого под влиянием цепи окислительных реакций при участии ферментов происходит превращение молекулярного кислорода в атомарный и использование его в окислительных процессах.
Мы подробно остановимся на первых двух этапах, поскольку тканевое дыхание рассматривается в курсе биоорганической химии.