Работа № 3 Особенности дыхания в условиях пониженного и повышенного атмосферного давлений, физиологический механизм адаптации к условиям гор.

Цель работы: Выяснить особенности дыхания в условиях пониженного и повышенного атмосферного давлений и физиологический механизм адаптации к условиям гор.

В области высоких давлений О₂ (выше 90 мм Hg), т. е. в тех условиях, которые имеются в альвеолах, небольшие колебания парциального давления кислорода не оказывают значительного влияния на связывание его гемоглобином. В этих случаях 90 - 95% гемоглобина всей крови превращается в оксигемоглобин. Однако при низких парциальных давлениях О₂, т. е. при давлениях, наблюдающихся в тканях, даже незначительное понижение давления сопровождается распадом оксигемоглобина, освобождением кислорода и переходом его в ткани. На присоединение О₂ гемоглобином оказывает влияние присутствие СО₂. При одном и том же парциальном давлении О₂ в присутствии СО₂ связывается меньше О₂ и вся кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается вправо. Поэтому поступление в кровь СО₂ из тканей облегчает освобождение О₂ из оксигемоглобина и переход его в ткани. Выделение из крови СО₂ в легких, наоборот, облегчает связывание О₂ гемоглобином. При повышении температуры тела усиливается диссоциация оксигемоглобина.

Одно из главных свойств живых организмов – способность адаптации к конкретным условиям существования во внешней среде. Изменение условий среды вызывает функциональные сдвиги в организме, которые при определенных условиях могут переходить в состояние болезни.

Приспособление животных к разреженной газовой среде связано с перестройкой функций многих органов и систем. В условиях пониженного атмосферного давления вследствие недостаточного снабжения кислородом через дыхательные органы возникает гипоксия (недостаток кислорода в отдельных тканях или в целом в организме), которая приводит к изменению многих функций.

Приспособление животных к горным условиям показало, что реакция организма может иметь двоякую направленность:

1. включение физиологических механизмов, увеличивающих доставку кислорода к тканям путем поддержания гомеостаза газовой среды в альвеолах легких;

2. приспособление самих тканей к существованию в бедной кислородом среде и ограничение кислородного запроса путем снижения жизнедеятельности организма или отдельных систем.

В первые дни адаптации к горным условиям животные затрачивают большое количество энергии на приспособление. В первые 15 дней среднесуточный прирост массы тела телят составил 100 г, а через месяц он достигает 900-1000 г. Адаптация в горах за счет изменений в функциональных системах продолжается 20-30 дней, после чего наступает тканевая адаптация, характеризующаяся понижением потребления кислорода.

Виды гипоксии: дыхательная, циркуляторная и другие виды.

Физиологический механизм адаптации к условиям гор обусловлен:

1. увеличением числа эритроцитов в крови и следовательно, повышением кислородной емкости крови;

2. усилением легочной вентиляции;

3. понижением чувствительности тканей организма, в частности центральной нервной системы, к недостаточному снабжению кислородом.

Когда животные дышат воздухом под давлением 5-6 атм., т.е. в условиях высокого давления, количество всех растворенных газов в крови резко увеличивается. Этот процесс сам по себе не оказывает влияния при постепенной декомпрессии, азот по мере падения давления выделяется с выдыхаемым воздухом и организму опасность не угрожает. При слишком быстрой декомпрессии, например, при быстром подъеме водолаза со дна моря, азот не успевает выделиться из организма. В этом случае растворимость азота понижается, в крови появляются газовые пузырьки, которые могут привести к эмболии сосудов.

Задание: Изучить особенности дыхания в условиях пониженного и повышенного атмосферного давлений и физиологический механизм адаптации к условиям гор (А.Н. голиков, 1991; В.Г. Скопичев и др., 2004).

Контрольные вопросы:

1. Дыхание при пониженном атмосферном давлении.

2. Какие приспособительные изменения происходят в организме при длительном пребывании в условиях гор.

3. Гипоксия и ее виды.

4. Гипокапния.

5. Дыхание при повышенном атмосферном давлении. Кесонная болезнь и механизм ее возникновения.