Резервы кардиореспираторной системы.

1) расчет резервов доставки О₂ организму.

Резервы вентиляции

1. резервы для О₂ в легкие (резервная вентиляция)

21% О₂

АВ (альвеолярная вентиляция) = (ДО-ОМП)* ЧД

ДО =500 мл (дыхательный объем);

ОМП = 150 мл (объем мертвого пространства)

* л/мин

мин V дыхания МОД = 500*12=6, 0 л.

МОАВ = 2/3 МОД = 4, 0 л.

О₂ = 1, 05 л/мин – количество чистого О₂ (альвеолярного) поступающего в легкие

*АВmax = (4, 15л – 0, 15 л)*25= 100л/мин. – интенсивность дыхания при большой физической нагрузке.

21%-15%=6% - это 6 мл в 100 мл.

60 мл *4л.=240 мл/мин

л/мин (при физической нагрузке) => может ↑ в 20 и > раз.

2. диффузия (резервы кислорода в легкие)

Д (диффузия в покое) = ДЛ_О2 (диффузионная способность легких по О₂) * Δ рО₂ (разность давлений)

* ДЛ_О2 =25 мл/ мм рт ст; Δ рО₂= 60 мм рт ст

Д=25*60=15 л/мин.

ДСЛ=25 мл О₂/ мм рт ст

Grad РО₂ = 102-40=62 мм рт ст

ДСЛ = 25*62=155 мл/мин.

* при физической нагрузке = 70 мл/ мм рт ст.(Д_max=4, 9 л/мин).

Δ рО₂=70 мм рт ст; (Д_max=4, 9 л/мин).

Кислородный пульс.

Объем О₂, поглощаемый кровью в легких и доставляемый в ткани объемом крови, равным систолическому:

,

где V_О2- объем О₂, поглощаемый организмом за 1 мин;

3. транспорт О₂ в крови (осуществляется в основном за счет Hb → 1г Нв связывает 1, 34 мл О₂)

150 г/л Нв (в норме) - ≈ 200 мл О₂ (в 1 л крови)

МОК = УО*ЧСС

* для 100% точности расчетов нужно было учесть неполную акигенацию крови (НbО₂ – 96-98%).

МОК=5л; О₂варт=150*1, 34=200 мл О₂.

КУКО₂=50 мл (25%) О₂; потребление = 50*5=250 мл О₂.

Ф.н. КУКО₂=120 мл О₂; потребление = 120*25=3000 мл О₂.

* В состоянии покоя.

мл * 75 ≈ 5 л/мин.

1л- 200 мл О₂.

5л – хмл О₂. (х=1л (О₂)/мин);

т.е. 1л О₂ переносится кровью.

* При физической нагрузке

ЧСС^max=220 и ↓ с возрастанием.

МОК_max=150 мл*200=30 л/мин.

1л – 200 мл О₂;

30л – х мл О₂; (х=6 л (О₂)/мин)

4. диффузия О₂ в ткани;

ЧС=70; УО=70; МОК=5, 0

при ф.н. ЧС=180; УО=140; Мок=25.

5. потребление О₂ тканями.

КУК – коэффициент утилизации кислорода.

* в состоянии покоя

О₂ – 1 л/мин

КУК=25%

V_О2= 1 л/мин * 25% = 250 мл/мин – потребление О₂.

* при физической нагрузке.

О₂ – 6 л/мин

КУК=70% (60-80%)

V_О2max (МГК (максимальное потребление О₂))= 6 л/мин * 70% = 4, 2 л/мин – потребление О₂.

=> резерв потребление О₂ у человека очень большой.

Выводы из расчетов:

1. вентиляция обеспечивает достаточную доставку О₂ (у здорового человека), таким образом позволяет увеличивать потребление О₂ и не является фактором, ограничивающим дальнейший прирост потребления О₂.

2. диффузия также обеспечивает достаточную доставку О₂ и не препятствует дальнейшему приросту потребления О₂. В венозной крови еще остается О₂ => еще можно ↑ потребление О₂.

3. Нb у человека фиксирован => содержание в 1 мл О₂ не сильно изменяется. Транспорт О₂ ограничивается максимальным уровнем МОК (ограничивается физическими параметрами);

4. КУК также является важным для доставки О₂.

;

ав Δ тот же КУК, только КУК выражен в %

5 л/мин*50 мл О₂/л = 250 мл О₂/мин. – покое.

О_2арт=200 мл/в 1л крови; потребление О_2арт составит 50 мл/л, а О₂вен – 150 мл/л.

30л/мин*140мл О₂/л=4, 2 л О₂/мин;

при физической нагрузке потребление О₂.арт составит 140

О_2арт- О_2вен=200-60=140.

=> доставка О₂ организму ограничивается МОК, т.к. МОК определяется УО и ЧСС, => он зависит прежде всего от возможностей сердца; возможности сердца в свою очередь зависят от коронарного кровотока. Коронарный кровоток может возрастать по сравнению с уровнем покоя в 4-5 раз. Максимальное потребление О₂ характеризует возможности сердца и резервы коронарного кровотока (может использоваться как кардиологический показатель). Возрастание коронарного кровотока происходит при гипоксии (↓ рО₂), а для остальных сосудов характерна реакция на СО₂. Аденозин – также мощный сосудорасширяющий фактор.