Кровеносная и дыхательные системы

кровеносная системаЧеловек сам передвигается, его организм самостоятельно формируется и восстанавливается, он способен к размноже­нию — и все это благодаря функционированию различных систем тканей и ор­ганов. Хотя каждая система выполняет определенную задачу, все они совместно обеспечивают нормальное функционирование организма. Организм человека нуждается во всех системах. Нарушение в работе одних систем приводит к незна­чительным эффектам, в то время как сбои в функционировании других систем приведут к немедленным и серьезным повреждениям или смерти. Растяжение мышцы, например, редко представляет собой угрозу для жизни, однако, сердеч­ный приступ без оказания надлежащей медицинской помощи может стать при­чиной смерти.

Кровеносная и дыхательная систе­мы, функционирующие взаимосвязано в целях обеспечения организма газом и питательными веществами и очищения его от вредных веществ, подвергаются го­раздо более заметному влиянию, оказы­ваясь под водой, чем любая другая систе­ма организма. По причине того, что весь организм зависит от функционирования этих двух систем из-за необходимости фактически непрерывного газообмена, особенности их реагирования на воздей­ствие подводной среды окажут влияние на каждую клетку организма. Системы организма настолько взаимосвязаны между собой, что влияние подводной среды на одну из них не может не ска­заться на другой.

Кровеносная система транспортирует пи­тательные вещества и кислород из дыха­тельной и пищеварительной систем в ткани организма и обеспечивает выведе­ние вредных веществ и углекислого газа из тканей. Хотя все из перечисленных функций необходимы, применительно к дайвингу важнейшей из них является транспорт О2.

Все живые клетки человеческого орга­низма вовлечены в окислительный мета­болизм — процесс, в ходе которого каж­дая клетка использует кислород для пре­образования химической энергии в при­годную к применению и необходимую для жизни. Лишенные кислорода, некото­рые ткани могут “временно приостанав­ливать” осуществляемые операции на не­сколько часов и все же оставаться “жи­выми”; другие же без кислорода отмира­ют.

Мозг и нервная система нуждаются в постоянном притоке кислорода — боль­ше, чем это необходимо другим тканям организма, мозг и нервная система пере­стают функционировать в течение не­скольких минут после истощения запасов кислорода. Объем кислорода, необходи­мый для нервных тканей, составляет при­близительно одну пятую часть от всего количества кислорода, транспортируемого кровеносной системой.

Чтобы обеспечить функционирование кровеносной систе­мы, заключающееся в снабжении орга­низма кислородом и питательными ве­ществами, удалении вредных веществ и газов, мобилизации защитной системы организма, — чело­веческая кровь дей­ствует как много­функциональная жидкая субстанция. Разнообразные функции, выполня­емые кровью, обус­ловили ее компо­нентный состав. Плазма — это непосредственно жид­кость, транспортирующая питательные и химические вещества, а также другие компоненты крови. В ней содержатся растворенные газы, включая вредный для организма углекислый газ, производимый клетками, и азот. Возникающее при дыхании парциальное давление вызывает флуктуацию плазмы (см. подраздел “Особенности физиологических реакций на азот, в котором детально рассматривает­ся взаимодействие организма с раство­ренным азотом).

Несмотря на то, что плазма составля­ет приблизительно половину от общего веса крови и содержит некоторые раство­ренные газы, при атмосферном давлении она содержит лишь небольшое количест­во растворенного кислорода. Красные кровяные клетки (эритроциты) транс­портируют основное количество кисло­рода, в котором нуждаются ткани орга­низма, посредством гемоглобина — про­теина, легко вступающего в химические реакции с кислородом. Без гемоглобина циркуляция плазмы в крови должна была бы осуществляться в 15-20 раз быстрее с тем, чтобы обеспечить даже находящийся в состоянии покоя организм достаточ­ным запасом кислорода. Красные кровя­ные клетки составляют приблизительно 45 % от общего веса крови.

Влияние различных величин парци­ального давления кислорода на способ­ность гемоглобина соединяться с ним обусловливает эффективность осуществления транспортировки и выделения кислорода гемоглобином. Циркулируя в легких, кровь сталкивается с более высоким парциальным давлением кислорода, увеличивающим его способность соеди­няться с гемоглобином. Как следствие, кислород проникает в красные клетки для того, чтобы соединиться с гемогло­бином.

Когда кровь достигает тканей орга­низма, обмен веществ в которых обусло­вил снижение кислородного парциально­го давления, кислород, вследствие умень­шения способности сохранять связь с ге­моглобином при пониженном парциаль­ном давлении, “отсоединяется” от него и поступает в ткани. При высвобождении основного количества кислорода гемо­глобин вступает в соединение с углекис­лым газом для транспортировки его в легкие и дальнейшего выделения его из организма. В красных кровяных клетках содержится энзим (фермент), который также принимает участие в двухсторон­ней химической реакции, в которой угле­кислый газ транспортируется в плазму в виде двууглекислой соли.

Далее кровь вновь попадает в усло­вия высокого парциального давления кислорода в легких, и гемоглобин легко вступает в соединение с кислородом и высвобождает углекислый газ. В плазме происходит реакция распада двууглекис­лой соли и высвобождения углекислого газа, проникающего затем в дыхательную систему и выводимого из организма. Транспорт углекислого газа внутри кро­веносной системы в виде двууглекислой соли позволяет перемещать большие его объемы, чем могло бы быть при непо­средственном его растворении в плазме. Около 5% транспортируемого кровью углекислого газа находится в растворенном состоянии в плазме, 20% вступает в со­единение с гемоглобином и приблизи­тельно 75% циркулирует в виде двууглекислой соли.

Запись опубликована в рубрике Физиология дайвинга с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.
Подпишись и получай анонсы статей на e-mail! Без спама!