Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Значения рН артериальной крови и напряжения в ней СО2 и О2 не только непосредственно зависят от внешнего дыхания, но, в свою очередь, оказывают влияние на вентиляцию легких. Это взаимодействие представляет собой цепь управления, действие которой направлено на поддержание постоянства значений трех регулируемых переменных — напряжения СО2, напряжения О2 и рН крови. Так химические механизмы регуляции дыхания участвуют в поддержании гомеостаза и обеспечивают соответствие дыхательной функции метаболическим потребностям организма.

В норме главную роль играет парциальное давление СО2 в артериальной крови.

Увеличение напряжения СО2 в артериальной крови (гиперкапния) приводит к повышению МОД. Как правило, при этом возрастают дыхательный объем и частота дыхательных движений. На рис. 23.32, а приведена кривая зависимости вентиляции легких (минутного объема дыхания VЭ) от напряжения СО2 в артериальной крови paCO2. При повышении paCO2 от 40 до 60 мм рт.ст. VЭ возрастает примерно с 7 до 65 л/мин. Такое увеличение paCO2 (возникающее, например, при вдыхании газовой смеси с высоким содержанием СО2) сопровождается субъективным чувством одышки (диспноэ). Известно, что увеличение вентиляции при повышении напряжения СО2 не беспредельно. При возрастании содержания СО2 в крови МОД может увеличиваться не более чем до 75 л/мин, то есть в гораздо меньшей степени, чем при максимальной физической нагрузке (120 л/мин). Если напряжение СО2 в артериальной крови становится выше 70 мм рт.ст., вентиляция легких снижается. Это связано с тем, что в очень высоких концентрациях СО2 оказывает тормозящее действие на дыхательные центры.

Рис. 23.32. Зависимость минутного объема дыхания (VЭ): а — от напряжения СО2; б — от рН артериальной крови; в — от напряжения О2. Серые кривые соответствуют естественным условиям, черные — постоянному напряжению СО2 в альвеолах paCO2 = 40 мм рт.ст. Источник: Физиология человека (2010)