Регуляция дыхания
Ингалятор, содержащий аэрозоль (иногда стероидный препарат), направляет его в суженные дыхательные пути больного бронхиальной астмой, чтобы заставить их расшириться.
Поддерживающий нашу жизнь цикл из вдохов и выдохов регулируется различным образом. Регуляторные центры в стволе головного мозга непрерывно шлют импульсы к диафрагме и межреберным мышцам, которые организм использует при дыхательных движениях. Эти сигналы обеспечивают постоянную работу механизма вентиляции легких. На другом уровне регулируются частота и глубина дыхания, чтобы приспособить их к меняющимся потребностям. Соответственно потребности в разных условиях, например во время сна или при быстром беге, бывают различными. Такое приспособление зависит от изменений в химизме крови — от того, возрастает ли в ней соотношение двух респираторных газов или, наоборот, снижается. Интересно, что здесь ключевую роль играет не содержание кислорода в крови, гораздо важнее концентрация углекислого газа. Как только она превысит некий критический уровень, сенсоры сообщают регуляторным центрам о необходимости увеличить частоту и глубину дыхания. Тяжелое дыхание при большой физической нагрузке — это физиологический ответ организма, благодаря которому из него быстрее удаляется избыток С02. Хеморецепторы в стенках главных кровеносных сосудов на шее и возле сердца следят за содержанием углекислого газа в крови.
 |
Задерживая дыхание, вы мобилизуете регуляторные центры нервной системы. С02 накапливается в крови, и это, наконец, вызывает непреодолимое желание вдохнуть воздух. |
 |
Ныряльщикам случается «перестараться» с так называемой гипер-вентиляцией легких: слишком быстрое и глубокое дыхание может нарушить нормальную его регуляцию со стороны нервной системы. |
 |
Кит, например изображенный здесь горбач, может долго находиться под водой. В отличие от человека-ныряльщика он меньше зависит от содержания кислорода в крови. Кит может использовать кислород, запасенный в легких и в других тканях. |
ОПАСНЫЕ РЕАКЦИИ
Когда содержание кислорода в крови слишком сильно падает, это грозит самой жизни человека. Нехватка кислорода — коварная вещь. Примером может служить действие монооксида углерода, или угарного газа (СО), образующегося при сжигании дров, бензина, угля и другого углеродсодержащего топлива. Кислород циркулирует в крови в красных кровяных тельцах (эритроцитах). В них гемоглобин — белок, содержащий железо, — связывает кислород и удерживает его до тех пор, пока не доставит клеткам. Монооксид углерода — газ без запаха и вкуса, — попав в кровь, занимает в эритроцитах места, к которым в норме присоединяется кислород. Если человек в закрытом помещении надышится угарным газом, он умрет от асфиксии (удушья). Другую скрытую опасность представляет гипервентиляция — насильственное частое и глубокое дыхание, к которому прибегают люди, чтобы подольше пробыть под водой.
При этом из организма выводится так много С02, что чувствительные к нему регуляторные центры перестают работать. А поскольку содержание кислорода в крови падает, то пловец может потерять сознание и утонуть прежде, чем эти центры снова включатся. Если в организме не хватает железа, клетки и ткани получают меньше кислорода, потому что в эритроцитах мало гемоглобина. Человек при этом чувствует себя усталым и вялым.