Функциональная схема и рабочие характеристики системы саморегуляции легочного дыхания. Результаты математического моделирования процесса диффузии кислорода из альвеолы в кровь легочного капилляра. Принцип обеспечения необходимой частоты дыхания.
Аннотация к работе
Система саморегуляции легочного дыханияИсполнительным механизмом системы (далее, ИМ) является сложное устройство, состоящее из легких, грудной клетки, множества дыхательных мышц, мотонейронов дыхательных мышц, расположенных в спинном мозге, и дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге. Таким образом, возникает замкнутая система с отрицательной обратной связью, способная стабилизироваться при некотором значении концентрации кислорода в артериальной крови, несмотря на возмущающие факторы, главным из которых является изменение потребления кислорода. В этой зоне значение Pao2 достаточно велико, и сигналы от синокаротидных телец не принуждают дыхательный центр к усилению диффузии кислорода. Дыхательный центр полностью захватывает инициативу и включает в действие все имеющиеся ресурсы для обеспечения организма кислородом при текущем уровне нагрузки. Такая экспонента может быть описана выражением: Po2 = PAO2*(1 - E^-t/T), где: Po2 - текущее значение напряжения кислорода в крови по ходу капилляра; PAO2 - значение парциального давления кислорода в альвеолярном газе; E ? 2,718 - иррациональное число; t - текущее значение времени, сек; T ? 0,1 сек - постоянная времени процесса диффузии в легких.