Какова же всё-таки структура аэробного дыхания?

Профессор Дуб

Уважаемый Ринад Султанович,
думаю, что не будете против, если графики изменения оксигенации у дайверов оставим в уходящем 2011 году.
И чтобы двинуться дальше, хочу задать Вам следующие два вопроса:

1. Каким образом СО2 выводится из капилляров через лёгкие в таком большом объёме, при равном парциальном давлении его в крови и альвеоле, в пределах погрешности, естественно?
2. Почему атмосферный азот не проникает в лёгочные капилляры при очень огромной разнице парциальных давлений его в альвеоле и крови?

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
попробую ответить на ВСЕ Ваши вопросы 8) :

Профессор Дуб писал(а):1. Почему снижение сродства гемоглобина к кислороду не наступает до вдоха при возникновении императивных стимулов?
2. Что же по Вашему означает точка минимума оксигенации на графике?

При длительной задержке дыхания наблюдается периферическая вазоконстрикция (спазм сосудов) вплоть до явлений централизации. Соответственно, тканевой газообмен снижен. Сразу после вдоха прекапиллярные сфинктеры раскрываются и кровь устремляется в русло микроциркуляции, соответственно, углекислый газ активно переходит из тканей в кровь, вытесняя из эритроцитов кислород. Некоторое время скорость внешнего газообмена (скорость поступления кислорода в малом круге кровообращения) ниже скорости отдачи оного в большом круге (скорости тканевого газообмена), поэтому оксигенация снижается некоторое время, пока скорости не уравняются (минимальный уровень оксигенации). В принципе, все это описывается дифференциальными уравнениями, над чем мы сейчас и работаем.

Профессор Дуб писал(а):3. Не могли бы указать на графике точку возврата уровня СО2 до исходного (нормального) состояния?

Дана графическая интерпретация сатурации гемоглобина кислородом. Содержание в крови углекислого газа (растворенного в крови, связанного с гемоглобином и в виде угольной кислоты) здесь не отражено.

Профессор Дуб писал(а):1. Каким образом СО2 выводится из капилляров через лёгкие в таком большом объёме, при равном парциальном давлении его в крови и альвеоле, в пределах погрешности, естественно?

Кроме физически растворенного в плазме крови молекулярного СО2 из крови в альвеолы легких диффундирует СО2, который высвобождается из карбаминовых соединений эритроцитов благодаря реакции окисления гемоглобина в капиллярах легкого, а также из гидрокарбонатов плазмы крови в результате их быстрой диссоциации с помощью содержащегося в эритроцитах фермента карбоангидразы, который существенно ускоряет этот процесс (в 10000 раз). По крайней мере, так в учебниках: Физиология дыхания.

Профессор Дуб писал(а):2. Почему атмосферный азот не проникает в лёгочные капилляры при очень огромной разнице парциальных давлений его в альвеоле и крови?

Это не так:

При нормальном атмосферном давлении в организме человека постоянно растворено около 1 л азота. Погружение водолаза или аквалангиста под воду сопровождается повышением окружающего гидростатического давления. С увеличением этого давления на каждую избыточную атмосферу в организме водолаза растворяется дополнительно еще около 1 л азота.

Подробнее см. в статье Насыщение организма индифферентными газами

Профессор Дуб

Ринад С. Минвалеев писал(а):При длительной задержке дыхания наблюдается периферическая вазоконстрикция (спазм сосудов) вплоть до явлений централизации. Соответственно, тканевой газообмен снижен. Сразу после вдоха прекапиллярные сфинктеры раскрываются и кровь устремляется в русло микроциркуляции, соответственно, углекислый газ активно переходит из тканей в кровь, вытесняя из эритроцитов кислород. Некоторое время скорость внешнего газообмена (скорость поступления кислорода в малом круге кровообращения) ниже скорости отдачи оного в большом круге (скорости тканевого газообмена), поэтому оксигенация снижается некоторое время, пока скорости не уравняются (минимальный уровень оксигенации).

Уважаемый Ринад Султанович,
трудно согласиться со всем, что Вы написали здесь.
Пусть даже СО2 и скопится в результате анаэробного гликолиза во время задержки, и пусть даже начнёт вытеснять О2 из эритроцитов, но это никак не отразится на показаниях пульсоксиметра.
Пульсоксиметр, работающий по принципу спектрофотометрии фиксирует максимальное насыщение гемоглобина кислородом.
И уж если СО2 и вытесняет О2, то по любому это происходит на выходе из клетки.
Не выдерживает критики и написанное по поводу снижения поступления О2 в малом круге.
Сразу после длительной задержки дыхания происходит очень интенсивная накачка малого круга за счёт судорожных вдохов-выдохов, так как клетка требует очень быстрого восстановления временно утерянного аэробного снабжения.
Эти интенсивные вдохи-выдохи скорее всего идут до точки минимума на графике.
И вот здесь остаётся главный вопрос к официальной физиологии дыхания; почему, при такой мощной накачке малого круга и соответственно всей артериальной системы, через 10 -20 секунд после вдоха мы имеем всего лишь прекращение снижения оксигенации, а не полное её восстановление.

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
что именно измеряют пульсоксиметры можно узнать из титульной статьи Е.Хилл, М.Д. Стоунхэм (Оксфорд, Великобритания) Практическое применение пульсоксиметрии
Далее в цитированном утверждении речь идет не об абсолютном снижении поступления 02 в кровь, но об относительно более низком поступлении 02 в сравнении с его отдачей в капиллярах большого круга в конкретных условиях, а именно сразу после длительной задержки дыхания.

Профессор Дуб

Уважаемый Ринад Султанович,
в указанной Вами титульной статье Е.Хилла и М.Д. Стоунхэма речь идёт как раз о том, о чём я говорил:

Пульсоксиметр измеряет насыщение артериального гемоглобина кислородом.

Теперь Вы можете объяснить, каким образом "идёт более низкое поступление 02 в сравнении с его отдачей в капиллярах большого круга" при очень интенсивной накачке артериальной системы кислородом сразу же после вдоха.

Ринад С. Минвалеев писал(а):При нормальном атмосферном давлении в организме человека постоянно растворено около 1 л азота.

Сколько азота во всём организме нас мало интересует.
Здесь разговор идёт о содержании азота в крови
В крови, как известно, содержится лишь остаточный азот.
Его содержание составляет в норме в 20—40 мг%.
Учитывая, что 1 мг% = 10 мг/л, имеем 200 - 400 мг на литр крови.
Значит, во всей крови остаточного азота 1000 - 2000 мг или 1-2 грамма.
Повторяю вопрос,
почему атмосферный азот не проникает в кровь?

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
1. ответ на Ваш первый вопрос - количественный, а значит без конкретных численных данных скорости насыщения гемоглобина кислородом и отдачи оного в капиллярах большого круга на уровне словесных концепций не решается. Требуется математическая модель и начальные условия для определения индивидуальных коэфициентов (задача Коши). Если все это присутствует, будет и доказательный ответ.
2. В приведенной цитате речь идет об азоте, растворенном в крови, что следует из дальнейшего текста:

С увеличением этого давления на каждую избыточную атмосферу в организме водолаза растворяется дополнительно еще около 1 л азота.

Соответственно, повторяю еще раз: атмосферный азот очень хорошо проникает в кровь, но не всегда вовремя успевает из нее выйти при резком изменении внешнего давления, чем и обусловлена кессонная болезнь.

Профессор Дуб

Ринад С. Минвалеев писал(а):Требуется математическая модель и начальные условия для определения индивидуальных коэфициентов (задача Коши).

Уважаемый Ринад Султанович,
вот говорил же, давайте оставим длительную задержку в 2011 году.
Мало того, что перетащили её в 2012-ый, так ещё показали неспособность официальной физиологии дыхания в Вашем лице ответить на поставленные вопросы, приведя лишь один аргумент – удобную отмазку в виде задачи Коши.
В общем, ставим очередной «+»в актив теории Петраковича и «-» в пассив теории газообмена.
И всё же один вопрос не могу не задать.
Как молекулы СО2, скопившиеся в клетке во время задержки и устремившиеся в венозное капиллярное русло сразу после неё, вдруг неожиданно устраивают проникновение через две капиллярные стенки в артериальное русло, начинают атаковать эритроциты с кислородом и вытесняя его снова устремляются в клетку.
Какая-то партизанщина нездоровая.

Ринад С. Минвалеев писал(а):В приведенной цитате речь идет об азоте, растворенном в крови, что следует из дальнейшего текста:
Цитата:
С увеличением этого давления на каждую избыточную атмосферу в организме водолаза растворяется дополнительно еще около 1 л азота.

Я Вам посоветую внимательно изучить химический состав крови, во-первых и отфильтровывать различную Инетовскую дурь, во-вторых.
При погружении , через каждые 10 метров глубины, давление действительно увеличивается на 1 атмосферу.
По Вашей логике на глубине 40 метров произойдёт полное вытеснение крови из кровеносной системы и заполнение её азотом.
Повторяю вопрос, почему при нормальных атмосферных условиях, азот не проникает в кровь через альвеолярную лёгочную систему.

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
опустим про CO2, поскольку Ваш текст

Профессор Дуб писал(а):При погружении , через каждые 10 метров глубины, давление действительно увеличивается на 1 атмосферу. По Вашей логике на глубине 40 метров произойдёт полное вытеснение крови из кровеносной системы и заполнение её азотом.
Повторяю вопрос, почему при нормальных атмосферных условиях, азот не проникает в кровь через альвеолярную лёгочную систему.

есть свидетельство настолько дремучей естественнонаучной безграмотности, что дальнейшее обсуждение теряет смысл. На всякий случай хотя бы в целях самообразования повторите тему "Растворимость газов в жидкостях", чем занимался еще И.М.Сеченов.

Профессор Дуб

Ринад С. Минвалеев писал(а):опустим про CO2, поскольку Ваш текст... При погружении , через каждые 10 метров глубины, давление действительно увеличивается на 1 атмосферу. По Вашей логике на глубине 40 метров произойдёт полное вытеснение крови из кровеносной системы и заполнение её азотом.
Повторяю вопрос, почему при нормальных атмосферных условиях, азот не проникает в кровь через альвеолярную лёгочную систему......есть свидетельство настолько дремучей естественнонаучной безграмотности, что дальнейшее обсуждение теряет смысл.

Ринад С. Минвалеев писал(а):С увеличением этого давления на каждую избыточную атмосферу в организме водолаза растворяется дополнительно еще около 1 л азота.

Уважаемый Ринад Султанович,
у меня такое ощущение, что Вы в своих ответах частенько советуетесь с уборщицами.

При погружении, каждые 10 метров водяной толщи оказывают такое же давление, как атмосфера на уровне моря. Эта мера давления называется 1 бар, он эквивалентен 100 миллибарам, 30 дюймам ртутного столба, 14,7 psi (фунтов/кв.дюйм) или одной атмосфере. Для наших целей наиболее удобно измерять давление в барах.
http://state01.ucoz.ru/publ/9-1-0-3

Поэтому можно с достаточной точностью считать, что погружение в море на каждые 10 метров дает увеличение гидростатического давления на одну атмосферу.
http://www.physel.ru/mainmenu-4/e-mainm ... 58---.html

Так, при погружении в воду на глубину 10 метров давление на тело снаружи увеличивается приблизительно в два раза по сравнению с атмосферным. На глубине 20 метров оно утраивается и так далее.
http://read.newlibrary.ru/read/miller_d ... ecnaz.html

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
для начала Вы спутали два принципиально разных явления: остаточный азот в составе небелковых соединений в крови, и азот как инертный газ, растворимый в крови в полном соответствии с градиентом парциальных давлений. Далее Вы заявили, что

Профессор Дуб писал(а):По Вашей логике на глубине 40 метров произойдёт полное вытеснение крови из кровеносной системы и заполнение её азотом.

Прошу меня сердечно извинить, но это предел, после которого можно только послать Вас в вечернюю школу.

Профессор Дуб

Уважаемый Ринад Султанович,
Вы постоянно сваливаете всё с больной головы на здоровую.
Не Вы ли чуть выше заявили:

Ринад С. Минвалеев писал(а):При нормальном атмосферном давлении в организме человека постоянно растворено около 1 л азота. Погружение водолаза или аквалангиста под воду сопровождается повышением окружающего гидростатического давления. С увеличением этого давления на каждую избыточную атмосферу в организме водолаза растворяется дополнительно еще около 1 л азота.

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
приведенная Вами цитата взята из титульной статьи Насыщение организма индифферентными газами, специально отобранной под Ваш уровень естественнонаучной осведомленности. Перепечатывать для Вас учебники я не намерен, но почитайте хотя бы вот этот материал: Растворимость газов в жидкостях

Профессор Дуб

Уважаемый Ринад Султанович,
у меня такое ощущение, что Вы в лихие 90-ые подрабатывали напёрсточником.
Я Вам неоднократно заявлял, что в крови при нормальном атмосферном давлении присутствует только остаточный азот.
В ответ, Вы заговорили о литре атмосферного азота и об увеличении его вдвое при погружении на 10 метров, втрое при погружении на 20 метров и т.д.
Сейчас, поняв абсурдность этого, снова заговорили об остаточном азоте, которого в крови всего 1-2 грамма.
Давайте продолжайте, я очень внимательно слушаю.

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
повторяю еще раз:

Ринад С. Минвалеев писал(а):для начала Вы спутали два принципиально разных явления: остаточный азот в составе небелковых соединений в крови, и азот как инертный газ, растворимый в крови в полном соответствии с градиентом парциальных давлений.

На всякий случай приведу и целевую цитату из рекомендованной статьи:

Коэффициенты растворимости газов в крови и других жидкостях представлены в табл. 7.
Из таблицы следует, что в каждом литре крови при температуре 38 °С и давлении 1 кгс/см2 может раствориться 23 см3 кислорода, 470 см3 углекислого газа, 14,9 см3 водорода и 13 см3 азота (выделено мной. - РСМ).

Профессор Дуб

Уважаемый Ринад Султанович,
атмосферный азот в теплокровных не проникает при нормальном атмосферном давлении.
Он хорошо проникает в насекомых, например.
С градиентом парциальных давлений его здесь, Вы выставляете себя лишь курам на смех.

Но животные не могут использовать азот непосредственно из атмосферы. Азот из атмосферы могут получать лишь особые азотсодержащие бактерии.
http://knamur.ru/zdorove/obmen-veshhestv-3866.html

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
повторяю еще раз: атмосферный азот проникает в кровь и растворяется в ней (конкретно, 13 см3 азота на 1 л крови), но в силу биохимической инертности N2 биологического значения не имеет. Патологическое значение выявляется в болезни декомпрессии (кесонная болезнь).

Профессор Дуб

Уважаемый Ринад Султанович,
не так давно Вы говорили о литре атмосферного азота в крови, теперь понизили планку до 65 мл, что уже говорит о движении в сторону разума.
Я же, в очередной раз повторяю:
Большинство микроорганизмов без азота существовать не могут, но тем не менее, усваивать азот атмосферы они также не в состоянии. Усвоение атмосферного азота доступно только небольшой группе микроорганизмов, находящихся в земле, и от них начинается вся сложная и разветвленная пищевая цепочка разнообразной жизни земной суши.
http://oxigen-nn.ucoz.ru/publ/o_kisloro ... de/2-1-0-6

Ринад С. Минвалеев

Уважаемый Профессор Дуб,
достаточно интересные экспериментальные работы по усвоению атмосферного азота высшими животными выполнил в М.И.Волский (Волский М.И. Новая концепция дыхания. Горький, 1961. 523 с.). В отличие от бездоказательных заявлений господина Петраковича М.И.Волский выполнил убедительные эксперименты и теоретические расчеты, доказывающие, что пора пересмотреть высказанное 200 лет назад утверждение, что высшие организмы не могут усваивать азот воздуха. По его мнению, азот воздуха так же необходим животным, как и кислород, и можно полагать, что молекула гемоглобина наряду с кислородом захватывает и газообразный азот, который идет на образование аминокислот, необходимых для синтеза белка.

oleg_ · Сообщение **oleg_** » 8 янв 2012, 18:05

Профессор Дуб писал(а):не так давно Вы говорили о литре атмосферного азота в крови, теперь понизили планку до 65 мл, что уже говорит о движении в сторону разума.

Профессор Дуб, Вы немного невнимательны.:) Выше шла речь об 1л азота на атмосферу давления, растворенном во всем организме человека, а не только в крови. А жидкости в организме 50-80 л, в зависимости от размеров тела.

Профессор Дуб

Ринад С. Минвалеев писал(а):достаточно интересные экспериментальные работы по усвоению атмосферного азота высшими животными выполнил в М.И.Волский

Уважаемый Ринад Султанович,
Волский в физиологии дыхания то же самое, что Лысенко в агробиологии.
Так что, думаю, не стоит его здесь упоминать.

oleg_ писал(а):Профессор Дуб, Вы немного невнимательны.

Невнимательны Вы, oleg_.
Почитайте внимательно мои сообщения, где я указывал то же самое г-ну Минвалееву Р.С., на что он ответил, что речь как раз идёт о литре азота, растворённого в крови.