Úloha krvi pri dýchaní

Krv je pre dýchanie veľmi dôležitá, pretože viaže, prenáša a odovzdáva kyslík a oxid uhličitý.

Väzba kyslíka na krv

Tmavá žilová krv ide z pravej komory do pľúc, kde sa okysličuje. Kyslík sa viaže na krv chemickou väzbou, a to tak, že sa zlučuje s červeným krvným farbivom hemoglobínom na zlúčeninu zvanú oxyhemoglobín. Jeden gram hemoglobínu viaže 1,34 ml kyslíka. Na 100 ml krvi, ktorá má asi 16 gramov hemoglobínu, môže sa viazať asi 20 – 21 ml kyslíka. Vtedy hovoríme o 100% nasýtenosti krvi kyslíkom. Krv sa v pľúcach okysličí asi z 90%. Väzba kyslíka na hemoglobín závisí od viacerých činiteľov, predovšetkým od výšky parciálneho tlaku kyslíka v alveolárnom vzduchu. Čím vyšší je parciálny tlak kyslíka v alveolárnom vzduchu, tým väčšie množstvo hemoglobínu sa okysličí – premení na oxyhemoglobín. Väzba kyslíka na hemoglobín závisí od iných činiteľov : od kyslosti a teploty krvi, od množstva soli v krvnej plazme a od množstva oxidu uhličitého v krvi. Oxid uhličitý sťažuje väzbu kyslíka na hemoglobín ( v tkanivách) , ale zasa opačne, odovzdávanie oxidu uhličitého z krvi ( v pľúcach) uľahčuje väzbu kyslíka na hemoglobín.

Okysličená krv uvoľňuje pri pretekaní cez kapiláry kyslík v tkanivách. Kyslík sa uvoľňuje preto, lebo parciálny tlak kyslíka v tkanivách je menší než parciálny tlak kyslíka v krvi. Súčasne viazanie oxidu uhličitého na krv, čo sa deje tam, kde sa odovzdáva kyslík, teda v krvných kapilárach, urýchľuje ešte odovzdávanie kyslíka. Všetok kyslík z okysličenej krvi sa neodovzdá tkanivám. 100 ml krvi odovzdá asi 5 – 6 ml kyslíka, v niektorých orgánoch, ktoré sú veľmi zásobované krvou, ešte menej. Žilová krv obsahuje teda ešte asi 14 – 16 % kyslíka.

Väzba oxidu uhličitého na krv

Kým kyslík je viazaný na krv jednoducho, len chemickou väzbou, oxid uhličitý sa viaže na krv zložitejším spôsobom : fyzikálne i chemicky. Množstvo fyzikálne rozpusteného oxidu uhličitého v krvi závisí od jeho parciálneho tlaku v krvi. Parciálny tlak oxidu uhličitého závisí najmä od jeho množstva a zvyšuje sa telesnou prácou. Preto nie všetka krv má rovnaké množstvo fyzikálne viazaného oxidu uhličitého. Fyzikálne viazaného oxidu uhličitého v krvi je asi 3 ml na 100 ml krvi. Z celkového množstva oxidu uhličitého viazaného na krv je to asi 5 %.

Oxid uhličitý sa zlučuje s hemoglobínom aj priamo, a to chemickou väzbou, a vytvára s ním zlúčeninu zvanú karbhemoglobín. Na tejto väzbe sa však nezúčastňuje železo hemoglobínu, ale jeho bielkovinová zložka. Takto viazaný oxid tvorí v krvi asi 10% z celkového množstva oxidu uhličitého viazaného na krv. Ostatná časť oxidu, teda asi 85% , sa viaže vo forme hydrogenuhličitanov na krvnú plazmu, predovšetkým ako hydrogénuhličitán sodný a draselný. V pľúcach sa oxid uhl. z krvi uvoľňuje; prechádza do alveolárneho vzduchu. Ani oxid sa nevylučuje z krvi všetok. Teda kyslík a oxid uhličitý sa nachádzajú v krvi vždy.

Vnútorné dýchanie

V tkanivách prebiehajú mnohé spaľovacie pochody, pri ktorých sa spotrebúva kyslík. Preto aj tlak kyslíka v tkanivách je nízky, čo umožňuje prechod kyslíka z krvi do tkanív. Aj tu možno hovoriť o akomsi samoregulujúcom mechanizme, ktorý usmerňuje uvoľňovanie kyslíka z krvi. Množstvo kyslíka odovzdaného krvou tkanivám bude tým väčšie, čím viacej kyslíka sa v tkanivách spotrebovalo. To preto, lebo parciálny tlak v tkanivách poklesol a zväčšil sa rozdiel, teda hnacia sila prechodu kyslíka, medzi parciálnym tlakom kyslíka v krvi a tkanivách. Produktom spaľovacích pochodov v tkanivách je aj oxid uhličitý.

Regulácia dýchania

Rovnako ako cirkulácia krvi aj dýchanie sa musí ustavične prispôsobovať rozličným potrebám organizmu. Pri zvýšenej telesnej námahe zmení sa hĺbka i počet dychov, a to tak, aby bola krytá zvýšená spotreba kyslíka tkanivami. Pritom však nikdy nedochádza k nadbytku kyslíka.

Dýchanie sa prispôsobuje automaticky, t.j. bez toho, že by sme si to uvedomili. Je to preto, lebo dýchacie pohyby sa usmerňujú z ústredie pre dýchanie, ktoré je uložené v predĺženej mieche. V dýchacom ústredí vznikajú periodicky vzruchy, ktoré sa vedú nervami k predným miechovým rohom a k vdychovým svalom. Vzruchy nevznikajú samy od seba, teda automaticky, ale vyvolávajú ich podnety, ktoré prichádzajú do dýchacieho ústredia, nervové podnety alebo podnety vyplývajúce z chemického zloženia krvi.