第十章 充足供氧的維持

關燈
5。

    當過量的二氧化碳被帶入肺内靜脈血液時,後者所含的二氧化碳就有了比肺泡内更高的擴散壓,因此二氧化碳就由血液透出而進入肺泡腔。

    然而這個過程在氣體由血液入肺的傾向和與此相反的傾向間達到平衡時就不再進行。

    在此過程中,肺泡内CO2百分率當然上升,結果是,氣體從血液中的逸出就不比正常處于安靜狀态下那樣多。

    因此,當血液通過并離開肺部時運出的CO2比平時更多。

    于是這種二氧化碳擴散壓增高了的動脈血來到位于大腦下面延髓中的&ldquo呼吸中樞&rdquo。

    在這裡,或因血液中的氣體擴散到中樞細胞内,或因血液中較高的分壓阻止了該部細胞活動所産生的二氧化碳的向外擴散,于是細胞内的二氧化碳含量增高。

    這就等于一個刺激。

    這時細胞把神經沖動釋放到呼吸肌而使後者的動作變得比原來更加強有力。

    這種加強了的肺換氣作用自然導緻肺泡内過多的二氧化碳的呼出。

    當此過程持續到百分率下降至平靜狀态下的正常水平的程度時,對呼吸中樞的額外刺激就消失掉了,這樣又開始了平靜呼吸。

    對于維持液床相對恒定的連續作用的自動調節來說,沒有比腦部的這種精巧裝置更好的例子了,它通過保持自身狀态的均衡來保護機體所有其他部分免于酸性廢物的蓄積。

    這種敏感性的若幹指征可在海登和潑瑞斯特裡所證明的下述事實中看到:即肺泡中二氧化碳僅僅增加0.22%就能使肺部換氣作用增加100%! 在劇烈的體力活動中,人體肺部的換氣可以從每分鐘6公升增加到60公升以上。

    這意味着支氣管中氣體的進出必須比原來快很多,而産生的摩擦也要大得多。

    在支氣管的管壁上有環狀肌肉來控制管腔大小。

    這些肌肉和小動脈上的肌肉一樣,也受來自交感神經系統的神經的支配。

    布利頓和我按照前面已經說明過的方法,利用去神經心髒證明,即使在輕微的肌肉運動時,交感&mdash腎上腺系統也是起作用的。

    圖27就是表明一隻動物僅在走過地闆時 圖27:27号貓去神經心髒在腎上腺分泌失去作用(4月6日)及在此以前(3月18日)和以後(4月16日)分别記下的心率原始記錄,記錄時間間隔5秒。

    動物在卧位安靜狀态下的基礎心率,分别用來和步行後、面對狗發生興奮後、被關在籠中并對吠叫的狗發生興奮後各種狀态下的心率進行比較。

     去神經心髒速率加快了。

    在此例中增加了20次。

    經過這種活動的27例中,脈率平均增加為每分鐘17次。

    在這些情況下,脈率的增加是單獨由腎上腺分泌引起的,因為如讀者在圖27中所看到的,在腎上腺失去活性後同樣的肌肉運動所引起的增加隻有微不足道的兩次。

    要看到,在動物掙紮時為了使去神經心髒的心率進一步加快,交感&mdash腎上腺系統參與的作用也更大。

    在不同動物中的大量觀察中,其平均增加次數為每分鐘49次。

    交感&mdash腎上腺系統對細支氣管的效應是使它們擴張。

    用腎上腺素治療支氣管哮喘時病人所體驗的那種明顯的輕快感,就是對這種效應的一個很好的說明。

    因此,細支氣管在大量肌肉活動中比在休息時更為舒張看來是完全可能的。

    這種舒張對激烈活動時所需的大量空氣的進出提供了更大的通道,并能因此減少為摩擦所要作的功。

    在呼吸作用管理上又一個出色的特點是,通過深呼吸呼出二氧化碳以防止它在肺中&mdash&mdash自然也就是防止它在血液中&mdash&mdash的蓄積,同時又吸入比平時更多的氧。

    即使在激烈的體力活動時,肺泡内氧的利用可增加5倍或10倍,但由于這種巧妙的自動調節作用,肺泡氣中氧的百分率及其進入血液的擴散壓都能維持在正常或稍高于正常的水平。

     IV 由于呼吸運動的雙重效能,使血液既能排除其揮發性廢物&mdash&mdash二氧化碳,又能在通過肺毛細血管時立即運載氧氣。

    為了了解繼在肺内氣體交換之後,存在于循環系統中的調節裝置,我們必須記住氧和二氧化碳的運載要靠血液中的紅細胞,其數量雖然能在緊急時刻增加,但仍是有限的。

    我們在讨論嚴重失血後所發生的代償作用時已經知道,在此情況下增加氣體運輸的唯一方法就是增加載體的利用率;換言之,就是增加載體在肺和活動器官間的循環次數。

    實際情況也就是如此,但還要加上一個作用,就是保證兩頭&ldquo裝&rdquo和&ldquo卸&rdquo的過程都能順利進行。

    我們現在就來詳細考察一下這些調節作用。

     首先,為達到增加心髒每分鐘搏出量的目的,必須增加通過靜脈回心的血量。

    我們從事肌肉運動時就是通過循環系統的種種改變來達到這個效應的。

    控制血管口徑的血管舒縮神經使分布在胃腸上的大面積的血管産生收縮。

    結果,這些血管中的大量血液被驅向肌肉血管,我們将看到,後者在肌肉活動時能有一個高度擴大的容量。

     再來說肌肉,它在用力時有不同程度的節律性收縮,對血管産生不同程度的節律性壓力,尤其是對位于肌肉束内部及其間的小靜脈。

    因靜脈中有瓣膜使血流以向心的方向單向運行,這種節律性的壓力必然地要促進這種回流。

    這種效果能夠立即加以證明;用右手緊握左腕,然後迅速并反複地握緊和松開左手,注意這隻手背上的靜脈很快地就發生了充血。

    對靜脈的另一種泵式動作見于巨大的形如屋頂的呼吸肌,它就是把胸腔和腹腔隔開的橫膈,或者稱之為橫膈的機能動作。

    這個肌肉在收縮時壓低其屋頂形的坡度,即當向腹腔下壓時其外緣多少變平。

    它借這種動作對那條大靜脈&mdash&mdash下腔靜脈增加壓力,這條靜脈把從下肢彙集起來的血液經腹腔向上回送。

    腔靜脈分支内的瓣膜在這裡也防止