Дышать — это совсем просто

Малый круг кровообращения — это второй вход в организм. (Первый вход — пищеварительный тракт.) Здесь кровь поглощает кислород непосредственно из воздуха и освобождается от двуокиси углерода. Кровь отделена от внешней среды только тончайшей стенкой капилляров. Через легкие протекает ровно столько же крови, сколько через большой круг, и значит, скорость кровотока должна быть велика. Однако пропускать кровь через легочные капилляры под высоким давлением, как это делается в большом кругу, невозможно: капилляры начнут пропускать плазму крови прямо в легочные альвеолы, наступит отек легких, и тогда жизнь окажется в опасности. Если затруднить венозный отток из легких, так и получится. Давление крови в правом желудочке и легочной артерии поэтому в несколько раз ниже, чем в левом желудочке и аорте. В большом кругу, напротив, слишком низкое капиллярное давление не обеспечило бы питания тканей, которые нуждаются не только в обмене газов, но и в плазме крови. Технологически эта проблема решается путем укорочения пути, который кровь проходит в малом кругу. Существуют, однако, и другие трудности. Левая и правая половины сердца обязаны нагнетать кровь под неодинаковым давлением, но в совершенно одинаковом количестве, иначе наступила бы катастрофа, и очень быстро: за несколько секунд, в крайнем случае минут, вся кровь перекачается в один из кругов кровообращения.

Баланс между кровотоком в легких и аорте сохраняется благодаря механорецепторным рефлексам на повышение давления в малом кругу (рефлекс Швигка— Ларина) и на повышение давления в большом кругу — с рецепторов левого сердца, аорты, каротидных синусов, сонных артерий.



В последние годы физиологи заинтересовались вопросом, существуют ли механорецепторы, прямо измеряющие скорость кровотока. Такое измерение в принципе возможно двумя способами: при помощи своеобразных волосков, выступающих в просвет артерии и изгибающихся в направлении движения крови, соответственно скорости потока, а также за счет использования силы, действующей на сосуд в целом, так как кровь стремится увлечь сосудистую стенку за собой. Оба варианта исследуются и, возможно, принесут сведения чрезвычайной важности. Еще бы: принципиально новый вид рецепции!

Так или иначе, баланс между двумя кругами кровообращения успешно поддерживается. Вероятно, важную роль в этом нелегком деле играют емкостные сосуды и кровяные депо, которые легко растяжимы и смягчают резкие перепады давления.

Легкие выполняют две функции, служа входом для кислорода и выходом для углекислого газа и водяных паров. Кроме того, это мощная рецепторная зона. Полупроизвольный акт вдоха-выдоха выполняют межреберные мышцы, мышцы шеи и диафрагмы (все поперечнополосатые, соматические), но контроль частоты и глубины дыхания — дело дыхательного центра в продолговатом мозге. Этот центр работает, руководствуясь хеморецепторными импульсами, исходящими от аортального и каротидных гломусов и многочисленных тканевых хеморецепторных областей, а также специальных структур ствола мозга, высокочувствительных к избытку углекислоты и к концентрации водородных ионов. Система надежна.

Дыхательная система — одна из главных гомеостатирующих систем всякого организма. Напомним, что легочные альвеолы и самые мелкие бронхи не вентилируются, заполняющий их газ осуществляет обмен кислорода и углекислоты с вентилирующими бронхами путем диффузии. Рискуя надоесть читателю, повторим, что на обоих входах организма — пищевом и дыхательном — происходит предварительное, приблизительное гомеостатирование среды, через которую организм контактирует с внешним миром. Благодаря этому, в частности, на стенки легочных капилляров не попадает пыль, их не обдувает морозный воздух, иначе кровь, практически соприкасаясь с атмосферой на площади нескольких квадратных метров, могла бы замерзнуть, а что стало бы с температурой тела — и подумать страшно.