Регуляция дыхания и кровообращения

Потоки при дыхании и кровообращении требуют регуляции и естественно в качестве основной регулирующей величины использовать величину, которая больше меняется (в относительном выражении). По этой причине дыхание воздухом регулируется (ФЖ, с. 57–61) по СО2(г) (в легких, а не в крови), а дыхание в воде – по О2.

Не считая того, принципиальным фактором Регуляция дыхания и кровообращения при организации дыхания и кровообращения является кислотно-щелочной баланс, на который изменение СО2 оказывает влияние больше, чем конкретно изменение содержания кислорода.

Увлекательное развитие в этой связи – анализ наблюдаемого выбора организации дыхания для разных животных (жабр, легких птиц и легких других теплокровных), см. также дальше обсуждение в связи с пищеварением Регуляция дыхания и кровообращения и переключение режимов дыхания и пищеварения – статья «Eat and run…»

Резвое переключение кровообращения на режим высочайшей интенсивности при нагрузке (и оборотное выключение режима высочайшей интенсивности с прекращением нагрузки) обеспечивает положительная оборотная связь как органичная особенность сердечной мускулы –– закон Франка–Старлинга (закон сердца). Чем больше крови поступает в сердечко, тем посильнее оно сокращается Регуляция дыхания и кровообращения. (Д) («Основы физиологии», с. 275): Работа сердца при одном сокращении зависимо от среднего давления в левом предсердии (и частоты нервных импульсов) при нагрузке увеличивается практически на порядок.

При нагрузке поступление крови в сердечко возрастает за счёт сокращения работающей мускулатуры (которая при сокращении теснит кровь из сосудов, находящихся Регуляция дыхания и кровообращения в ней). В этом в особенности велика роль самой сильной анаэробной мускулатуры, которая первой врубается при нагрузке, а потом стремительно утомляется (разъяснение того, почему самая мощная мускулатура работает недолго, – это отдельный увлекательный сюжет для обсуждения, см. дальше)

Сопряжение процессов при дыхании

При дыхании потребление кислорода, субстратов и выделение энергии в разных видах (тепло Регуляция дыхания и кровообращения, механическая работа, электронная энергия и др.) и образование отходов (сначала, углекислого газа и воды) количественно связаны меж собой (см уравнение (*)). Это позволяет высчитать (вычислить) характеристики органов, формирующих надлежащие потоки. Про подобные потоки принято гласить, что они связаны меж собой.

Кроме ограничений в связи с организацией каждого отдельного потока (которые Регуляция дыхания и кровообращения связывает уравнение (*)), включая нужную регуляцию, нужна также рациональная организация каждого из потоков.

Достойные внимания сюжета для развития темы:

–мучной хрущик и др., ФЖ, с. 87, 93, 95–96): дыхание и утрата воды с выдыхаемым воздухом при ограничении доступа к воде

развитие: (М) сопоставление диффузии (ФЖ, с. 85–86) и гидродинамического потока

–повтор: сопряжение фотосинтеза и транспирации у Регуляция дыхания и кровообращения растений

–равновесие по азоту

–тепловыделение и терморегуляция

–связь с пищеварением (П) пресмыкающиеся (статья «Eat and run…»)

Отдельный сюжет – сопряжение потоков тепла (в т.ч. в связи с энергопотреблением, задачка о толщине теплоизолирующего слоя как простая иллюстрация – ФЖ, с. толщина жирового слоя у тюленя) и компенсирующих утрат воды при продолжительном пребывании Регуляция дыхания и кровообращения организма в пустыне, где наружный приток тепла и нет доступной воды.

Задачка. Сопоставить время, которое способны провести в пустыне без пополнения припасов воды человек и верблюд.

Понятно, что в критериях пустыни Сахара человек теряет деньком 1л воды в час. Критичное обезвоживание для человека составляет 10–12% от его веса, потому нетренированный человек без Регуляция дыхания и кровообращения специального снаряжения чуть ли проживет в таких критериях более суток.

Как меньше могут быть утраты воды у верблюда? Понятно, что у верблюда, лишенного питья, температура тела в критериях пустыни к утру понижается до 34°С, к вечеру увеличивается до 41°С. У человека температура тела в течении денька остается на Регуляция дыхания и кровообращения неизменном уровне. На термический баланс у верблюда оказывает влияние также меховой покров. Интенсивность прямого солнечного света (для энергетического потока через поверхность, расположенную перпендикулярно сгустку) составляет 500 Вт/м2.

Как подольше хватит верблюду имеющихся в его организме припасов воды? Понятно, что для восполнения утраты воды после долгого перехода по пустыне верблюд Регуляция дыхания и кровообращения выпивает количество воды, которое составляет более трети его веса.

Масса верблюда 500 кг, масса человека 70 кг.

Физиологический конструктор

По аналогии с молекулярным конструктором можно найти физиологический конструктор на базе удельных производительностей тканей и органов с учетом сопряжения.


regulirovka-vozmozhnie-neispravnosti.html
regulirovka-zazora-shesteren-v-reduktore.html
regulirovochnie-harakteristiki.html