1. Почему при задержке дыхания в крови накапливается углекислый газ? 2. Почему при определенной концентрации углекислого газа в крови дыхание восстанавливается непроизвольно? 3. Как углекислый газ воздействует на дыхательный центр? 4. Почему эти воздействия называют гуморальными? 5. Почему у тренированного человека энергетический обмен происходит более экономно, чем у нетренированного?

1. Почему при задержке дыхания в крови накапливается углекислый газ?

Когда человек задерживает дыхание, обмен газами между легкими и кровью приостанавливается, и углекислый газ, который обычно выводится из организма через легкие, не может покинуть кровь. В это время углекислый газ продолжает образовываться в тканях в процессе метаболизма, и его концентрация в крови постепенно увеличивается. Поскольку дыхание не происходит, CO2 не выводится, что приводит к его накоплению в организме.

2. Почему при определенной концентрации углекислого газа в крови дыхание восстанавливается непроизвольно?

Углекислый газ является главным фактором, который регулирует дыхание. Когда его концентрация в крови увеличивается, это приводит к снижению pH крови, что вызывает кислородное голодание тканей. В такой ситуации специализированные хеморецепторы, находящиеся в артериях и мозге, фиксируют изменение уровня CO2 и pH. Они передают сигнал в дыхательный центр головного мозга, который активирует дыхательные мышцы, заставляя человека возобновить дыхание. Это происходит автоматически, чтобы избежать опасных последствий от накопления углекислого газа.

3. Как углекислый газ воздействует на дыхательный центр?

Углекислый газ оказывает влияние на дыхательный центр, который находится в мозге, в частности, в продолговатом мозге. Повышенная концентрация углекислого газа приводит к снижению pH в крови (кислотозависимый эффект), что чувствуют хеморецепторы, расположенные в мозгу и в крупных артериях. Эти рецепторы сигнализируют дыхательному центру, который реагирует на повышение концентрации CO2 повышением частоты и глубины дыхания. Это помогает ускорить выведение углекислого газа и нормализовать уровень pH.

4. Почему эти воздействия называют гуморальными?

Воздействие углекислого газа на дыхательный центр называют гуморальным, потому что оно связано с изменениями химического состава крови. Гуморальное регулирование в организме основывается на воздействии химических веществ (гуморальных факторов), таких как гормоны, газы или другие молекулы, которые влияют на физиологические процессы. В данном случае, углекислый газ и изменения в его концентрации в крови являются гуморальным сигналом, который регулирует дыхание.

5. Почему у тренированного человека энергетический обмен происходит более экономно, чем у нетренированного?

У тренированного человека с повышенной физической подготовкой энергетический обмен становится более эффективным. Это связано с несколькими факторами: во-первых, у тренированного организма увеличивается количество митохондрий в клетках, что позволяет более эффективно производить энергию при меньших затратах кислорода. Во-вторых, тренированный человек может более эффективно использовать жиры в качестве источника энергии, что снижает зависимость от углеводов и позволяет дольше поддерживать активность при меньшем расходе энергии. Также у тренированных людей повышается способность к быстрому восстановлению и лучшему использованию кислорода, что делает весь процесс обмена веществ более экономичным и менее затратным.