Как распределяются функции между дыхательной и кровеносной системами?

Коротко: дыхательная система обеспечивает попадание газов в организм и их обмен с внешней средой, а кровеносная — доставку этих газов к клеткам и обратный вывоз продуктов обмена. Они работают как единый контур «вентиляция → газообмен → транспорт → тканевый обмен → выведение CO₂».

Что делает дыхательная система

• Вентиляция лёгких: проводит воздух к альвеолам и наружу (вдох/выдох), регулируя объём и частоту дыхания.

• Альвеолярный газообмен: в альвеолах O₂ диффундирует в кровь, а CO₂ — из крови в альвеолярный воздух; эффективность зависит от соотношения вентиляции к перфузии (V/Q).

• Регуляция кислотно-щелочного состояния: изменяя вентиляцию, лёгкие быстро управляют парциальным давлением CO₂, а значит и pH крови.

• Дополнительные функции: фильтрация мелких тромбов и частиц в капиллярах лёгких; активация/инактивация веществ (например, образование ангиотензина II из-за АПФ в эндотелии лёгких); участие в терморегуляции и водообмене выдыхаемым воздухом; голосообразование.

Что делает кровеносная система

• Транспорт газов: приносит к лёгким «венозную» кровь с высоким CO₂ и низким O₂, уносит из лёгких «артериальную» кровь, богатую O₂. Перенос O₂ в основном с гемоглобином; CO₂ — в виде бикарбоната (~70%), карбгемоглобина и в растворённом виде.

• Доставка к тканям: обеспечивает перфузию органов, где O₂ отдаётся, а CO₂ забирается (внутреннее, или тканевое, дыхание).

• Гомеостаз: поддерживает давление и объём крови, распределяет тепло, переносит питательные вещества, гормоны, клетки иммунитета; запускает гемостаз при повреждениях сосудов.

• Малый и большой круги: малый круг (лёгочный) — «подвести» кровь к альвеолам для газообмена; большой круг — «развести» насыщенную O₂ кровь по тканям.

Как они координируются

• Связка “вентиляция ↔ перфузия”: максимальный захват O₂ и выведение CO₂ происходят при согласовании притока воздуха (V) и кровотока (Q). Несоответствие (шунт, «мертвое пространство») ухудшает оксигенацию.

• Хеморефлексы и центры: дыхательный центр в продолговатом мозге и хеморецепторы (центральные и периферические) реагируют на pCO₂, pO₂ и pH, меняя вентиляцию; сердце и сосуды отвечают изменением ЧСС и тонуса сосудов, подстраивая перфузию.

• Эффекты Бора и Холдейна: в тканях повышенный CO₂/пониженный pH смещают кривую диссоциации гемоглобина вправо (эффект Бора) — O₂ легче отдаётся; в лёгких деоксигенированный Hb лучше принимает CO₂ (и наоборот — эффект Холдейна облегчает высвобождение CO₂ при оксигенации).

• Буферные системы: эритроциты (карбоангидраза, обмен хлорид/бикарбонат) и плазменные буферы совместно с лёгкими и почками держат pH в узких пределах.

Где «узкие места» при нарушениях

• Проблема дыхательной системы: гиповентиляция, отёк/воспаление альвеол, эмболия лёгочной артерии → нарушен V/Q, падает PaO₂, растёт PaCO₂.

• Проблема кровеносной системы: сердечная недостаточность, шок, анемия → даже при нормальных лёгких ткани недополучают O₂ из-за низкой доставки (низкий сердечный выброс/снижение Hb).

• Комбинированные случаи: ХОБЛ, пневмония, фиброз лёгких, сопутствующая анемия или тромбозы — страдает и газообмен, и транспорт.

Итог: дыхательная система отвечает за обмен газов с внешней средой и быстрый контроль CO₂/pH, а кровеносная — за их циркуляцию и доставку/выведение на уровне тканей. Их согласованная работа — ключ к адекватной оксигенации и стабильному гомеостазу.