Устойчивое состояние газообмена. Восстановительный период газообмена после работы
Через некоторое время после начала работы (2—4 минуты) в результате поступающих в нервную систему раздражений от совершаемых мышечных движений и от поступления в кровь молочной кислоты и других продуктов деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой системы повышается и организм получает все необходимое количество кислорода для окисления образующейся молочной кислоты. Таким образом прекращается дальнейшее накопление продуктов распада. Состояние равновесия между ходом накопления продуктов распада и их окислительным устранением называется устойчивым состоянием газообмена.
Рассмотрим, как отражается влияние пусковых и корригирующих механизмов коры больших полушарий на течении окислительных процессов. В покое выделение углекислоты и поглощение кислорода у человека соответствуют образованию тепловой энергии в количестве около 1 ккал на 1 кг веса человека в час (потребление кислорода около 200—250 см3/мин).
Производя исследование выдыхаемого воздуха в условиях цеха перед началом работы, можно убедиться в условнорефлекторном увеличении потребления кислорода и выделения углекислоты. Так, в одном исследовании, когда к работе еще не приступали, были получены следующие сравнительные величины потребления кислорода в кубических сантиметрах за 1 минуту у испытуемых в помещении цеха в зависимости от условных раздражений, поступающих из внешней среды.
Диаграмма потребления кислорода при работе и восстановлении. Густая штриховка — потребление 02 во время работы. Кислородный запрос — горизонтальная и кислородный долг — вертикальная штриховка. Слева — работа средней тяжести, справа — работа с прогрессирующей кислородной задолженностью.
В этих сдвигах уровня потребления кислорода до начала работы проявляется пусковое регулирующее влияние коры больших полушарий. С началом работы вступает в действие безусловнорефлекторный механизм саморегуляции обменных процессов, в частности потребление кислорода увеличивается в еще большей степени. Возникающие вследствие усиленной повышенной работы продукты обмена, попадая в кровяное русло, приносятся током крови в нервную систему, где действуют как раздражители дыхательного центра. Вследствие изменения состава крови и раздражения дыхательного центра увеличивается легочная вентиляция и поглощение кислорода.
Но и во время работы биохимические процессы в организме продолжают оставаться под контролем коры больших полушарий. В этом можно убедиться, например, прерывая начатую работу раньше обычного времени или, наоборот, удлиняя работу. Обычно после прекращения работы потребление кислорода постепенно и вполне закономерно уменьшается благодаря процессу восстановления. Эти изменения не могут быть объяснены лишь безусловнорефлекторными процессами саморегуляции, — в них проявляется стереотип кортикального корригирующего влияния коры больших полушарий.