Газообмен в легких

 

Обмен газов происходит в альвеолах, где происходит диффузия О₂ из альвеолярного воздуха в кровь, а СО₂ из крови в альвеолярный воздух. В сутки в кровь из альвеолярного воздуха переходит примерно 500 л О₂, а в обратном направлении - 450 л СО₂.

1. Для газообмена в легких основное значение имеет парциальное давление газов.

Состав воздуха (в %)

 

Воздух	02	СО2	N2
Вдыхаемый	21,0	0,02-0,03	79,14
Выдыхаемый	16,0	4,5	79,5
Альвеолярный	14,0	5,5	80,7

 

Диффузия газов происходит вследствие разности парциального давления этих газов в альвеолярном воздухе и их напряжения в крови.

В крови газы находятся в растворенном и химически связанном состояниях. Сила, с которой молекулы газа стремятся выйти в газовую среду называется напряжением газа в жидкости.

Количество растворяющегося газа в жидкости зависит от:

· состава жидкости;

· объема и давления газа над жидкостью;

· температуры жидкости;

· природы газа.

Постоянство газового состава альвеолярного воздуха является необходимым условием нормального протекания газообмена. В поддержании данного постоянства существенную роль играет мертвое пространство, оно выполняет функцию буфера, сглаживающего колебания состава альвеолярного воздуха в ходе дыхательного цикла.

Вентиляционно-перфузионное отношения, т.е. соответствия минутного объема дыхания минутному объему крови, протекающей по малому кругу кровообращения. В норме вентиляционно-перфузионный коэффициент равен 0,8—0,9.

В сосудах большого круга кровообращения гладкая мускулатура большинства сосудов при недостатке О₂ расслабляется. В сосудах малого круга, наоборот, сокращается, что вызывает сужение сосудов в плохо вентилируемых участках легких и уменьшение в них кровотока.

Потребность человека в О₂ составляет 350 мл/мин (при физической работе до 5000 мл).

2. Сравнительно тонкий аэрогематический барьер (0,4 - 1,5 мкм) между воздухносным и кровеносным руслами, включающий:

1. слой сурфактанта (при этом сурфактант является одним из факторов, способствующий диффузии О₂, так как последний лучше растворяется в фосфолипидах, входящих в сурфактант, чем в воде;

2. альвеолярный эпителий;

3. две базальные мембраны;

4. эндотелий капилляров.

В ходе диффузии О₂ кроме указанного барьера еще преодолевает:

1. слой плазмы крови;

2. мембрану эритроцитов.

3. Высокая диффузионная способность легких. Она определяется количеством газа, проникающего через легочную мембрану за одну минуту на 1 мм Hg градиента давления.

Для О₂ в норме она равна 25 мл/мин х мм мм рт. ст.

Для СО₂ диффузионная способность больше в 24 раза (т. к. СО₂ обладает повышенной растворимостью).

4. Большая общая поверхность альвеол (приблизительно 90 м²).