Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Диффузия газов в лёгких. Основные параметры газообмена через аэрогематический барьер.





В процессе внешнего дыхания происходит газообмен в легких. За счет этого формируется состав альвеолярного и выдыхаемого воздуха.

Газовый состав вдыхаемого, альвеолярного и выдыхаемого воздуха:

Внешнее дыхание необходимо для обновления альвеолярного воздуха, т.к. в процессе жизнедеятельности идет постоянный процесс потребления О2 и выделения СО2, это поддерживает концентрацию дыхательных газов в нем на постоянном уровне.

Интенсивность внешнего дыхания подчинена задачам обеспечения оптимальных условий для газообмена в организме. Оптимальные условия сохраняются в организме определенное время (3-4 секунды). Этим и определяется частота дыхания (14-18 в минуту). Таким образом, аппарат дыхания обладает резервами, которые позволяют обменивать воздух с определенной периодичностью.

Процесс газообмена состоит из 3-х этапов дыхания:

- Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью.


- Транспорт газов кровью.


- Обмен газов между кровью и тканями.


Мембраны клеток хорошо проницаемы для газов, следовательно для перемещения газов из одной среды в другую не надо активного транспорта, а достаточно физического процесса диффузии.
В основе диффузии лежит разность концентраций. Молекулы из области большей концентрации распространяются в область меньшей концентрации.

Если газ находится над жидкостью, он также легко в неѐ переходит, растворяясь в ней. Интенсивность перехода газов в жидкость зависит от парциального давления газа над ней.
Давление газа в смеси с другими газами, выраженное в мм рт. ст., принято называть "парциальным давлением". Давление газа, растворенного в жидкости, обозначают как "напряжение".

При относительно длительном контакте газов и жидкости в определенный момент времени парциальное давление газа над жидкостью и напряжение газа в жидкости выровняются. При резком снижении парциального давления одного из газов либо снижении суммарного атмосферного давления жидкость с растворенными в ней газами начинает "кипеть" (до тех пор, пока вновь не выровняются парциальное давление и напряжение газов (примеры с шампанским, "кессонная болезнь" - помощь - экстренное помещение в барокамеру с постепенным снижением давления)).

При этом следует иметь в виду, что аэрогематический барьер легких обладает определенной проницаемостью, которая характеризуется диффузионной способностью легких.


Диффузионная способность легких - это количество мл газа которое проходит за 1 минуту через легочную мембрану при разнице парциальных давлений по обе стороны мембраны 1 мм.рт.ст. Для О2 составляет 20-25 мл, для СО2 она существенно больше (т.к. разница парциального давления меньше многократно), а объем выделяемого СО2 такой же как и О2. С возрастом диффузионная способность легких снижается.

Аэрогематический барьер включает следующие основные структуры:

- эпителий альвеолы

- две основные мембраны

- интерстициальное (межклеточное) про­странство

- эндотелий капилляра

Часто аэрогематический барьер представляют следующим образом: пленку сурфактанта, эпителий альвеолы, две основные мембраны, интерстициальное (межклеточное) про­странство, эндотелий капилляра, плазму крови и мембрану эритроцита. Толщина аэрогематического барьера составляет около 1 мкм, полощадь – около 80 м2

устанавливается обратная связь рабочего органа с нервными центрами.

 

110.) Транспорт кислорода кровью. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Коэффициент утилизации кислорода. Артериовенозная разница по кислороду, механизм ее увеличения. . Закон Генри – Дальтона. Коэффициент Хюфнера

Механизмы связывания газов кровью: физическое и химическое растворение.


Физическое растворение. В жидкой части крови растворены газы воздуха: кислород, углекислый газ, азот. Растворение О2 и СО2 в воде не играет физиологической роли.

Химическое связывание кислорода кровью. Насыщение кровью кислородом зависит от:

- Альвеолярной вентиляции (pO2 в альвеолах)

- Кровотока в легких

- Диффузионной способности легких

- Содержания гемоглобина в эритроцитах


1 г HHb способен связать 1,35 мл О2. При содержании гемоглобина 150 г/л (норма) каждые 100 мл крови переносят 20,8 мл О2. Это кислородная емкость крови.

Другой показатель - содержание кислорода в крови, взятой в различных участках сосудистого русла: артериальной (20 мл О2 - 100 мл крови) и венозной(14 млО2 - 100 мл крови).

Следующий показатель - артерио-венозная разница (норма 5-6 мл О2/100 мл крови).

Отношение кислорода, связанного с гемоглобином к кислородной емкости крови (все выраженное на 100 мл крови) называется насыщение гемоглобина кислородом. В артериальной крови оно составляет в норме 96%.

Гемоглобин присоединяет кислород с помощью непрочной водородной связи, с образованием оксигемоглобина. Эта реакция обратима: Нв+О2=НвО2. Направленность реакции зависит от содержания кислорода: если количество кислорода в крови увеличивается, то реакция идет в сторону образования оксигемоглобина, если уменьшается - то в противоположную сторону.

Динамика взаимодействия Нв и О2 отражается кривой диссоциации оксигемоглобина. Эта кривая количественно определяет приведенную выше реакцию связывания гемоглобином кислорода. Кривая отражает общую закономерность: увеличение количества кислорода сопровождается усиленным образованием оксигемоглобина. Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет S-образный вид. Это связанно с тем, что до 10 мм рт. ст. кислород связывается гемоглобином медленно, затем до 60-50 мм рт. ст. скорость реакции резко увеличивается, кривая круто поднимается вверх, при давлении 90 мм рт. ст., когда более 98% гемоглобина связано с кислородом, она вновь идет почти горизонтально. В тканях напряжение О2 равно 20-40 мм рт. ст., а в артериальной крови - 100 мм рт. ст., в связи с этим реакция идет в сторону распада оксигемоглобина. Кровь отдает ткани часть О2. Этот процесс оценивается коэффициентом утилизации кислорода. Коэффициент утилизации кислорода - это отношение потребленного кислорода к кислородной емкости крови. В норме в покое 30-40%, при физических нагрузках существенно возрастает. Для оценки эффективности газообмена вычисляют коэффициент использования кислорода. Он показывает количество кислорода в мл, которое потребляется из 1 литра воздуха. В норме он составляет 40 мл. Атрио-венозная разница по кислороду (7об.%) - разность между об.% кислорода в притекающей к тканям артериальной крови (около 20об.%) и оттекающей от них венозной кровью (примерно 13 об.%).

 

 

 

Эта величина служит важной характеристикой дыхательной функции крови, показывая, какое количество кислорода доставляют тканям каждые 100 мл крови.

Закон Генри — Дальтона — относится к растворимости газов в жидкости в зависимости от упругости этого газа, производящего давление на жидкость. При некотором определенном давлении и постоянной температуре растворяется в жидкости определенное количество газа, зависящее также и от свойств жидкости. При увеличении или уменьшении давления газовой атмосферы на жидкость с сохранением той же температуры увеличивается или уменьшается в таком же отношении количество растворенного газа.

Коэффициент Хюфнера - показатель способности гемоглобина связывать кислород. Ориентировочно можно считать, что в организме 1 г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 2584. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.024 сек.) русская версия | украинская версия