Меню
Головна
 
Главная arrow География arrow МЫШЦЫ, ДЫХАНИЕ, ВЫДЕЛЕНИЕ, ПИЩЕВАРЕНИЕ, ПИТАНИЕ
Посмотреть оригинал

Газообмен в легких

Газообмен в легких происходит между воздухом, содержащимся в альвеолах, и кровыо, заполняющей альвеолярные капилляры (капилляры малого круга кровообращения). Движущей силой процесса является диффузия, направление которой зависит от разности концентраций газов (концентрационный градиент). Препятствием для диффузионного обмена являются стенка альвеолы, стенка капилляра и небольшое разделяющее их межклеточное пространство. В совокупности они образуют альвеолярно-капиллярный барьер. От его свойств зависит интенсивность газообмена. Толщина этого барьера очень мала и нс превышает 0,5 мкм, а площадь — огромна и составляет около 100 м2. Таким образом, он прекрасно подходит для диффузии (см. рис. 3.6).

Скорость переноса газа через ткань (в том числе через альвеолярнокапиллярный барьер) пропорциональна коэффициенту диффузии, который рассчитывается как отношение растворимости газа к квадратному корню из его молекулярной массы. Растворимость С02 в воде значительно выше, чем у 02, а их молекулярные массы близки, поэтому углекислый газ диффундирует через барьер примерно в 20 раз быстрее, чем кислород.

Для сравнения содержания газов в крови и в альвеолярном воздухе используется такое понятие, как парциальное давление газов. Оно рассчитывается как часть общего давления, приходящаяся на каждый из газов, и измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). В альвеолярном воздухе в норме парциальное давление кислорода составляет приблизительно 100 мм рт. ст., а парциальное давление углекислого газа — около 40 мм рт. ст. Остальная часть давления приходится на азот и водяные нары. В крови, поступающей в альвеолярные капилляры, парциальное давление кислорода (напряжение газа в растворе) составляет около 40 мм рт. сг., а углекислого газа — 46 мм рт. ст.

Таким образом, градиент давления между альвеолярным воздухом и кровыо по 02 составляет 60 мм рг. ст., а по С02 — 6 мм рт. ст. Такие значительные различия градиентов с избытком компенсируются более высокой проницаемостью альвеолярно-капиллярного барьера для С02.

Скорость движения крови в альвеолярных капиллярах такова, что один эритроцит проходит капилляр за 0,75 с. Уже в первой трети капилляра парциальное давление 02 в эритроците становится практически равным таковому в альвеолярном воздухе. Равновесие по С02 устанавливается еще быстрее. Это свидетельствует о существовании в легких большого резерва времени для диффузии 02 и С02. В результате, например, при физической нагрузке скорость прохождения эритроцитов через капилляр может увеличиться в три раза без уменьшения количества переносимого ими 02.

Важным условием полноценного газообмена является адекватное соотношение величин легочного кровотока и легочной вентиляции. В норме за минуту через легкие проходит 4—6 л воздуха и 5—6 л крови, т.е. соотношение близко к единице. Однако в разных частях легкого есть различия в величине этого показателя. У стоящего вертикально человека верхушки легких располагаются в среднем на 20 см выше уровня желудочков сердца, поэтому капилляры верхних долей легких снабжаются кровью в четыре раза хуже капилляров нижележащих отделов.

Подстройке объема легочной вентиляции к величине кровотока способствует особый механизм регуляции тонуса сосудов. При уменьшении содержания 02 в альвеолярном воздухе сосуды легких сужаются. Это отличает легочные сосуды от сосудов многих других органов, которые реагируют на недостаток 02 расширением. В результате такой регуляции в плохо вентилируемых участках легких кровоток ослабляется. Напротив, в зонах с большой вентиляцией сосуды легких, реагируя на избыток 02, расширяются, и кровоток увеличивается.

Газообмен является основной функцией легких в организме, но совсем не единственной.

Функции легких, не связанные с газообменом, могут быть сведены к экскреторной, фильтрационной и метаболической.

Экскреторная функция связана с выведением через легкие воды, метана, ацетона, этилового спирта — всего около 200 летучих веществ. Фильтрационная функция легких состоит в извлечении из крови мелких тромбов, которые в дальнейшем лизируются ферментами системы фибринолиза. Метаболическая функция легких включает способность синтезировать фосфолипиды сурфактанта, компоненты бронхиальной слизи, а также белки, формирующие эластические волокна стенок альвеол. Помимо этого, в сосудах легких активируется ангиотензин, инактивируются брадикинин и гистамин, образуются некоторые простагландины.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы