Вентиляционно-перфузионное соотношение

Рис. 2. ВПС в норме. Газообмен возможен только в месте совпадения фигур.

Для эффективного газообмена необходимо соответствие вентиляции и кровотока в разных участках легких. Гипотетически можно представить себе такую ситуацию: одно легкое вентилируется достаточно, но не перфузируется, а другое — наоборот — хорошо перфузируется, но не вентилируется. Ясно, что даже при нормальных общих кровотоке и вентиляции в этом случае газообмена не будет.

Вентиляционно-перфузионным соотношением (ВПС) называют отношение объема вентиляции к объему кровотока в каком-либо участке легкого. Другими словами, ВПС определяет, какое количество воздуха с каким количеством крови в легких одномоментно соприкасается. В норме общее ВПС составляет 0,8, то есть каждый момент времени в легких в среднем каждые 4 мл воздуха соприкасается с 5 мл крови. Чем выше ВПС, тем выше p_aO₂ и ниже p_aCO₂, поскольку чем выше вентиляция по сравнению с перфузией, тем больше в альвеолах кислорода, а чем выше перфузия по сравнению с вентиляцией (то есть, чем ниже ВПС), тем быстрее кровь забирает кислород и его в альвеоле становится меньше, то есть уменьшается градиент давлений кислорода по обе стороны альвеолокапиллярной мембраны.

В разных участках легких ВПС разное. Хотя регионарные изменения кровотока и вентиляции однонаправлены (см. выше), выражены они в разной степени, в результате чего ВПС повышается в направлении снизу вверх (при вертикальном положении). Поэтому в области верхушек легких p_aO₂ максимально и p_aCO₂ минимально, причем разница в p_aO₂ между верхушками и базальными отделами значительно выше (»40 мм рт. ст.), чем в p_aCO₂. (Этим, кстати, объясняется «любовь» микобактерий туберкулеза именно к верхушкам легких.) Неравномерность ВПС в норме может менять во времени степень своей выраженности, чем и объясняется упомянутый выше разброс нормальных значений p_aO₂ (80-100 мм рт. ст.).