Газообмен в легких

Стенки легочных альвеол состоят из однослойного плоского эпителия. Альвеолы оплетены густой сетью легочных капилляров. Стенки альвеол тонкие и влажные, что позволяет газам легко диффундировать согласно простому физическому закону диффузии. Направление и скорость диффузии определяются парциальным давлением газа или его напряжением (парциальное давление – если данный газ находится в газовой среде, а напряжение – если он растворен в жидкости).

Парциальным давлением газа называют ту часть общего давления газовой смеси, которая приходится на данный газ.

Механизм газообмена в живом организме объясняется законами диффузии.

Поскольку парциальное давление О2 в альвеолах больше, чем в венозной крови, он диффундирует из альвеол в капилляры. Напротив, напряжение СО2 больше в венозной крови, чем в альвеолярном воздухе, поэтому он диффундирует в альвеолы.

Газообмен в тканях

Кровь в легких из венозной превращается в артериальную, богатую О2 и бедную СО2. Артериальная кровь направляется к тканям, где в результате непрерывно идущих окислительных процессов потребляется О2 и образуется СО2. В тканях напряжение О2 близко к нулю, а напряжение СО2 около 60мм рт. ст. Из-за разности давления СО2 из ткани диффундирует в кровь, а О2 – к тканям. Кровь становится венозной и по венам поступает в легкие, где цикл обмена газов повторяется.

Перенос газов кровью

Человек в состоянии покоя в 1 мин потребляет в среднем 250мл О2 и выделяет при этом 200мл СО2. В крови существует гемоглобин, который способен связывать и О2 и СО2 и, кроме того, поддерживать постоянную реакцию крови.

Перенос кислорода

В эритроцитах находится пигмент крови – гемоглобин, содержащий железо. Одна молекула гемоглобина присоединяет четыре молекулы О2, при этом гемоглобин превращается в оксигемоглобин, а кровь из вишневой – венозной – становится ярко-алой – артериальной.

В легких гемоглобин насыщается кислородом и превращается в оксигемоглобин, в тканях кислород освобождается.

Перенос СО2

СО2, образовавшийся в тканях, из-за разности напряжения диффундирует в плазму крови, а из нее – в эритроциты. В ходе сложного процесса СО2 транспортируется к легким в физически растворенном виде и в непрочном соединении, в виде карбогемоглобина (соединение СО2 с гемоглобином), угольной кислоты и бикарбонатов натрия и калия. Две трети его находятся в плазме и одна треть – в эритроцитах.