double arrow

Диффузионная способность лёгких. Факторы, влияющие на газообмен в лёгких. Аэрогематический барьер. Сурфактант, его роль в дыхании. Вентиляционно-перфузионные отношения.

Диффузионная способность легких. Время, в течение которого возможна диффузия при прохож­дении эритроцита через легочные капилляры, от­носительно невелико - около 0,3 с. Однако этого времени контакта вполне достаточно, чтобы напряжения дыхательных газов в крови и в альвео­лах практически сравнялись. Величина напряжения О2 в капиллярной крови вначале быстро, а затем все медленнее прибли­жается к его величине в альвеолах. Подобный характер изменений напряжения кислорода во вре­мени вытекает из закона диффузии Фика. В на­чальном отрезке капилляра градиент парциального давления О2 между альвеолярным пространством и кровью велик, затем по мере прохождения эри­троцита через капилляр он становится все меньше, поэтому скорость диффузии постепенно снижается. Напряжение кислорода в крови, поступающей к легким, составляет 40 мм рт. ст., а в оттекающей крови-100 мм рт. ст. Аналогичным образом ве­личина напряжения СО2 в крови постепенно достигает его величины в альвеолярном пространстве: в начале легочных капилляров напряжение состав­ляет 46 мм рт. ст., а по мере диффузии этого газа снижается до 40 мм рт. ст. Таким образом, можно считать, что в легких здорового человека парциальные давления дыхательных газов в крови становятся практически равными таковым в альвеолах.

У здорово ин'1-мм рт. ст. (230 мл-мин~1-кПа'1). В патологических условиях диффузионная способность легких для кислорода может существенно снижаться, что указывает на затруднение диффузии в легких. Это может быть связано либо с уменьшением обменной площади, либо с увеличением диффузионного расстояния. По одному только показателю Вл нельзя судить о том, насколько величина напряжения О2 в крови приближается к его величине в альвеолах. Диф­фузионную способность легких,как и альвеолярную вентиляцию, следует рассматривать в отношении к легочной перфузии Q. Главным показателем эффективности газообмена в альвеолах служит величина отношения Dn/Q. Снижение этой величины указывает на нарушение диффузии.

Проницаемость аэрогематического барьера для дыхательных газов обычно оценивают по диффузионной способности легких для окиси углерода. Для этого обследуемый должен вдохнуть газовую смесь, содержащую около 0,3% окиси углерода, и на 10 с задержать дыхание. При этом окись углерода диффундирует в кровь. Измерив концентрацию окиси углерода в выдохнутом воздухе, рассчитывают диффузионную способность легких - количество окиси углерода, проникающее через аэрогематический барьер за 1 мин на 1 мм рт. ст. градиента давления (при расчете последнего учитывают, что вдыхаемая окись углерода разводится альвеолярным воздухом). Этот показатель зависит от площади и толщины аэрогематического барьера, участвующего в газообмене, внутрилегочного объема крови, равномерности VA/Q, а также от концентрации гемоглобина (поэтому часто используют корригированное значение диффузионной способности легких, в котором учитывается концентрация гемоглобина).

го взрослого человека в покое погло­щение кислорода равно примерно 300 мл/мин, а средний градиент парциального давления кисло­рода составляет около 10 мм рт. ст. (1,33 кПа). Таким образом, диффузионная способность легких для кислорода в норме равна 30 мл-м

Полученную величину сравнивают с должным значением, выведенным на основании возраста, роста и пола либо объема легких во время задержки дыхания.

Используют также отношение диффузионной способности легких к объему легких во время задержки дыхания.

Скорость диффузии (M/t) кислорода и углекислого газа через альвеолярную мембрану количественно характеризуется законом диффузии Фика. Согласно этому закону газообмен (M/t) в легких прямо пропорционален градиенту (ДР) концентрации 02 и С02 по обе стороны от альвеолярной мембраны, площади ее поверхности (S), коэффициентам (к) растворимости 02 и С02 в биологических средах альвеолярной мембраны и обратно пропорционален толщине альвеолярной мембраны (L), а также молекулярной массе газов (М). Формула этой зависимости имеет следующий вид:

Структура легких образует максимальное по величине поле для диффузии газов через альвеолярную стенку, которая имеет минимальную толщину (рис. 10.16). Так, количество альвеол в одном легком человека приблизительно равно 300 млн. Суммарная площадь альвеолярной мембраны, через которую происходит обмен газов между альвеолярным воздухом и венозной кровью, имеет огромные размеры (порядка 100 м2), а толщина альвеолярной мембраны составляет лишь — 0,3—2,0 мкм.

В обычных условиях диффузия газов через альвеолярную мембрану происходит в течение очень короткого отрезка времени (не более 3/4 с), пока кровь проходит через капилляры легких. Даже при физической работе, когда эритроциты проходят капилляры легкого в среднем за 1/4 с, указанные выше структурные особенности альвеолярной мембраны создают оптимальные условия для формирования равновесия парциальных давлений 02 и С02 между альвеолярным воздухом и кровью капилляров легких (рис. 10.17). В уравнении Фика константы диффузии (к) пропорциональны растворимости газа в альвеолярной мембране. Углекислый газ имеет примерно в 20 раз большую растворимость в альвеолярной мембране, чем кислород. Поэтому, несмотря на существенное различие в градиентах парциальных давлений 02 и С02 по обе стороны от альвеолярной мембраны, диффузия этих газов совершается за очень короткий отрезок времени движения эритроцитов крови через легочные капилляры.

Газообмен через альвеолярную мембрану количественно оценивается диффузионной способностью легких, которая измеряется количеством газа (мл), проходящего через эту мембрану за 1 мин при разнице давления газа по обе стороны мембраны в 1 мм рт. ст.

Наибольшее сопротивление диффузии 02 в легких создают альвеолярная мембрана и мембрана эритроцитов, в меньшей степени — плазма крови в капиллярах. У взрослого человека в покое диффузионная способность легких 02 равна 20—25 мл • мин-1 • мм рт. ст.-1. С02, как полярная молекула (0=С=0), диффундирует через указанные мембраны чрезвычайно быстро, благодаря высокой растворимости этого газа в альвеолярной мембране Диффузионная способность легких С02 равна 400—450 мл•мин-1• мм рт. ст.-1.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: