Газообмен. Регуляция дыхания
В процессе внешнего дыхания происходит газообмен в легких.За счет этого формируется состав альвеолярного и выдыхаемого воздуха.
Газовый состав вдыхаемого, альвеолярного и выдыхаемого воздуха
Дыхательные газы | Вдыхаемый воздух | Альвеолярный воздух | Выдыхаемый воздух |
О2% мм рт.ст. | 20,9 % 160 мм рт.ст. | 13,5 % 104 мм рт.ст. | 15,5 % 120 мм рт.ст. |
СО2% мм рт.ст. | 0,03 % 0,2 мм рт.ст. | 5,3 % 40 мм рт.ст. | 3,7 % 27 мм рт.ст. |
Процесс газообмена состоит из 3-х этапов дыхания:
2-й этап дыхания. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью.
3-й этап дыхания. Транспорт газов кровью.
4-й этап дыхания. Обмен газов между кровью и тканями.
В основе 2 и 4 этапов дыхания лежат одни и те же механизмы, т.е. в основе обмена газов между альвеолами и кровью, а также кровью и тканямилежит одно физическое явление - процесс диффузии.
Механизмы 2-го и 4-го этапов дыхания.
Если газ находится над жидкостью, он также легко в неё 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 выравниваются.
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).
Содержание дыхательных газов в альвеолярном воздухе, крови и тканях
Примечание: стрелочкой указано направление диффузии.
Аэрогематический барьер легких обладает определенной проницаемостью, которая характеризуется диффузионной способностью легких.
Диффузионная способность легких (ДСЛ) -это количество газа (в мл), которое проходит за 1 минуту через легочную мембрану при разнице парциальных давлений по обе стороны мембраны в 1 мм рт. ст.
Для О2ДСЛ составляет 20-25 мл, для СО2 она существенно больше (т.к. разница парциального давления по СО2многократно меньше), а объем выделяемого СО2 такой же как и О2.