|
|
|
Вся электронная библиотека Поиск по сайту
|
|
|
ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА |
|
Учебная литература для студентов медицинских вузов Учебник. В.М.Покровский, Г.Ф.Коротько |
В организме газообмен О2 и СО2 через альвеолярно-капиллярную мембрану происходит с помощью диффузии. Диффузия О2 и СО2 через аэрогематический барьер зависит от следующих факторов: вентиляции дыхательных путей; смешивания и диффузии газов в альвеолярных протоках и альвеолах; смешивания и диффузии газов через аэрогематический барьер, мембрану эритроцитов и плазму альвеолярных капилляров; химической реакции газов с различными компонентами крови, и наконец от перфузии кровью легочных капилляров.
Диффузия газов через альвеолярно-капиллярную мембрану легких осуществляется в два этапа. На первом этапе диффузионный перенос газов происходит по концентрационному градиенту через тонкий аэрогематический барьер, на втором — происходит связывание газов в крови легочных капилляров, объем которой составляет 80—150 мл, при толщине слоя крови в капиллярах всего 5—8 мкм и скорости кровотока около 0,1 мм*с-1. После преодоления аэрогематического барьера газы диффундируют через плазму крови в эритроциты.
Значительным препятствием на пути диффузии О2 является мембрана эритроцитов. Плазма крови практически не препятствует диффузии газов в отличие от альвеолярно-капиллярной мембраны и мембраны эритроцитов (рис. 8.6).
Общие закономерности процесса диффузии могут быть выражены в соответствии с законом Фика следующей формулой:
M/t=ΔP/XCKα
где М — количество газа, t — время, M/t — скорость диффузии, ΔР — разница парциального давления газа в двух точках, X — расстояние между этими точками, С — поверхность газообмена, К — коэффициент диффузии, α— коэффициент растворимости газа.
В легких ΔР является градиентом давлений газа в альвеолах и в крови легочных капилляров. Проницаемость альвеолярно-капиллярной мембраны прямо пропорциональна площади контакта между функционирующими альвеолами и капиллярами (С), коэффициентам диффузии и растворимости (К и α).
Анатомо-физиологическая структура легких создает исключительно благоприятные условия для газообмена: дыхательная зона каждого легкого содержит около 300 млн. альвеол и приблизительно аналогичное число капилляров, имеет площадь 40—140 м2, при толщине аэрогематического барьера всего 0,3—1,2 мкм.
Особенности диффузии газов через аэрогематический барьер количественно характеризуются через диффузионную способность легких. Диффузионную способность легких, например для Ог, можно определить по формуле:
DLo2=Vo2/(Pao2-Pαo2) мл•мин.
где DLo2 — диффузионная способность легких, Vo2 — количество потребляемого кислорода, РАо2 и Рао2 — парциальное давление и напряжение кислорода соответственно в альвеолярном воздухе и в артериальной крови.
Для Ог диффузионная способность легких — это объем газа, переносимого из альвеол в кровь в минуту при градиенте альвеолярно-капиллярного давления газа 1 мм рт.ст. Согласно закону Фика, диффузионная способность мембраны аэрогематического барьера обратно пропорциональна ее толщине и молекулярной массе газа и прямо пропорциональна площади мембраны и в особенности коэффициенту растворимости О2 и СО2 в жидком слое альвеолярно-капиллярной мембраны.
Что
такое аэрогематический барьер
Электронно-микроскопически выявлены следующие элементы аэрогематического барьера: мономолекулярный слой поверхностно-активных веществ легкого (сурфактанты), надмембранный слой водного раствора солей с мицеллами сурфактантов (гипофаза), плазматическая мембрана альвеолярной поверхности плоского альвеолярного эпителия, цитоплазма эпителиальной клетки, плазматическая мембрана дистальной части альвеолярного эпителия, базальная мембрана эпителия, интерстициальный слой, базальная мембрана эндотелия, плазматическая мембрана наружной поверхности эндотелия капилляра, цитоплазма эндотелиальной клетки, плазматическая мембрана внутренней поверхности эндотелиальной клетки, контактирующая с плазмой крови и мембраной эритроцитов.
Перечень структурных элементов аэрогематического барьера иллюстрирует архаичность термина «альвеолярно-капиллярная мембрана». Общая толщина аэрогематического барьера в различных, участках легкого неодинакова и варьирует у человека от 0,2 до 2,0 мкм, наиболее часто встречается значение 0,6—0,8 мкм. барьер непроницаем для взвешенных частиц и крупных белковых молекул. Хорошо проницаем для кислорода, еще лучше — для углекислого газа. Газообразные жирорастворимые вещества (ацетон, бензол, четыреххлористый углерод) свободно проникают из альвеолярного воздуха в кровь. Барьер непроницаем для большинства микробных тел. При патологических процессах защитные свойства аэрогематического барьера снижаются.
|
|
|
|
|
Физиология человека Покровского
