6) Газообмен в лѐгких и факторы его определяющие.

В процессе внешнего дыхания происходит газообмен в легких. За счет этого формируется состав альвеолярного и выдыхаемого воздуха.

В нешнее дыхание необходимо для обновления альвеолярного воздуха, т.к. в процессе жизнедеятельности идет постоянный процесс потребления О2 и выделения СО2, это поддерживает концентрацию дыхательных газов в нем на постоянном уровне.

Интенсивность внешнего дыхания подчинена задачам обеспечения оптимальных условий для газообмена в организме. Оптимальные условия сохраняются в организме определенное время (3-4 секунды). Этим и определяется частота дыхания (14-18 в минуту). Таким образом, аппарат дыхания обладает резервами, которые позволяют обменивать воздух с определенной периодичностью.

Процесс газообмена состоит из 3-х этапов дыхания:

2 этапа дыхания. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью.

3 этапа дыхания. Транспорт газов кровью.

4 этапа 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 тканями лежит одно физическое явление - процесс диффузии.

Механизмы 2-го и 4-го этапов дыхания.

Мембраны клеток хорошо проницаемы для газов, следовательно для перемещения газов из одной среды в другую не надо активного транспорта, а достаточно физического процесса диффузии. В основе диффузии лежит разность концентраций. Молекулы из области большей концентрации распространяются в область меньшей концентрации. Если газ находится над жидкостью, он также легко в неѐ 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 выровняются.

При этом следует иметь в виду, что аэрогематический барьер легких обладает определенной проницаемостью, которая характеризуется диффузионной способностью легких. Диффузионная способность легких - это количество мл газа которое проходит за 1 минуту через легочную мембрану при разнице парциальных давлений по обе стороны мембраны 1 мм.рт.ст. Для О2 составляет 20-25 мл, для СО2 она существенно больше/т.к. разница парциального давления меньше многократно/, а объем выделяемого СО2 такой же как и О2. С возрастом диффузионная способность легких снижается.

Факторы, влияющие на газообмен: альвеолярная вентиляция, кровоток в легких, диффузная способность тканей легких, состояние АВА.

Факторы, способствующие диффузии газов в легких

1) Большая скорость диффузии газов через тонкую легочную мембрану (где – то 1 мкм).

2) Интенсивные вентиляция лёгких и кровообращение (это зависит от положения тела: в вертикальном положении лучше вентилируются нижние отделы и т. д.).

3) Большая диффузная поверхность лёгочных капилляров и альвеол.

4) Корреляция между кровотоком в данном участке легкого и его вентиляцией (механизм саморегуляции). Если участок лёгкого плохо вентилируется, то кровеносные сосуды в этой области сужаются и полностью закрываются. Активно функционируют 1/7 альвеол.

Движущей силой, является градиент парциального давления – парциальных давлений кислорода и углекислого газа в альвеолярной смеси г азов и напряжения этих газов крови. Закон Фика - диффузия газов прямо пропорциональна градиенту его парциального давления, площади барьера. К- константа диффузии, С – площадь, Л- толщина; Р – разница парциального далвения кислорода и углекислого газа.