- •Глава 5
- •Перенос о2 из воздуха к тканям
- •Гиповентиляция
- •Диффузия
- •Вентиляционно-перфузионное отношение
- •Последствия изменений вентиляционно-перфузионного отношения в функциональной единице легких
- •3 Зап. 782
- •Глава 5
- •Регионарный газообмен в легких
- •Влияние неравномерности вентиляционно-перфузионного отношения на общий легочный газообмен
- •Измерение неравномерности вентиляционно-перфузионного отношения
Глава 5
Вентиляционно-перфузионные отношения
Как. соотношение между вентиляцией и кровотоком влияет на газообмен
Мы уже знаем, как воздух перемещается к альвеолярно-капиллярному барьеру и от него, как дыхательные газы диффундируют через этот барьер и каким образом он омывается кровью. Было бы естественным заключить, что если все эти процессы происходят нормально, то в легких обеспечен полноценный газообмен. К сожалению, это не так: для эффективного газообмена необходимо также соответствие вентиляции и кровотока в разных участках легких. Именно нарушение этого соответствия в большинстве случаев приводит к недостаточности газообмена при легочных заболеваниях.
В данной главе мы подробно рассмотрим важный (и трудный) вопрос о влиянии отношений между вентиляцией и кровотоком на газообмен. Прежде всего разберем два относительно простых примера его нарушения: гиповентиляцию и шунтирование. Поскольку в обоих случаях возникает гипоксемия (патологическое снижение Ро2 в артериальной крови), необходимо сначала рассмотреть процессы переноса О2 в нормальных условиях.
Перенос о2 из воздуха к тканям
Из схемы на рис. 5.1 видно, как по мере переноса кислорода из окружающей нас атмосферы к митохондриям, где он используется, снижается Род. В атмосферном воздухе на долго Роз приходится 20,93 % общего давления (за исключением давления водяных паров). На уровне моря атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст., а давление водяных паров во влажном вдыхаемом воздухе при температуре тела 37 °С— 47 мм рт. ст. Таким образом, Рог во вдыхаемом воздухе равно (20,93/100) X (760—47) = 149 мм рт. ст. (или приближенно 150 мм рт. ст.).
Атмосфера. ---------------------à Митохоидрии
Рис. 5.1. Изменения Ро2 в процессе переноса кислорода от атмосферного воздуха к тканям. Сплошная линия соответствует “идеальным” условиям, а пунктир—гиповентиляции. Видно, что при гиповентиляции уменьшается Ро2 в альвеолярном воздухе, а следовательно, и в тканях
Схема на рис. 5.1 соответствует “идеальному” легкому. Видно, что, когда вдыхаемый воздух достигает альвеол, Ро2 снижается примерно до 100 мм рт. ст., т. е. на одну треть. Это связано с зависимостью Рог в альвеолярном воздухе от соотношения между двумя процессами: поступления С>2 в кровь легочных капилляров и его постоянного восполнения при альвеолярной вентиляции (строго говоря, альвеолы вентилируются не постоянно, а периодически, т. е. от вдоха к вдоху; однако колебания Ро2. В альвеолярном газе при этом составляют лишь около 3 мм рт. ст., поэтому можно считать вентиляцию постоянной). Скорость удаления O2 из легких зависит от потребления кислорода тканями и в условиях покоя меняется незначительно. Таким образом, Род в альвеолах определяется преимущественно альвеолярной вентиляцией. Это относится и к значению Рсо2 в альвеолах, которое в норме составляет примерно 40 мм рт. ст.
Когда кровь по системным артериям достигает тканевых капилляров, кислород диффундирует к митохондриям, где Рог значительно ниже. Вероятно, Рог в тканях разных органов весьма различно и по крайней мере в некоторых клетках снижается до 1 мм рт. ст. Однако в любом случае главным звеном в цепи переноса кислорода являются легкие, и снижение Ро2 в артериальной крови при прочих равных условиях должно приводить к уменьшению этого показателя в тканях. По тем же причинам нарушение газообмена в легких сопровождается повышением Рсо2 в тканях.