Повышение парциального давления о2 в крови вдоль легочного капилляра

Рассмотрим подробнее процесс перехода О₂ в кровь, дви­жущуюся по легочному капилляру. Из рис. 3.3, Л видно, что Ро₂ в эритроцитах, поступающих в этот капилляр, в норме составляет около 40 мм рт. ст. По другую сторону альвеолярно-капиллярного барьера, т. е. на расстоянии менее 0,5 мкм, находится альвеолярный воздух—газовая смесь с Po₂= 100 мм рт. ст. Благодаря такому перепаду парциального давления кислород интенсивно поступает в кровь и Ро₂ в эри­троците быстро повышается. Как говорилось выше, уже в пер­вой трети капилляра Ро₂ в эритроците становится практи­чески таким же, как в альвеолярном воздухе. Значит, в нор­мальных условиях разница парциальных давлений О₂ между альвеолярным воздухом и кровью конечного отрезка капил­ляра ничтожна (доли миллиметра ртутного столба), т. е. ре­зервы времени для диффузии кислорода в легких огромны.

При тяжелой физической нагрузке легочный кровоток сильно возрастает, и время прохождения эритроцитов через капилляры (в условиях покоя оно составляет около 0,75 с) может уменьшаться в три раза. Следовательно, сокращается время, отводимое для оксигенации, но даже в этих условиях у здоровых людей, дышащих нормальным атмосферным возду­хом, Ро₂ в конечных отрезках капилляров обычно практи­чески не снижается. Однако, если диффузия кислорода нарушена вследствие значительного утолщения альвеолярно-капиллярного барьера, скорость увеличения Ро₂ в эритроцитах снижается, и за время их прохождения через капилляры лег­ких оно может не уравниваться с Ро₂ в альвеолярном воздухе. В таких случаях разница между Ро₂ в альвеолярном воздухе и в крови конечных отрезков капилляров может быть доста­точно большой.

Время пребывания крови в капилляре, с

Рис. 3.3. Поглощение О2 по ходу легочного капилляра в условиях нор­мальной и нарушенной (например, при утолщении альвеолярных мем­бран) диффузии. А — при нормальном Ро₂, в альвеолярном воздухе; Б— при пониженном Ро₂ в альвеолярном воздухе (видно, что оксигенация при этом происходит медленнее). В обоих случаях при тяжелой физи­ческой нагрузке уменьшается время, в течение которого может проис­ходить оксигенация

Диффузионные свойства легких можно также хорошо про­иллюстрировать на примере понижения Ро₂ в альвеолярном воздухе (рис. 3.3,5). Предположим, что эта величина умень­шилась до 50 мм рт. ст.; такие условия наблюдаются, напри­мер, на большой высоте или при вдыхании смеси с низким содержанием О₂. Хотя при этом Ро₂ в эритроцитах в начале легочных капилляров может падать до 20 мм рт. ст, перепад парциального давления, обусловливающий перенос О₂ через диффузионный барьер, снижается с 60 до 30 мм рт. ст. (рис. 3.3,Л). В результате О₂ поступает в кровь медленнее. Кроме того, замедляется прирост Ро₂ при данном повышении концентрации О₂ в крови, что связано с особой формой сатурационной кривой 0₂ (см. гл. 6). Обе эти причины приводят к сравнительно медленному увеличению Ро₂ по ходу легочных капилляров, т. е. возникает вероятность того, что парциальное давление в конечном отрезке капилляра не сравняется с Ро₂ в альвеолярном воздухе. Таким образом, тяжелая физическая нагрузка на большой высоте может служить одной из редких причин диффузионных нарушений переноса О₂ в легких у здоровых людей. Разумеется, у больных с утолщением альвеолярно-капиллярного барьера такие нарушения при дыха­нии смесью с низким содержанием кислорода, особенно в со­четании с физической нагрузкой, могут возникать гораздо легче.