Контрольные вопросы
Что является движущей силой газообмена ?
Каков процентный состав газовых смесей ?
Как вычисляется парциальное давление газов ?
Какие факторы способствуют диффузии газов в легких ?
2.2. Гемодинамика легких (перфузия легких)
В легких имеется двойная сеть капилляров. Питание самой ткани легких происходит из сосудов большого круга кровообращения. Эта часть составляет всего лишь 1-2 % всей крови легких.
В противоположность системе большого круга кровообращения внутрисосудистое давление крови в сосудах малого круга кровообращения очень низкое (10-25 мм.рт.ст). Из-за низкого внутрисосудистого давления крови кровоток зависит от гидравлических эффектов и периваскулярного давления, т.е. давления на сосуды со стороны окружающих тканей.
Легкие являются в наибольшей степени кровоснабжаемым органом в организме, так как через них протекает весь сердечный выброс (МОК -минутный объем крови). Низкое сопротивление в сосудах малого круга кровообращения обусловлено двумя механизмами: во-первых, просвет сосудов увеличивается при повышении давления и сопротивление снижается (механизм «расширения»); во-вторых, большинство легочных сосудов в нормальных условиях закрыты и открываются при повышении давления крови, что приводит к снижению сопротивления (механизм «вовлечения»).
Одним из следствий малого давления крови является неравномерность перфузии разных отделов легких. При вертикальном положении тела в легких имеется сильный вертикальный градиент кровяного давления. В покое кровоток человека в положении стоя в верхушках легких очень мал, а в нижних частях — примерно в 5 раз больше. Для разъяснения причин возникновения таких различий легкие принято делить на три зоны (рис. 11).
Характеристики тока крови в каждой из зон заметно отличаются друг от друга.
В зоне I (верхушка лёгкого) внутриальвеолярное давление (PA ) в течение некоторой части цикла внешнего дыхания превышает давление крови в легочных артериях (Pa ). Это ограничивает кровоток.
В зоне II лёгкого Pa > PA, а PA ≥ Pv (давление в лёгочной вене). Кровоток в этой зоне определяется градиентом давления Pa ‑ PA. В целом кровоток здесь интенсивнее, чем в зоне I .
Рис.11. Распределение кровотока в лёгком
В зоне III давление PA меньше Pa и меньше Pv . Кровоток определяется градиентом давления Pa ‑ Pv.
В верхней части легкого происходит преимущественно аэрация (газообмен), в то время как в нижней – кровоток (рис. 12). Средняя часть достаточно условная и называется переходной зоной. Отсюда становится вполне понятным, почему многие инфекционные и паразитарные заболевания, в том числе и туберкулез, которые заносятся в дыхательные пути, наблюдаются в верхней зоне легких, а различные эндогенные и интерстициальные заболевания (пневмонии) проявляются в нижней их части.
Рис.12. Распределение вентиляции и перфузии в легких
Для оценки лёгочного газообмена, помимо характеристики перфузии (Q) и вентиляции (V), также важно вентиляционно-перфузионное отношение (V/Q). У здорового человека соотношение между вентиляцией и перфузией (вентиляционно - перфузионный коэффициент) составляет в среднем V /Q =0,9 -1,0. При отсутствии вентиляции это соотношение равно 0, в результате происходит шунтирование крови справа налево, т.е. смешивание артериальной крови с венозной. Если в участке лёгкого нет кровотока, т.е. полностью отсутствует газообмен, то V/Q равно бесконечности. Весь кислород уходит к участкам «мёртвого» альвеолярного пространства, что делает вентиляцию неэффективной.