4.2. Теоретичні питання

1. Дифузія і транспортування газів як етапи процесу дихання.

2. Склад атмосферного, видихуваного і альвеолярного повітря. Парціальний тиск газів.

3. Гази крові, методи дослідження. Напруга газів у артеріальній і венозній крові.

4. 3в'язування і перенесення кисню кров'ю. Киснева ємкість крові. Крива дисоціації оксигемоглобіну та чинники, що впливають на неї.

5. Дифузія газів у легенях. Дифузійна здатність легень та чинники, що впливають на неЇ.

6. Транспортування СО₂ кров'ю.

4.3.Практичні роботи

1) Визначення споживання кисню за 1 хв за допомогою спірографа.

5. Зміст теми

1. Дифузія газу через альвеоло-капілярну мембрану є другим етапом процесу дихання, і відповідно до закону Фіка швидкість переносу газу (V_g) прямо пропорційна: 1) градіенту тиску по обидві сторони мембрани - ΔР; 2) поверхні, через яку відбувається дифузія - S; 3) коефіцієнту дифузії – K; обернено пропорційна 4) товщини мембрани – L:

_{Vg = ΔP . S . K / L}

В свою чергу коефіцієнт дифузії (К) прямо пропорційний коефіцієнту розчинності газу (α) і обернено пропорційний √МВ (МВ – молекулярна вага газу). Коефіцієнт розчинності СО₂ у 20 разів у більший у ліпідах та воді, ніж для кисню, тому, не зважаючи на менший градієнт тиску (6 мм рт.ст), СО₂ проходить через альвеолярно-капілярну мембрану швидше, ніж О₂ (градієнт тиску – 60 мм рт.ст.).

Дифузійна здатність легень (ДЗЛ) - це об’єм газу, який проходить через альвеоло-капілярну мембрану за 1 хв. при градієнті тиску 1 мм рт.ст. :

_{ДЗЛ = Vg / ΔP =. S . K / L}

ДЗЛ легень може зменшуватись при збільшенні шляху дифузії завдяки збільшенню товщини інтерстиціального простору між двома базальними мембранами.

Парціальний тиск газів.

РО₂ в артеріальній крові в нормі становить 90 мм рт.ст для людини в 20 років, з віком ця величина зменшується завдяки втраті еластичності легень і в 70 років досягає 70 мм рт.ст. Зменшення напруги кисню в артеріальній крові нижче нормального називають гіпоксемією, але насичення киснем тканин суттєво не змінюється, поки РО₂ не знижується менше 60 мм рт.ст.

РСО₂ в артеріальній крові в нормі 35-45 мм рт.ст. і характеризує стан альвеолярної вентиляції. Збільшення РСО₂ вище норми називають гіперкапнією, зменшення – гіпокапнією.

Вентиляційно-перфузійне відношення.

На стан газообміну впливає вентиляційно- перфузійне відношення:

V_A / Q

V _А. – це хвилинна альвеолярна вентиляція легень (ХАВ), Q – це хвилинний об’єм крові (ХОК).

Загальний (фізіологічний) мертвий простір збігається з анатомічним мертвим простором при умові, що вентиляційно-перфузійне відношення дорівнює 0,8: наприклад, ХАВ = 4 л/хв., ХОК =5 л/хв. Тоді V_A/Q = 0,8.

У вертикальній позі людини на легеневий кровообіг впливає фактор гравітації, тому кровопостачання легень умовно можна поділити на три зони: 1) зона 1 – апікальна; 2) зона 2 – верхня третина легені; 3) зона 3 - нижня третина легені.

Зона 1 має альвеолярний тиск (Р_А) більший за тиск в легеневій артерії (Ра), який більше, ніж тиск у легеневих венах (Рv): P_A> Ра >Pv. Це означає, що перфузія капілярів кров’ю у верхівках легень мінімальна, що може призвести до її припинення. Перфузія відбувається під час систоли, коли підвищується тиск у легеневій артерії.

У зоні 2 тиск в легеневій артерії перевищує альвеолярний, який більший ніж тиск у легеневих венах: Ра > P_A> Pv. Це означає, що градієнтом тисків, що обумовлює рух крові через капіляри, є різниця тисків між легеневою артерією і альвеолами. Під впливом сили гравітації тиск в легеневій артерії збільшується на 1 см вод.ст. відстані від верхівки легені по вертикалі, в той же час альвеолярний тиск скрізь однаковий у цій зоні. Таким чином, рух крові через капіляри здійснюється, коли венозний тиск перевищує альвеолярний, і припиняється, коли альвеолярний тиск перевищує венозний.

У зоні 3: Ра > Pv >P_A, тому кровообіг у базальних відділах легень найбільший.

Особливістю легеневого кровообігу є також можливість шунтування крові – її рух через артеріо-венозні анастомози, що збільшує загальний (фізіологічний) мертвий простір, тому в цих умовах V_A/Q = 0.