7.Газообмін у легенях і тканинах.

В альвеолах легень кисень переходить з альвеолярного повітря крізь стінку альве­ол і кровоносних капілярів у кров, а СО₂ — з крові в легеневі альвеоли. Так здійснюєть­ся газообмін у легенях. Цьому сприяє різниця парціального тиску О₂ і СО₂ в альвеоляр­ному повітрі і крові.

Парціальним тиском називають частину загального тиску, що припадає на частку кожного газу в газовій суміші.

Парціальний тиск кожного газу визначається його часткою в газовій суміші у від­сотках. Чим більше відсотковий вміст газу в суміші, тим, відповідно, вищий його парці­альний тиск.

Атмосферне повітря складається із суміші газів, їх загальний тиск дорівнює 760 мм.рт.ст. Частка кисню в атмосферному повітрі становить 20,94%, його парціальний тиск можна обчислити за формулою Дальтона. Парціальний тиск кисню в повітрі становитиме р=(760х20,94)/100=159 мм.рт.ст. Аналогічно обчислюють парціальний тиск вуглекислого газу і азоту, знаючи їх вміст у повітрі.

Парціальний тиск кисню і вуглекислого газу в альвеолярному повітрі та їх напруження в крові й тканинах, мм.рт.ст.

Газ	Альвеолярне повітря	Венозна кров (у капілярах легень)	Артеріальна кров	Клітини тканин
Кисень	100-110	40	100-110	0
Вуглекислий газ	50	47	40	60

Якщо парціальний тиск газу у навколишньому середовищі вищий, ніж вміст цього газу в рідині, то цей газ переходитиме в рідину.

Газообмін між альвеолярним повітрям і кров'ю в легенях та між кров'ю і тканинами здійснюється дифузією. Парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі вищий (100— 110), а в крові, що надходить до легень, його напруження менше (60 мм рт.ст.), тому в легенях кисень з альвеолярного повітря переходить у кров. Вуглекислий газ, у свою чер­гу, у венозній крові має напруження 47 мм.рт.ст., а в альвеолярному повітрі його парці­альний тиск становить 40 мм.рт.ст., внаслідок цього СО₂ виходитиме з крові в альвео­лярне повітря. У тканинах кров віддає О₂ і поглинає СО₂. Клітини посилено поглина­ють кисень, тому його вміст у клітинах досить низький і може навіть дорівнювати нулю.

В артеріальній крові напруження кисню становить 100—105 мм.рт.ст., і кисень ди­фузією переходить у клітини. Напруження СО₂ в клітинах досягає 60 мм.рт.ст., а в ар­теріальній крові, що надходить до тканин, — 40 мм.рт.ст., внаслідок цього СО₂ перехо­дить у тканинну рідину, а з неї в кров, яка стає венозною.

8.Перенесення газів кров'ю. Кров переносить кисень від легень до тканин, а СО₂ від клітин і тканин до легень. У крові ці гази перебувають у двох станах: в розчи­неному і в хімічно зв'язаному. В артеріальній крові міститься 18—20% кисню за об'є­мом. Кисень після надходження в кров у незначній кількості поглинається плазмою кро­ві, основна ж частина його зв'язується з гемоглобіном еритроцитів, утворюючи з ним нестійку сполуку — оксигемоглобін. 1 г гемоглобіну може зв'язати 1,34 мл кисню.

В альвеолярному повітрі парціальний тиск кисню становить 100—110 мм рт.ст., за цих умов 97% гемоглобіну зв'язується з киснем. У вигляді оксигемоглобіну він кров'ю доставляється тканинам, де оксигемоглобін віддає тканинам і клітинам кисень і пере­творюється на відновлений гемоглобін.

У венозній крові міститься 55—58% СО₂, з цієї кількості близько 3% розчинено в плазмі крові, а решта його перебуває в хімічно зв'язаному стані. Значна кількість СО₂ переноситься кров'ю у вигляді вугільної кислоти Н₂СО₃ та її солей: гідрокарбонатів ка­лію і натрію КНСО₃ і NaHCO₃. Деяка кількість СО₂ з'єднується з гемоглобіном еритроци­тів, утворюючи нестійку сполуку — карбгемоглобін.

Венозна кров надходить до легень, де в капілярах гідрокарбонати калію і натрію розщеплюються, при цьому вивільнюється вугільна кислота. Під впливом ферменту кар­боангідрази вугільна кислота розщеплюється на воду і СО₂, який потім видаляється ле­генями в атмосферу.

Значну роль у перенесенні СО₂ у вигляді гідрокарбонатів мають сполуки гемогло­біну. В капілярах тканин перехід оксигемоглобіну у відновлений гемоглобін сприяє утво­ренню гідрокарбонатів, а в капілярах легень синтез оксигемоглобіну сприяє їх розщеп­ленню.

Інд. Самостійна робота студентів.

1. Газообмін у тканинах. У тканинах кров віддає О₂ і поглинає СО₂. Оскільки на­пруження СО₂ в тканинах досягає 60—70 мм рт.ст., а в крові лише 46 мм рт.ст., то він дифундує з тканин у тканинну рідину, а з неї в кров, роблячи її венозною.

Кисень швидко переходить з артеріальної крові капілярів великого кола кровообігу в тканинну рідину внаслідок того, що напруження його в капілярах більше (100 мм рт.ст.), ніж у тканинній рідині (20—37 мм рт.ст).

Тканини поглинають близько 8%, або 40% усього кисню, який міститься в артері­альній крові. Проте під час активної м'язової роботи споживання кисню досягає 50—60%.

2. Клітинне дихання — це процес використання кисню в тканинах і його участь в окисненні органічних сполук клітини з подальшим виділенням вуглекислого газу. Під час окиснення поживних речовин у клітинах не відбувається прямого приєднання до них кисню. їх окиснення починається з від'єднання водню від окисних речовин і передаван­ня його через ряд реакцій кисню, внаслідок чого утворюються вода і СО₂. Ця реакція здійснюється за участю залізовмісних дихальних ферментів, багато з яких є похідними вітамінів групи В (В,, В₂ та ін.). Реакції окиснення відбуваються в організмі за темпера­тури тіла і у водному середовищі. Енергія, що утворюється під час окиснення, частково переходить у теплоту, а частково зберігається про запас у вигляді певних хімічних спо­лук (АТФ).

Інд. Самостійна робота студентів.

Тема заняття: Регуляція дихання.