Диффузионная способность лёгких. Факторы, влияющие на газообмен через аэрогематический барьер (закон диффузии Фика).

Газообмен в легких осуществляются на основании диффузии

Диффузия - процесс газообмена через легочную мембрану в альвеолах.

Величина газообмена через легочную мембрану главным образом зависит от парциального давления каждого из газов. В то же время определенное значение имеют растворимость газов и температура. Газы диффундируют из области с более высоким парциальным давлением данного газа в область с более низким его давлением. Кислород поступает в кровь, диоксид углерода выводится из нее.

Для осуществления диффузии необходимы воздух, транспортирующий кислород в легкие, и кровь, утилизирующая этот кислород и выделяющая диоксид углерода. Воздух поступает в легкие во время легочной вентиляции, при этом осуществляется газообмен между ним и кровью.

Кровь из большинства участков тела возвращается по полой вене в легочную (правую) часть сердца. Из правого желудочка она выкачивается через легочную артерию в легкие, прокладывая себе путь к легочным капиллярам. Эти капилляры образуют плотную сеть вокруг альвеолярных мешочков. Легочные капилляры настолько малы, что эритроциты могут передвигаться по ним лишь в один ряд, подвергаясь воздействию окружающей легочной ткани. Здесь происходит процесс диффузии.

Альвеолярно-капиллярная мембрана ↑

Газообмен между воздухом в альвеолах и кровью в легочных капиллярах осуществляется через легочную мембрану (альвеолярно-капиллярную мембрану). Состоит из альвеолярной стенки; капиллярной стенки и их базальных мембран. Различие парциальных давлений газов в альвеолах и в крови создает градиент давления через легочную мембрану. Это является основой для осуществления газообмена во время диффузии кислорода и углекислого газа.

Диффузионная способность кислорода повышается при переходе из состояния покоя в состояние выполнения физической нагрузки. Когда организму требуется больше кислорода, процесс газообмена интенсифицируется.

Градиент давления обмена диоксида углерода меньше, чем градиент давления обмена кислорода, в то же время растворимость С0₂ в легочной мембране в 20 раз больше, чем растворимость кислорода, поэтому он легче диффундирует через нее даже при меньшем градиенте давления.

Скорость диффузии определяется множеством факторов:

-площадью диффузионной поверхности (А);

-толщиной мембраны (L);

-градиентом давления газов в альвеолярном воздухе и напряжения газов в крови (P₁ - P₂);

-коэффициентом диффузии (K).

1)площадь поверхности мембраны может значительно уменьшаться при воздействии многих факторов (удаление одного легкого уменьшает общую площадь дыхательной мембраны в 2 раза);

2)толщина мембраны может иногда увеличиваться (при появлении в интерстициальном пространстве отечной жидкости) (скорость диффузии газов при этом значительно снижается);

3)градиент давления определяет направление диффузии: если парциальное давление газа в альвеолах больше, чем его напряжение в крови, как это бывает с кислородом, диффузия совершается в направлении из альвеол в кровь;

4)величина коэффициента диффузии при переходе каждого газа через дыхательную мембрану находится в прямой зависимости от растворимости газа в мембране и в обратной зависимости от квадратного корня молекулярной массы этого газа;

Согласно закону диффузии (закон Фика) скорость диффузии