67. Газообмен в легких. Роль сурфактанта.

НА ЛИСТКЕ !!!!!!!!!!!! 41 СТРАНИЦА!!!!!!!!!!!!!

Газообмен в легких между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения осуществляется в результате диффузии O2 из альвеолярного воздуха в кровь и СО2, из крови в альвеолярный воздух. Диффузия происходит вследствие разности парциального давления (давление отдельного газа в смеси газов) этих газов в альвеолярном воздухе и в крови. Парциальное давление O2 в альвеолярном воздухе составляет около 100 мм рт. ст. Напряжение O2 в венозной крови равно 40 мм рт. ст. В результате этой разницы парциального давления O2 из альвеолярного воздуха поступает в кровь. Напряжение СО2, в венозной крови, поступающей к легким, составляет 46 мм рт. ст., а парциальное давление СO2 в альвеолярном воздухе — около 40 мм рт. ст. Вследствие этого СO2 поступает из крови в альвеолярный воздух до выравнивания его парциального давления в крови и в альвеолярном воздухе.

Газообмену в легких способствует большая поверхность альвеол и малая толщина легочной мембраны. В течение суток из альвеол в кровь переходит у коровы около 5000 л О2, а из крови в альвеолярный воздух поступает около 4300 л СО2.

Контакт крови с альвеолярным воздухом происходит за 0,3-0,7 с, и за этот период парциальное давление газа полностью выравнивается.

Суфактант — вещество, жировой природы (на 90 % состоит из фосфатидилхолина) выстилает изнутри альвеолы, уменьшает силу поверхностного натяжения, обеспечивает неспадение лёгочной ткани даже при самом глубоком выдохе.

При вдохе лёгкие растягиваются, молекулы сурфактанта располагаются менее плотно, сила поверхностного натяжения несколько возрастает, эластическая тяга лёгких увеличивается. При выдохе — всё наоборот. Сурфактант вырабатывается пневмоцитами II типа и появляется уже внутриутробно. Так как активность сурфактанта бысро снижается, то его выработка — постоянный процесс, который увеличивается при возбуждении парасимпатической нервной системы.

Значение сурфактанта:

• уменьшает силу поверхностного натяжения, особенно при выдохе;

• растворяет 02 и СО2, облегчая их диффузию через лёгочные мембраны;

• участвует в регуляции обмена воды;

• регулирует лёгочный кровоток (микроциркуляцию).

68. Транспорт кровью кислорода и углекислого газа.

НА ЛИТСКЕ!!!!!!!!!41 -42 СТРАНИЦЫ!!!!!!!

Транспорт кислорода кровью. Кислород в крови находится в двух состояниях: физическом растворении и в химической связи с гемоглобином. Из 19 об% кислорода, извлекаемого из артериальной крови, только 0,3 об% находится в растворенном состоянии в плазме, остальная же часть кислорода химически связана с гемоглобином эритроцитов.

Гемоглобин образует с кислородом очень непрочное, легко диссоциирующее соединение — оксигемоглобин. Насыщение гемоглобина кислородом колеблется от 96 до 98%. Степень насыщения гемоглобина кислородом и диссоциация оксигемоглобина (образование восстановленного гемоглобина) совершаются по кривой, которая получила название кривой связывания или диссоциации оксигемоглобина. При нулевом напряжении кислорода оксигемоглобина в крови нет. При низких значениях парциального давления кислорода скорость образования оксигемоглобина невелика. Максимальное количество гемоглобина (45—80%) связывается с кислородом при его напряжении 3,47—6,13 кПа (26—46 мм рт. ст.). Дальнейшее повышение напряжения кислорода приводит к снижению скорости образования оксигемоглобина. Сродство гемоглобина к кислороду значительно понижается при сдвиге реакции крови в кислую сторону, что наблюдается в тканях и клетках организма вследствие образования углекислого газа. Это свойство гемоглобина имеет важное значение для организма. В капиллярах тканей, где концентрация углекислого газа в крови увеличена, способность гемоглобина удерживать Кислород уменьшается, что облегчает его отдачу клеткам. В альвеолах легких, где часть углекислого газа переходит в альвеолярный воздух, способность гемоглобина связывать кислород вновь возрастает.

Транспорт кислорода обеспечивается, в основном, за счет химической связи его с гемоглобином эритроцитов. Насыщение гемоглобина кислородом зависит в первую очередь от парциального давления газа в атмосферном и альвеолярном воздухе. Одной из основных причин, способствующих отдаче кислорода гемоглобином, является сдвиг активной реакции среды в тканях в кислую сторону.

Транспорт углекислого газа кровью. Растворимость углекислого газа в крови выше, чем растворимость кислорода. Однако только 2,5—3 об% углекислого газа из общего его количества (55—58 об%) находится в растворенном состоянии. Большая часть углекислого газа содержится в крови и в эритроцитах в виде солей угольной кислоты (48—51 об%), около 4—5 об% — в соединении с гемоглобином в виде карбгемоглобина, около 2/з всех соединений углекислого газа находится в плазме и около 1/з в эритроцитах.

Угольная кислота образуется в эритроцитах из углекислого газа и воды. И.М. Сеченов впервые высказал мысль о том, что в эритроцитах должен содержаться какой-то фактор типа катализатора, который ускоряет процесс синтеза угольной кислоты. Однако лишь в 1935 г. предположение, высказанное И.М. Сеченовым, было подтверждено. В настоящее время установлено, что в эритроцитах содержится угольная ангидраза (карбоангидраза) — биологический катализатор, фермент, который значительно (в 300 раз) ускоряет расщепление угольной кислоты в капиллярах легких. В тканевых же капиллярах при участии карбоангидразы происходит синтез угольной кислоты в эритроцитах. Активность карбоангидразы в эритроцитах настолько велика, что синтез угольной кислоты ускоряется в десятки тысяч раз.

Угольная кислота отнимает основания от восстановленного гемоглобина, в результате чего образуются соли угольной кислоты — бикарбонаты натрия в плазме и бикарбонаты калия в эритроцитах. Кроме того, гемоглобин образует химическое соединение с углекислым газом — карбгемоглобин. Впервые это соединение обнаружено И.М. Сеченовым. Роль карбгемоглобина в транспорте углекислого газа достаточно велика. Около 25—30% углекислого газа, поглощаемого кровью в капиллярах большого круга кровообращения, транспортируется в виде карбгемоглобина. В легких гемоглобин присоединяет кислород и переходит в оксигемоголбин. Гемоглобин вступает в реакцию с бикарбонатами и вытесняет из них угольную кислоту. Свободная угольная кислота расщепляется карбоангидразой на углекислый газ и воду. Углекислый газ диффундирует через мембрану легочных капилляров и переходит в альвеолярный воздух. Уменьшение напряжения углекислого газа в капиллярах легких способствует расщеплению карбгемоглобина с освобождением углекислого газа.

Углекислый газ переносится к легким в форме бикарбонатов и в состоянии химической связи с гемоглобином (карбгемоглобин). Важная роль в сложнейших механизмах транспорта углекислого газа принадлежит карбоангидразе эритроцитов.