2.Альвеолярный воздух, диффузия кислорода через аэро-гематический барьер, транспорт кислорода кровью. Кривая диссоциации гемоглобина. Кислородная ёмкость крови.

. Альвеолярный воздух– это внутренняя газовая среда организма млекопитающих и человека. Ее параметры – содержание кислорода и углекислого газа – постоянны. Количество альвеолярного воздуха примерно соответствует функциональной остаточной емкости легких – количеству воздуха, которое остается в легких после спокойного выдоха, и в норме равно 2500 мл. Именно этот альвеолярный воздух обновляется поступающим по дыхательным путям атмосферным воздухом. Следует иметь в виду, что в легочном газообмене участвует не весь вдыхаемый воздух, а лишь та его часть, которая достигает альвеол.

правильнее называть альвеолярный воздух альвеолярным газом, потому, что его состав существенно отличается от состава атмосферного воздуха. дыхание – циклический процесс, а кровоток в капиллярах легких – непрерывный. Во время дыхательного цикла наблюдаются короткие периоды остановки дыхания – апноэ (на высоте вдоха и в конце выдоха), при которых вентиляции не происходит, а обмен газами продолжается. Если бы в течение этих периодов Функциональная остаточная емкость не обеспечивала сохранение в альвеолах некоторого количества кислорода, насыщение артериальной крови кислородом снизилось. Воздух, заполняющий мертвое пространство, играет роль буфера, который сглаживает колебания состава альвеолярного газа в ходе дыхательного цикла.

Диффузия газов через аэрогематический барьер

перенос O₂из альвеолярного газа в кровь и СO₂из крови в альвеолярный газ происходит исключительно путем диффузии. Ее движущей силой служат разности (градиенты) парциальных давлений (напряжений) O₂и СO₂по обе стороны аэрогематического барьера, образованного альвеолокапиллярной мембраной . Никакого механизма активного транспорта газов здесь не существует.

Кислород и углекислый газ диффундируют в растворенном состоянии: все воздухоносные пути увлажнены слоем слизи. Важное значение для облегчения диффузии O₂имеет сурфактантная выстилка альвеол, так как кислород растворяется в фосфолипидах, входящих в состав сурфактантов, гораздо лучше, чем в воде.

В ходе диффузии через аэрогематический барьер молекулы растворенного газа должны преодолеть : слой сурфактанта, альвеолярный эпителий, две основные мембраны, эндотелий кровеносного капилляра. Ввиду того что в транспорте дыхательных газов существенную роль играют эритроциты, к этому списку добавляются слой плазмы и мембрана эритроцита.

1-сурфактант, 2-эпителий альвеол, 3-интерстициальное пространство, 4-эндотелий капилляров ,5-плазма крови, 6-эритроцит

Диффузия газов осуществляется в соответствии с градиентом парциальных давлений газов и описывается законом Фика:

Q газа = S  DK  (P1-P2) /T

Где Qгаза - объем газа, проходящий через ткань в единицу времени,S- площадь ткани,DK- диффузионный коэффициент газа,P1-P2 - градиент парциального давления газа, Т - толщина барьера ткани.

Для кислорода Р1- Р2 = 60 мм рт.ст

Для углекислого газа Р1- Р2 = 6 мм рт.ст

постоянная скорость диффузии, как кислорода, так и углекислого газа через аэрогематический барьер определяются достаточно стабильным составом альвеолярного газа во время вдоха и выдоха.

График, отражающий способность гемоглобина присоединять и отдавать кислород называется «Кривая диссоциации оксигемоглобина».

Связывание кислорода с гемоглобином и высвобождение его зависят от парциального давления кислорода. Количество кислорода, которое может связать гемоглобин при условии его полного насыщения, называется кислородной емкостью крови (КЕК).В нашем случае КЕК = 189,6 мл.