Обмен газов в тканях и легких.

В легких совершается обмен О2 и СО2 между воздухом и кровью. Этот обмен происходит благодаря разнице парциального давления газов в альвеолярном воздухе и в крови, протекающей в капиллярах легких

Диффузия газов из окружающей среды в жидкость подчиняется законам движения газов

Если над жидкостью находится смесь газов, то каждый газ растворяется в жидкости соответственно его парциальному давлению, т.е. тому давлению, которое приходится на его долю

от общего давления смеси газов парциальное давление пропорционально содержанию каждого газа в смеси

Так, при атмосферном давлении 760 мм pт.ст. и температуре 22 Со парциальное давление кислорода воздуха умеренной влажности составляет 21 % от 760 мм рт.ст. и равно 159 мм рт.ст.

В тех же условиях парциальное давление углекислого газа составляет 0,03 % от 760 мм рт.ст. и равно 0,23 мм рт.ст.

Остальная часть атмосферного давления приходится на азот, пары воды и инертные газы

В альвеолярном воздухе содержится О2 – 14 %, СО2 – 6 % и присутствует большее количество воды

Поэтому здесь парциальное давление О2 = 105, а pСО2 = 40 мм рт.ст.

Парциальное давление газов в крови называется их напряжением

Оно также пропорционально содержанию газа в крови альвеолярный воздух непосредственно не соприкасается с кровью, т.к. отделен от нее тканевыми мембранами

Однако анатомо-физиологические особенности легких создают благоприятные условия для газообмена

В притекающей к альвеолам легких венозной крови pО2 ниже, чем в альвеолярном воздухе, и не превышает 40 мм рт.ст., а pСО2, наоборот, выше и равно 46 мм рт.ст.

Благодаря градиенту давлений происходит диффузия СО2 из венозной крови в альвеолярный воздух и О2 - наоборот, из альвеол в кровь

В оттекающей от альвеол артериальной крови парциальное напряжение О2 составляет 100 мм pт.ст. и pСО2 - 40 мм pт. ст. артериальная кровь направляется к тканям, где в процессе тканевого дыхания происходит утилизация О2 и образование СО2

В результате pО2 в тканях снижается до 20 мм рт.ст., а pСО2 увеличивается до 60 мм рт.ст.

Возникший градиент давлений обеспечивает переход О2 из артериальной крови в ткани и, наоборот, СО2 - от тканей в кровь образовавшаяся венозная кровь направляется к альвеолам легких, где она вновь отдает СО2 и обогащается кислородом

После газообмена в альвеолах воздух проходит через воздухоносные пути и смешивается с воздухом вредного пространства, который не принимает участия в газообмене

Поэтому выдыхаемый воздух отличается от альвеолярного большим содержанием О2 (16%) и меньшим содержанием СО2 (4%)

Таким образом, для парциальных напряжений как О2, так и СО2 существует артерио-венозная разница, которая характеризует различия в парциальных напряжениях газов в притекающей к тканям артериальной крови и оттекающей от них венозной крови

Величина аpтеpио-венозной разницы определяет степень утилизации О2 тканями и образование СО2

Эта величина также зависит от общего содержания О2 и СО2 в организме