Анатомические основы газообмена.

Внешнее дыхание.

Обмен воздуха в альвеолах происходит за счёт работы аппарата внешнего дыхания (вдоха и выдоха). При этом различают:

- вдыхаемый воздух,

- выдыхаемый воздух,

- альвеолярный воздух.

По составу газов эти смеси разные:

В обычных условиях человек дышит атмосферным воздухом, имеющим относительно постоянный состав (колонка 1). В выдыхаемом воздухе %-ное содержание О₂ значительно ниже, а СО₂ достигает 4,5 %. Однако альвеолярный воздух отличается ещё большим снижением количества О₂ и повышением содержания СО₂. Указанные обстоятельства объясняются разбавлением альвеолярного воздуха на выдохе объёмом воздуха мёртвого пространства, т.е. воздухоносных путей, который по составу не отличается от вдыхаемого, т.к. не участвует в газообмене.

При каждом вдохе всего 1/7 часть альвеолярного воздуха обновляется (т.к. в альвеолах в конце спокойного выдоха находится функциональная остаточная ёмкость (ФОЕ)=2500 мл, а в альвеолы поступает всего 350 мл, то соотношение этих объемов и составляет 1/7). Это обеспечивает относительно постоянный состав альвеолярного воздуха. Он является внутренней газовой средой организма и от его состава зависит газовый состав артериальной крови. Таким образом, в результате первого процесса внешнего дыхания образуется та газовая смесь, т.е. альвеолярный воздух, на основе которого и происходит газообмен в лёгких. Суть процесса: диффузия О₂ из альвеолярного воздуха в кровь (около 500 л в сутки) и выход СО₂ из крови в альвеолярный воздух (около 430 л в сутки).

Анатомические основы газообмена.

Газообмен происходит в лёгких. Этому процессу способствует:

A. 300 млн. альвеол (S₁ одной альвеолы = 0,125 мм²). Общая площадь поверхности от 40 м² на выдохе до 100 м² во время вдоха.

B. Около 300 млн. легочных капилляров альвеол;

C. Тесный контакт между двумя газообменивающимися средами через легочную мембрану.

В состав легочной мембраны входит однослойный альвеолярный эпителий, эндотелий альвеолярных капилляров, каждый из которых расположен на собственной базальной мембране. Между ними находится узкое пространство, заполненное ретикулярными волокнами и клетками соединительной ткани. Суммарное диффузное пространство обладает минимальной толщиной – всего около 1 мкм (0,4-1,5 мкм).

Итак, О₂ в процессе диффузии из альвеолярного воздуха проходит через следующие среды: альвеолярный эпителий и интерстициальное пространство, эндотелий капилляра (легочная мембрана), плазму крови, мембрану эритроцита, внутреннюю среду эритроцита. СО₂ диффундирует по тому же пути, но в обратном направлении (от эритроцита а альвеолярному пространству).