ДИФФУЗИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛЕГКИХ

Легочная вентиляция (внешнее дыхание) представляет собой процесс, обеспечивающий поступление воздуха в легкие и выведение его из них. Она состоит из двух фаз — вдоха и выдоха.

Вдох — активный процесс, во время которого увеличиваются размеры диафрагмы и внешних межреберных мышц, а следовательно, и объем грудной клетки. Это приводит к снижению давления в легких и поступлению в них воздуха.

Выдох, как правило, — пассивный процесс. Дыхательные мышцы расслабляются, а эластичная ткань легких принимает исходное положение, обеспечивая возвращение объема грудной клетки в обычное исходное положение. Это приводит к увеличению давления в легких и выделению из них воздуха.

Вдох и выдох, выполняемые с усилием, — активные процессы.

Газообмен в легких, выполняет главные функции:

1) восполняет запасы кислорода в крови, истощающиеся на тканевом уровне, при его использовании для образования энергии путем окисления;

2) выводит диоксид углерода из венозной крови.

Газообмен в легких осуществляются на основании диффузии

Диффузия представляет собой 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. Таким образом, кислород поступает в кровь, а 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. Именно здесь происходит процесс диффузии.

Рис. 15.Альвеолярно-капиллярная мембрана

Газообмен между воздухом в альвеолах и кровью в легочных капиллярах осуществляется через легочную мембрану (или как ее еще называют, — альвеолярно-капиллярную мембрану). Эта мембрана (рис. 15) 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 кисорода, 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.