Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.2 (947489), страница 109
Текст из файла (страница 109)
с. 563). Таким образом, 2 уравнение (24) можно прочитать следующим образом: ларциалькыв давления О и СО в альвеолах зависят ат отиоитекия альвголяриой вентиляции к лер(бугаи легких /$",/(2/. У взрослого человека в покое отношение Ч,/('~ равно 0,8 — 1,О. Тины вентиляции. Хараатер вентиляции легких может меняться вследствие самых разных причин. Дыхание усиливается при работе, изменении метаболических потребностей организма и патологических состояниях. Можно произвольно усилить дыхание. Снижение вентнляции также может либо быть произвольным, либо наступать в результате 140 мм рт 1 0 В 1О 16 Апьввопярнвя вентиляция у„ Вентиляция ымий в покое Рис. 21.21.
Кривые зависимости парциальных давлений О, и СО, в альвеолах (Р, и Р ) от апьвеолярной вентиляции (Ч,) у человека в"состояйии покоя (поглощение 02 -280 мл/мин, выделение СО2 — 230 мп/мин). Атмосферное давление соответствует давлению на уровне моря. Красная линия указывает уровни Р, и Р при нормальной вентиляции действия регуляторных или патологических факторов. В прошлом для обозначения различных типов вентнляции предлагался целый ряд терминов, однако нх четкой классификации не существовало. Недавно была сделана попытка разработать более точную терминологию для типов вентиляции, основанную на учете парциальных давлений газов в альвеолах.
Выделены следующие типы вентиляции. 1. Нормовгитиляция: нормальная вентиляция, при которой парциальное давление СО, в альвеолах поддерживается на уровне около 40 мм рт. ст. (5,3 кПа). 2. Гилервеитивяцик. усиленная вентиляция, превышаютцая метаболические потребности организма (Р, ( 40 мм рт. ст.). сот 3. Гиловеюииляция: пониженная вентиляция относительна метаболических потребностей организма (Р, > 40 мм рт. ст.). 4.
Повышенная вентиляция: любое увеличеняе альвеолярной вентиляции па сравнению с уровнем покоя (например, при мышечной работе) независимо от парциального давления газов в альнеолах. 5. Эулноэ: нормальная вентиляция в покое, сопровождающаяся субъективным чувством комфорта. ГЛАВА 21. леГОчнОе дыхАние 589 6. Гиперпнож увеличение глубины дыхания независимо от того, повышена ли при этом частота дыхательных движений или нет. 7. Гахипноэ: увеличение частоты дыхания.
8. Брадиппаэ: снижение частоты дыхания. 9. Аппогс остановка дыхания, обусловленная главным образом отсутствием физиологической стимуляции дыхательного центра (уменьшение напрякения СОх в артериальной крови). Кх Диспиаэ (одьппка): неприятное субъективное ощущение недостаточности дыхания илн затрудненностн дыхания. 11. Ортаппаэ: выраженная одышка, связанная с застоем крови в легочных капиллярах в результате недостаточности левого сердца.
В горизонтальном положении это состояние усугубляется, поэтому таким больным тяжело лежать. !2. Асфиксии: остановка нли угнетение дыхания, связанные главным образом с параличом дыхательных центров. Газообмен при этом резко нарушен (наблюдается гнпоксия и гиперкапния). Диффузии дыхательных газов 3акоиомерноста газаабмеиа в легких. Парциальное давление кислорода в альвеолах (100 мм рт.
ст.) значительно выше, чем напряжение Ох" в венозной крови, поступающей в капилляры легких (40 мм рт. ст.). Градиент парцнального давления СОх имеет противоположное направление (46 мм рт. ст. в начале легочных капилляров, 40 мм рт. ст. в альвеолах). Зги градиенты давлений служат движущей силой диффузии Ох и СОх, т.е. газообмена в легких. Согласно первому закону дяффузни Фнка, диффузионный поток М (количестао вещества, проходящее через некий слой площадью А и толщиной )т за еднинцу времени) прямо пропорционален эффективному градиенту концентрации вещества т5Ст М=О -АС. А Коэффициент ллффузив )3 зависит от свойств диффузионной среды, природы днффундируюшего вещества и температуры.
В случае если речь идет о диффузии растворенного газа через слой жидкости, вместо концентрации С этого газа можно подставить его парциальное давление Р, так как две эти величины пропорциональны друг другу (с. 587): М=К АР. А (26) " Парцяалъаее давление газа в жалкости часто называют вапрвжеияем; в дальнейшем мы будем использовать именно этот термин.— Прим. перев. Коэффициент К называют коэффициентом дяффузив Крага нлл диффузионной иреводвмостью [45, 463.
Он отличается от коэффициента П как численным значением, так и размерностью. При диффузии в легких К в 23 раза больше, чем К; иными з 2 словами, при прочих равных условиях СОх днффундирует через определенный слой среды в 23 раза быстрее, чем Ох. Именно поэтому обмен СОз в легких цроисходнт достаточно полно, несмотря на небольшой градиент парцнального давления этого газа. В соответствии с уравнением (26), лля того чтобы обмен путем диффузии был достаточно эффективным, обменная поверхность А должна быть большой, а диффузионное расстояние )т — маленьким. Диффузионный барьер в легких полностью отвечает обоим этим условиям.
Общая поверхность альвеол по подсчетам составляет около 80 мх, а диффузионное расстояние-порядха нескольких микрометров (рис. 21.22). Ках видно из ряс. 21.22, наибольшее ляффуэиоииое рхсстояяяе (т.е. наиболее сушественяый лхффутиоиный барьер) приходятся па ваутреняюю среду эрятроцята. Олнахо диффузия кислорода ххх газа в эрятроцате дополняется другими транспортными процессами.
Ках только молекула Ох поступает в эритроияг, она соединяется с гемоглобилом (НЩ, перевода его в форму оксягемоглобина (НЬОЕ с. 605). В дальнейшем молекулы НттОх Лиффуиияруют х левтру эрвтропита (тхх вхэывхемах облегченная ляффузяя), ускоряя тем самым перенос О . Молекулы СОх дяффунлируют по тому же пути, по в обратном направления (от эрятропята х альвеолярпому пространству). Однако диффузия становятся возможной лишь после высвобожлеиия СО, яэ тех соеаавевий, в которых оя химически связав (с. 615). Двффузиоиная способность летних. Время, в течение которого возможна диффузия при прохождении зритроцнта через легочные капилляры, относительно невелико — около 0,3 с [461.
Однако этого времени контакта вполне достаточно, чтобы напряжения дыхательных газов в крови н в альвеолах практячески сравнялись. Динамика диффузии кислорода представлена на рис. 21.23. Видно, что величина напряжения О в капнлллрной крови вначале быстро, а затем все медленнее приближается к его величине в альвеолах.
Подобный характер изменений напряжения кислорода во времени вытекает нз закона диффузии Фнка. В начальном отрезке капилляра градиент парциального давлекия Ох между альвеолярным пространспвм н кровью велик, затем по мере прохождения зритропнта через капилляр он становится все меньше, поэтому скорость диффузии постепенно снижается. Напряжение кислорода в крови, поступающей к легким, составляет 40 мм рт. ст., а в оттекаюшей крови-100 мм рт.
ст. Аналогичным образом величина напряжения СО в крови постепенно дости- ЧАСТЬ УЬ ДЫХАНИЕ от р»мй зпнтелий вильное лроетркнстео капилляра реви Рис. 27.22. Пути транспорта дыкатепьных газов в процессе легочного газообмена начало капилляра конец капилляре рал О.Э 1 ол гает его величины в альвеолкрном пространстве: в начале легочных капилляров напряжение составляет 46 мм рт. ст.. а по мере диффузии этого газа снижается до 40 мм рт. ст. Таким образом, можно считать, что л легких здорового человека парциальные давления дыхательны.т газов е крови становятся практически равными нтакоеым е а,глаголах.
Исходя из закона диффузии Фиха (уравнение (26)1, можно получить показатель„характеризующий способность легких в целом к осущесп нению а тоо й с ао и о во к Яй 40 с Время анФФтзнн Ь с Рис. 27.23. Увеличение напряжения О, в зрнтроцитвх во время прохохотення их через легочные капилляры. леваку-поглощение О, зрнтроцитамн (кислород изображен красными точками): внизу . кривая зависимости напряжения От в капилляре Рчи от времени диффуаии ь Р, . пврциапьное давление О в альвеолах, Р, 'о, 'о, среднее значение напряжения О, в венозной крови; Р -среднее дпл всего времени диффузии значение нвпрюкения О, в капилляре; т- время диффузионного контакта диффузии.
Расчет этого показателя основан иа том, что общее количество кислорода, днффундирующее в кровь, должно быть равно количеству поглощенного кислорода Уо . Значения К, А и и для конкретного человека определить невозможно, . поэтому нх объединяют в особый коэффициент Пы равный К А7Ь.
Таким образом, (го — — 13 Лро, Р„= =о'-. (27) АР Коэффициент )3„называется диффузиомиой способностью легких для кислорода. Величина ЛРо 2 в уравнении (27) — это средний градиент парциапьного давления Оз между альвеолярным пространством и кровью легочных капилляров. Эту усредненную величину используют потому, что напряжение О по мере прохождения крови через капилляры легких понижается (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
