Подписаться на рассылку | Личный кабинет | Наша группа ВК

Вентиляция альвеол и мертвого пространства. Газообмен и аэрогематический барьер

Только часть из 7,5 л минутного объема дыхания во время отдыха достигает альвеол, где происходит газообмен (вентиляция альвеол). Остальная часть воздуха остается в воздухоносных путях (анатомически мертвое пространство).

В среднем анатомически мертвое пространство у взрослого человека составляет 150 мл (ротовая полость, носоглотка, трахея и бронхи). При частоте дыхания в 15 дыхательных движений/мин вентиляция мертвого пространства составляет около 30% (150 мл х 15 дыхательных движений/м ин = 2,25 л), а вентиляция альвеол (5,25 л).

Мертвое пространство должно приниматься во внимание при определенных легочных болезнях, при которых часть альвеол может вентилироваться, но в них нет кровоснабжения, и таким образом они не могут принимать участие в газообмене. Таким образом, создается физиологическое (функциональное) мертвое пространство, которое нужно отличать от анатомически мертвого пространства, описанного выше. Так как после нормального спокойного выхода в легких остается около 3,5 л воз­ духа, т. е. остаточный объем плюс резервный объем выдоха. Поэтому при каждом акте дыхания смешивается около 350 мл свежего воздуха (500 мл дыхательного объема минус 150 мл воздуха из мертвого пространства) с превышающим его примерно в 10 раз количеством воздуха из альвеол.

Огромное преимущество такого постоянного смешивания заключается в том, что при этом в альвеолах поддерживается относительно постоянная концентрация кислорода, которая ненамного изменяется во время вдоха и выдоха. Концентрация дыхательных газов в альвеолярном пространстве, однако, быстро уменьшается в тех случаях, когда явно нормальный минутный объем около 7,5 л/мин является результатом быстрого поверхностного дыхания (например, при дыхательном объеме 220 мл и 34 дыхательных движениях/мин во время острого состояния шока).

В этом случае вентиляция почти полностью ограничена анатомическим мертвым пространством (150 мл), в то время как альвеолярного пространства достигает только часть вдыхаемого свежего воздуха (70 мл). В результате значительно увеличивается вентиляция мертвого пространства (150 мл х 34 дыхательных движений /мин = 5,1 л) при значительном сокращении альвеолярной вентиляции. Поэтому при углублении дыхания альвеолярная вентиляция улучшается.

Газообмен в легких

 Собственно процесс газообмена в легких происходит именно в альвеолах. Каждая альвеола окружена множеством капилляров. Некоторые капилляры всегда открыты, в то время как другие открываются лишь при повышенной потребности в кислороде. Стенка альвеолы состоит из небольших альвеолярных клеток, которые лежат на базальной мембране – пневматоцитов. Снаружи к базальной мембране тесно прилегают капилляры. Кроме того, стенка альвеолы содержит менее многочисленны, но более крупные пневмоциты. Они секретируют поверхностно-активное вещество, называемое сурфактантом и состоящее из фосфолипидов. Сурфактант обволакивает внутреннюю поверхность альвеол и, ослабляя поверхностное натяжение, предотвращает сжимание их стенок при выдохе.

Альвеолы

 Состав альвеолярной газовой смеси

- 14% кислорода (100 мм рт. ст.),
- 5,6% углекислого газа (40 мм рт. ст.) и водяного пара (47 мм рт. ст),
- азот и незначительное количество инертных газов.

Так как выдыхаемый воздух смешивается с воздухом из мертвого пространства, концентрация в нем кислорода несколько выше, чем в альвеолярном воздухе (16%), а содержание углекислого газа несколько ниже (4%).

При газообмене в легких бедная кислородом и богатая углекислым газом венозная кровь превращается в богатую кислородом и бедную углекислым газом артериальную кровь.

Движущей силой такой диффузии дыхательных газов является градиент парциальных давлений этих газов между альвеолами (кислород – 100 мм. рт. ст., углекислый газ – 40 мм. рт. ст.) и венозной капиллярной кровью (кислород – 40 мм. рт. ст., углекислый газ – 46 мм. рт. ст.). После выравнивания парциальных давлений в крови и альвеолах, артериальная капиллярная кровь имеет РО2 равное 100 мм. рт. ст.

Газовый состав

Так как область газообмена (совокупность всех альвеол) является обширной (100 м2), а диффузионное расстояние через аэрогематический барьер является коротким (эндотелий капилляра, стенка альвеолы, общая базальная мембрана: 1 мкм = 1/1000 мм), то в результате происходит эффективный диффузионный процесс (требования: достаточная вентиляция альвеол, достаточное кровоснабжение легочных капилляров).

Для эффективной диффузии требуется триусловия:
- обширная поверхность газообмена,
- короткое диффузионное расстояние,
- достаточно продолжительное время кон­такта между отдельным эритроцитом и альвеолярной газовой смесью.

Эти условия в легком выполняются почти в идеальной форме: дыхательные газы диффундируют менее чем за 0,3 с через поверхность, площадь которой близка к 100 м2 через аэрогематический барьер (альвеолокапиллярную мембрану) толщиной около 1 мкм.

Эта структура исключает в себя эндотелий капилляра, стенку альвеолы и лежащую между ними базальную мембрану. Это относительно короткое время контакта является вполне достаточным, чтобы полностью выровнять парциальные давления дыхательных газов в крови и альвеолах. Так как диффузионное сопротивление аэрогематического барьера для СО2 намного меньше, чем для О2, достаточно относительно небольшой разницы парциальных давлений СО2, чтобы сделать возможным эффективное выделение СО2 через легкие.

Кроме нормального газообмена через аэрогематический барьер уровень «артериализации» крови также зависит от вентиляции альвеол и достаточного кровоснабжения капилляров.

Сверх того, условием для оптимального насыщения кислородом венозной крови в венах является равномерное распределение этого эффекта артериализации в сегментах легкого. Таким образом, насыщенная кислородом кровь из хорошо вентилируемых сегментов может смешиваться со средненасыщенной кислородом кровью из плохо вентилируемых сегментов. Это может привести к тому, что к левой половине сердца будет поступать кровь, недостаточно насыщенная кислородом.

Все о здоровье на курсах массажа
в Санкт-Петербурге





Мы предлагаем вам лучшие косметические средства и аксессуары для работы
ВИРТУАЛЬНАЯ ЭКСКУРСИЯ

по самому современному центру, где преподаются курсы массажа профессора Анатолия Шевцова

КУРСЫ МАССАЖА ПРОФЕССОРА АНАТОЛИЯ ШЕВЦОВА
Авторские курсы массажа доктора биологических наук Анатолия Шевцова

КУРСЫ МАССАЖА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ


Курсы оздоровительного глубокого массажа

Курсы ортопедического массажа шейного отдела позвоночника

Курсы ортопедического массажа грудного отдела позвоночника

Курсы ортопедического массажа поясничного отдела позвоночника

Курсы антицеллюлитного моделирующего массажа тела

Курсы лимфодренажного детокс-массажа тела

НАША ГРУППА ВКОНТАКТЕ

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ | ПОДПИСАТЬСЯ НА РАССЫЛКУ | КОНТАКТЫ

© 2008-2020 Авторские курсы массажа доктора биологических наук, физиолога Анатолия Шевцова
Несанкционированное использование материалов запрещено. Все права защищены.