обмен на газ в белия дроб и трансфер на кръвни газове
Дневна светлина газове чрез alveolo-капилярната мембрана се появява от законите на дифузия, но чрез разтваряне на газ в течност значително забавя процеса на дифузия. Въглероден диоксид, например, дифундира в течността около 13 000 пъти, и кислород - 300,000 пъти по-бавно, отколкото в газовата среда. Количеството на газа, преминаващ през ле Gotschna мембрана за единица време, т.е. скоростта на дифузия е пряко пропорционална на неговия частичен разлика в налягането от двете страни на мембраната, и обратно пропорционална на съпротивлението на дифузия. Pos-Lednov определя от дебелината на мембраната и количеството на повърхностно трансфер газ, коефициентът на дифузия на газ в зависимост от неговия център молекулно тегло и температура, и скоростта разтворимост газ в биологични течности мембрана.
Посоката и интензивността на преноса на кислород от въздуха alveolyar-му в белодробна микроваскуларни кръв и въглероден диоксид - в обратна посока определя разликата между парциалното налягане на газ в алвеоларния въздух и напрежение (парциалното налягане разтворен газ) в кръвта. За кислород градиенти дроб налягане е около 60 мм живачен стълб (Парциално налягане зададена в алвеолите и 100 мм живачен стълб в кръвното налягане, влизащи белите дробове 40 мм живачен стълб) и за въглероден диоксид - около 6 мм живачен стълб (Парциално налягане в алвеолите на 40 мм живачен стълб напрежението в кръвта протича към светлинните 46 мм живачен стълб).
Устойчивост на кислород дифузия в белия дроб произвежда алвеоларна-капилярна мембрана, плазменият слой в капилярите, мембраната на еритроцитите слой и протоплазма. Следователно, общото съпротивление на кислород дифузия в белия дроб се състои от мембрана и в рамките на капилярните компоненти. Биофизични характеристика Prony-диелектрична кръвната бариера на белия дроб за респираторни газове е т.нар дифузия капацитета на белите дробове. Това съвместно lichestvo мл газ преминава през мембраната белодробна в 1 минута при разлика в парциалното налягане от двете страни на мембраната 1 мм живачен стълб В един здрав човек в покой метод дифузия на светлината-ност кислород е 20-25 мл мин -1 мм живачен стълб -1.
Големината на капацитета дифузия на белите дробове зависи от обема и съответната повърхност обмен газ. Това до голяма степен се дължи на факта, че стойността на капацитета дифузия на белите дробове при мъжете обикновено са по-големи от женските, както и факта, че стойността на капацитета дифузия на белите дробове при дишане за-Derzhko на дълбоко вдъхновение е по-голямо от нивото на равновесно състояние функционален остатъчен ем-кост. Поради гравитационното преразпределение на кръвния поток и кръвния обем в белодробна капилярна дифузия капацитета на белите дробове в легнало положение, отколкото в седнало положение, и заседание - повече от в стоящо положение. С възрастта, метод дифузия на белия дроб-ност се намалява.
Транспорта на кислород в кръвта
Кръв кислород е под формата на състезателни творения и в комбинация с хемоглобина. Плазмата се разтваря много малко количество кислород. Тъй като разтворимостта на кислород при 37 ° С е 0,225 мл * л * -1 кРа -1 (0.03 мл л -1 -1 mm Hg) и след това на всеки 100 мл кръвна плазма на кислород при напрежение от 13,3 кРа (100 мм rg.st.) може да носи разтворено състояние само 0,3 мл кислород. Не е достатъчно за живота на организма. В такъв съдържание на кислород в кръвта и тъканите предмет на пълно изчерпване на минута обем кръв само ще трябва да бъде повече от 150 л / мин. Това става ясно значението на друг механизъм преноса на кислород от неговия ко-единение с хемоглобина.
Всеки грам хемоглобин е способен свързване на 1.39 мл от кислород, и следователно, когато съдържанието на хемоглобин от 150 г / л на 100 мл кръв може да носи 20.8 мл кислород.
Индекси на дихателната функция на кръв
1. Кислород gemoglo капацитет боб. Стойността отразяващи количеството кислород, което може да се свърже с хемоглобина в пълния си насищане, наречена съхранение кислород gemoglo капацитет боб.
2. Едновременното провеждане на кислород в кръвта. Друг показател на дихателната функция е с кръв, притежаващ кислород в кръвта, което отразява вярно количеството кислород се свързва с хемоглобина и физически Ras плазма създаване.
3. Ste-пън насищане хемоглобин кислород. В 100 мл артериалното обикновено съдържа 19-20 мл zhitsya-кислород, в същия обем от венозна кръв - 13-15 мл кислород, артерио разликата от 5-6 мл. Съотношението на количеството кислород, свързан към gemoglobi-префектура, капацитета на кислород на последната е индикатор за STE-фин насищане хемоглобин кислород. Насищане на хемоглобина с кислород артериалната кръв в здрави индивиди е 96%.
оксихемоглобин формация в белите дробове и нейното възстановяване в тъканите зависи от частично напрежение коте loroda кръвта в своята щипка. Насищане на родния хемоглобина кисели се увеличава с намаляване - намалява. Тази връзка не е линейна и се изразява крива дисоциация oksigemo глобин като S-образна (ris.8.7).
Ris.8.7. оксихемоглобина крива дисоциация.
1 - с повишаване на рН или температура намалява, или намаляване на 2,3-DPG;
2 - нормалната крива при рН 7.4 и 37 ° С;
3 - с намаляване на рН или повишаване на температурата или увеличаване на 2,3-DPG.
Кислородсъдържащи артериално съответства на кривата на плато дисоциация и ненаситени кръвта към тъканите - стръмно намалява част. Нагорнище крива в горната част от него (О2 площ високо напрежение) показва, че се осигурява достатъчно пълно насищане на артериалното хемоглобин кислород дори когато напрежението на O2 на 9,3 кРа (70 mm Hg). Намаляването на напрежението OV до 13,3 кРа при 2,0-2,7 кРа (за 15-20 100 mm Hg) има практически няма ефект върху наситеността на кислород на хемоглобин (с NO2 намалява до 2-3%). При по-ниски напрежения O2 дисоциира оксихемоглобина много по-лесно (рязък спад на зоната на кривата). По този начин, като същевременно се намалява O2 на напрежение ЛИЗАЦИЯ от 8.0 до 5.3 кРа (60-40 мм живачен стълб) насищане gemog-Lobin кислород се намалява с приблизително 15%.
Регламент крива оксихемоглобин дисоциация обикновено се изразява количествено частично напрежение кислород при което наситеността на хемоглобин 50% (R50). Р50 Нормалната стойност при температура от 37 ° С и рН 7.40 - около 3,53 кРа (26.5 mm Hg).
оксихемоглобин крива дисоциация при определени условия може да се премества в една или друга посока, запазване на S- формата, под влиянието на промените в рН, налягане на СО 2 в телесната температура, съдържанието на еритроцитите 2,3-dyafosfoglitserata (2,3-DPG), който зависи от способността хемоглобин да свързват кислород. В работните мускули поради интензивното метаболизъм розово гънки образуване на СО2 и млечна киселина, както и увеличено производство на топлина. Всички тези фактори намали афинитета на хемоглобин кислород. дисоциация крива измества надясно в същото време (ris.8.7), което води до по-лесно освобождаване на кислород кислородни moglobina и възможността за консумация тъкан кислород се увеличава, ОЗНАЧАВА. С намаляване на температурата, 2,3-DPG, намаляване на напрежението zheniya СО и увеличаване на рН на дисоциация крива измества наляво, афинитетът на хемоглобин на кислород се увеличава, което води до доставката на кислород към тъканите се намалява.
Транспорт кръв въглероден диоксид
Както метаболизъм краен produk-хау, CO2 се разтваря в тялото и свързано състояние. коефициент разтворимост СО2 е 0.231 mmoll -1 кРа -1 * (0,0308 * mmoll -1 -1 mm Hg.), което е почти 20 пъти по-висока от тази на кислород. Въпреки това, в разтвор-прехвърляне sitsya по-малко от 10% от общото количество на СО. транспортират кръв. По принцип, SB се прехвърля в химически свързано състояние, главно под формата на бикарбонати, както и във връзка с протеини (наречени karbominovye или karbosoedineniya).
Тъканта кръвни капиляри едновременно с получаването на СО2 в еритроцитите и образуването него въглена киселина proish-ди кислород откат оксихемоглобин. Намалена хемоглобин е слаба киселина (т.е. по-добре акцепторни про-тонове) от кислород. Поради това е по-лек в целия свързва водородни йони, получени чрез дисоциация на въглена киселина. По този начин, наличието на намален хемоглобин в венозната кръв подпомага свързването на СО2, докато образуването на оксихемоглобин в белодробните капиляри улеснява връщането на въглероден диоксид.
Кръвта носи СО2 е от голямо значение също Chemic-кай връзка CO2 на крайните аминогрупи на кръвни протеини, най-важните от които Избягващият - глобин като част от хемоглобина. Реакцията с т.нар глобин karbaminogemoglobin. Намалена хемоглобин има по-висок афинитет за СО2. от оксихемоглобина. Така оксихемоглобин дисоциация в тъкан капиляри улеснява свързването на СО2. и лека-Obra mations оксихемоглобин подпомага отстраняването на въглеродния диоксид.
От общия размер на СО. които могат да бъдат извлечени от кръв, само 8-10% от СО се комбинира с хемоглобина. Въпреки това, ролята на това съединение за транспортиране на СО2 в кръвта е доста голям. Приблизително 25 до 30% СО2. абсорбира в кръга на кръвни капиляри болка Shogo влиза в зацепване с хемоглобина и в белите дробове - се получава от кръв.
Когато венозна кръв в капилярите на белите дробове, плазма CO2 напрежение се намалява и вътре в еритроцитите в физика радикално разтваря CO2 като плазмените изходи. Тъй като това, Н2 CO3 се превръща в СО2 и вода (ris.8.8.B), където карбоанхидразата катализира реакция, който работи в тази посока. Н2 CO3 за такава реакция на полученото съединение се доставя HCO3- йони с водородни йони, освободени от връзка с протеин аниони.
Обменът на газове между кръвта и тъканите
O2 и газ СО2 обмен между кръвни капиляри и големия кръг на тъканни клетки оса-fected чрез проста дифузия. Прехвърляне на респираторни газове (O 2 - от кръвта в тъканите, CO2 - в обратна посока) prois-разходки по градиента на концентрация на газа между кръвта в капилярите и интерстициална течност. O2 напрежение разлика от двете страни на капилярните стени кръвни е осигурено гарантира, дифузия си от кръв в интерстициална течност, от 30 до 80 мм живачен стълб (4.0-10.7 кРа). напрежение СО2 в интерстициална течност в стената на кръвоносния капиляра от 20-40 мм живачен стълб (2.7-5.3 кРа) по-висока, отколкото в кръвта. От CO2 разпространява приблизително 20 пъти по-бързо от кислород, премахване на СО2 е много по-лесно, отколкото снабдяването с кислород.
В обмен газ в тъканите, засегнати не само от напрежение градиентите на респираторни газове между кръвта и интерстициална течност, но също повърхност обмен, количеството на дифузия и разстоянието на дифузионните коефициенти на медиите чрез които транспортират газ. Газовият дифузия път Koro-Che, толкова по-голяма плътност на капилярната мрежа. В за 1 mm 3 общата повърхност капилярно легло достигне, например, в скелетните мускули на 60 m 2 и в миокарда - 100 m 2 на площта за дифузия и определя броя на еритроцитите, протичащи през Kapil-lyaram за единица време в зависимост от разпределението на потока в малки кръвоносни съдове. O2 от кръвта в тъканите влияе на изхода на плазма конвекция и интерстициална течност, както и цитоплазмата в червените кръвни клетки и тъканни клетки. O2 дифузия в консумира от клетките по време на клетъчното дишане тъкани, така че неговото напрежение разлика между кръв, интерстициална течност и клетките винаги има осигуряване Diffie-Зия в тази посока. С нарастване на потреблението на кърпа коте loroda напрежението му в кръвта е намалено, което го прави по-лесно да Дис-ciation на оксихемоглобина.
Количеството на кислород, който се консумира тъкан, като процент от общия му в артериалната кръв се нарича СЕ-са- използване на кислород. В покой за всички коефициент тялото фактор на използване на кислород е приблизително 30-40%. Въпреки това, консумацията на кислород в различни тъкани се различава значително, а коефициентът на неговото рециклиране, например в миокарда, сивото вещество на мозъка, черния дроб, е 40-60%. В покой, мозъка сивото вещество (по-специално, кора болка Shih полукълба) използвания за минута от 0.08 до 0.1 мл O2 на 1 г тъкан и в бялото вещество на мозъка - 8-10 пъти по-малко. сърцевина материал kovom бъбрек средната консумация на O2 е около 20 пъти по-голяма, отколкото във вътрешните участъци на бъбречна медуларен вещество. Когато тежката фактор физическо натоварване на O2 усвояване работата yuschimi скелетните мускули и миокарда достига до 90%.
Кислород влизане в тъканта, се използва в клетки-оксиди-възпалителни процеси, които се случват в субклетъчно ниво, със специфични ензими, подредени в групи, в последователност от вътрешната страна на мембраните хондро-Mito. За нормалното протичане на окислителния метаболизъм в клетки е необходимо напрежението O2 в митохондриите не е по-малко от 0,1-1 mm Hg (13.3-133.3 кРа).
Тази стойност nazyvaetsyakriticheskim стрес кислород в митохондриите. Тъй като само резерв на O2 в повечето тъкани е физически разтваря фракция на намаляване O2 на кръвния поток води до факта, че тъканите трябва да бъдат изпълнени O2 престанат развива аноксия и окислителния метаболизъм забавя.