До сих пор мы рассматривали как препятствие для переноса О2 и СО в кровь только альвеолярно-капиллярный барьер.
Первая из них отражает сам процесс диффузии, а вторая — время реакции O2 (или СО) с гемоглобином.
Однако из рисунка видно, что расстояние между стенкой альвеолы и центром эритроцита больше толщины этой стенки, а значит, некоторое диффузионное сопротивление создается и в самих капиллярах. Кроме того, существует еще один фактор, препятствующий переходу газов в кровь — определенная скорость реакции О2 или СО с гемоглобином эритроцитов. Этот вопрос удобнее всего рассмотреть именно при изучении легочной диффузии.
Когда О2 или СО поступают в кровь, они очень быстро соединяются с гемоглобином: за 0,2 с эта реакция почти заканчивается. Однако оксигенация крови в легочных капиллярах происходит очень интенсивно, и даже такой скорости реакции недостаточно, чтобы эритроцит «успел» связать поступающий О2.
Таким образом, можно считать, что захват кровью О2 (или СО) протекает в две стадии: диффузия через барьер между альвеолярным воздухом и кровью, в том числе через плазму и эритроцит (стадия 1), и реакция с гемоглобином (стадия 2). На каждой из этих стадий перенос газов сталкивается с определенными препятствиями, сложив соответствующие величины, можно получить некое суммарное «диффузионное» сопротивление.
Мы уже знаем, что диффузионная способность легких равна расходу проходящего барьер газа, отнесенному к единице парциального давления DL = Vra3/(Pi— Рr). Величина, обратная DL, Т. е. разница парциальных давлений, деленная на расход газа, аналогична электрическому сопротивлению.
На рисунке сопротивление барьера между альвеолярным воздухом и кровью соответствует 1/DM (М означает «мембрана»). Скорость реакции О2 (или СО) с гемоглобином может быть выражена величиной О, равной объему О2 или СО (мл), связываемому 1 мл крови за минуту, отнесенному к единице (1 мм рт. ст.) парциального давления соответствующего газа.
Такой показатель аналогичен «диффузионной способности» 1 мл крови. Если умножить его на общий объем капиллярной крови (Vc), можно получить эффективную «диффузионную способность» скорости реакции О2 с гемоглобином. Обратная величина соответствует сопротивлению данной реакции. Сложив сопротивления альвеолярно-капиллярной мембраны и крови, можно получить общее диффузионное сопротивление.
Практически диффузионные сопротивления мембраны и крови примерно одинаковы, поэтому снижение объема крови в легочных капиллярах (при заболеваниях) может уменьшить диффузионную способность легких.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст