Перенос O2 из воздуха к тканям
Из схемы на рисунке видно, как по мере переноса кислорода из окружающей нас атмосферы к митохондриям, где он используется, снижается РO2. В атмосферном воздухе на долю РO2 приходится 20,93 % общего давления (за исключением давления водяных паров). На уровне моря атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст., а давление водяных паров во влажном вдыхаемом воздухе при температуре тела 37 °С — 47 мм рт. ст. Таким образом, РO2 во вдыхаемом воздухе равно (20,93/100) * (760—47)=149 мм рт. ст. (или приближенно 150 мм рт. ст.).
Сплошная линия соответствует «идеальным» условиям, а пунктир — гиповентиляции. Видно, что при гиповептиляции уменьшается PQ2 В альвеолярном воздухе, а следовательно, и в тканях.
Схема на рисунка соответствует «идеальному» легкому. Видно, что, когда вдыхаемый воздух достигает альвеол, РO2 снижается примерно до 100 мм рт. ст., т. е. на одну треть. Это связано с зависимостью РO2 в альвеолярном воздухе от соотношения между двумя процессами: поступления O2 в кровь легочных капилляров и его постоянного восполнения при альвеолярной вентиляции (строго говоря, альвеолы вентилируются не постоянно, а периодически, т. е. от вдоха к вдоху, однако колебания РO2 в альвеолярном газе при этом составляют лишь около 3 мм рт. ст., поэтому можно считать вентиляцию постоянной).
Скорость удаления O2 из легких зависит от потребления кислорода тканями и в условиях покоя меняется незначительно. Таким образом, РO2 в альвеолах определяется преимущественно альвеолярной вентиляцией. Это относится и к значению РCO2 в альвеолах, которое в норме составляет примерно 40 мм рт. ст.
Когда кровь по системным артериям достигает тканевых капилляров, кислород диффундирует к митохондриям, где РO2 значительно ниже. Вероятно, РO2 в тканях разных органов весьма различно и по крайней мере в некоторых клетках снижается до 1 мм рт. ст. Однако в любом случае главным звеном в цепи переноса кислорода являются легкие, и снижение РO2 в артериальной крови при прочих равных условиях должно приводить к уменьшению этого показателя в тканях. По тем же причинам нарушение газообмена в легких сопровождается повышением РCO2 в тканях.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
Мы уже знаем, как воздух перемещается к альвеолярно-капиллярному барьеру и от него, как дыхательные газы диффундируют через этот барьер и каким образом он омывается кровью. Было бы естественным заключить, что если все эти процессы происходят нормально, то в легких обеспечен полноценный газообмен. К сожалению, это не так: для эффективного газообмена необходимо также соответствие вентиляции и…
Итак, РO2 в альвеолах зависит от соотношения между скоростью удаления кислорода кровью (определяемой в свою очередь метаболическими потребностями тканей) и скоростью его восполнения путем вентиляции. Значит, при альвеолярной вентиляции ниже нормального уровня РO2 в альвеолах падает, а РCO2, наоборот, возрастает. Это состояние называется гиповентиляцией. К гиповентиляции могут приводить такие вещества, как морфий или барбитураты, угнетающие…
Еще одна причина того, что РO2 в артериальной крови меньше, чем в альвеолярном воздухе, заключается в наличии сосудистых шунтов. Под ними понимаются сосуды, несущие кровь в артериальное русло в обход вентилируемых участков легких. В норме шунтами являются бронхиальные артерии: часть притекающей по ним крови омывает бронхи, теряет кислород и затем поступает в легочные вены. Еще…
До сих пор мы рассматривали три возможные причины гипоксемии: гиповентиляцию, нарушение диффузии и наличие шунтов. Однако существует еще один механизм ее возникновения — неравномерность вентиляционно-перфузионного отношения. Он встречается чаще других и в то же время наиболее труден для понимания. Дело в том, что, если вентиляция и кровоток в разных отделах легких не соответствуют друг другу,…
Теперь рассмотрим, как влияют изменения вентиляционно-перфузионного отношения в «легочной единице» на газообмен. На рисунке, приведены значения РO2 и РCO2 Для случая, когда это отношение нормально (т. е., около 1). РO2 во вдыхаемом воздухе равно 150 мм рт. ст., а РCO2 — практически 0 мм рт. ст. В смешанной венозной крови, поступающей к легким, РO2 равно…
