Исследование диффузии, транспорта газов кровью.3.1.Перечень основных терминов, параметров, характеристик, которые должен усвоить студент при подготовке к практическому занятию

Терминология	Определение
Легочная мембрана или альвеоло-капиллярная мембрана или аэрогематический барьер	Это структуры, через которые осуществляется газообмен между альвеолами и кровью легочных капилляров: альвеолярный эпителий І типа (0,2 мкм), базальная мембрана альвеолоцитов, интерстициальное пространство, базальная мембрана капилляра (0,1 мкм), эндотелий капилляра (0,2 мкм), в среднем около 0,5 мкм.
Скорость переноса газа через альвеоло-капиллярную мембрану или скорость диффузии (Vg)	Объем газа, который проходит через альвеоло-капиллярную мембрану за 1 мин. путем диффузии в соответствии с законом Фика.
Диффузионная способность легких (ДСЛ)	Это объем газа, который проходит через альвеолярно-капиллярную мембрану за 1 мин. при градиенте давления 1 мм рт.ст.
Кривая диссоциации оксигемоглобина	Это зависимость насыщения крови кислородом (%HbO2 ) от напряжения кислорода в крови.
Гиперкапния	Увеличение напряжения СО2 в артериальной крови - больше нормальной величины: > 40 мм рт.ст.
Гипокапния	Уменьшение напряжения СО2 в артериальной крови - меньше нормальной величины: < 40 мм рт.ст.

1.Диффузия газа через альвеоло-капиллярную мембрану является вторым этапом процесса дыхания, и в соответствии с законом Фика скорость переноса газа (Vg) прямо пропорциональна: градиенту давления по обе стороны мембраны (ΔР); поверхности, через которую происходит диффузия (S); коэффициенту диффузии (K); обратно пропорциональна толщины мембраны (L):

_{Vg = ΔР· S · K / L}

В свою очередь коэффициент диффузии (К) прямо пропорционален коэффициенту растворимости газа (б) и обратно пропорциональный √МВ (МВ – молекулярный вес газа). Коэффициент растворимости СО₂ в 20 раз в больший в липидах и воде, чем для кислорода, потому, при меньшем градиенте давления (6 мм рт.ст), СО₂ проходит через альвеолярно-капиллярную мембрану быстрее, чем О₂ (градиент давления – 60 мм рт.ст.).

Диффузионная способность легких (ДСЛ) - это объем газа, который проходит через альвеоло-капиллярную мембрану за 1 мин. при градиенте давления 1 мм рт.ст.:

_{ДСЛ = Vg / ΔР = S·K / L}

Парциальное давление газов. РО₂ в артериальной крови в норме составляет 90 мм рт.ст для человека в 20 лет, с возрастом эта величина уменьшается из-за потери эластичности легких и в 70 лет достигает 70 мм рт.ст. Уменьшение напряжения кислорода в артериальной крови ниже нормального называют гипоксемией, но насыщение кислородом тканей существенно не изменяется, пока РО₂ не снижается меньше 60 мм рт.ст.

РСО₂ в артериальной крови в норме 35-45 мм рт.ст. и характеризует состояние альвеолярной вентиляции. Увеличение РСО₂ выше нормы называют гиперкапнией, уменьшение – гипокапнией.

Вентиляцийно-перфузионные отношения. На состояние газообмена влияет вентиляционно - перфузионное отношение: V_A / Q, где V _А. – это минутная альвеолярная вентиляция легких (МАВ), Q – это минутный объем крови (МОК).

Общее физиологическое мертвое пространство совпадает с анатомическим мертвым пространством при условии, что вентиляционно-перфузионное отношение равняется 0,8: например, МАВ = 4 л/мин., МОК =5 л/мин. Тогда V_A/Q = 0,8.

В вертикальной позе человека на легочное кровообращение влияет фактор гравитации, потому кровоснабжение легких условно можно разделить на три зоны: 1) зона 1 – апикальная – верхняя треть легких ; 2) зона 2 – средняя треть легких; 3) зона 3 - нижняя треть легких. Влияние фактора гравитации на состояние газообмена показано на схеме:

Зона 1 имеет альвеолярное давление (Р_А) больше давления в легочной артерии (Ра), которое больше, чем давление в легочных венах (Рv): P_A> Ра >Pv. Это значит, что перфузия капилляров кровью в верхушках легких минимальная, что может привести к ее прекращению. Перфузия происходит во время систолы, когда повышается давление в легочной артерии.

В зоне 2 давление в легочной артерии превышает альвеолярное, которое больше, чем давление в легочных венах: Ра > P_A> Pv. Это значит, что градиентом давлений, которое обусловливает движение крови через капилляры, есть разница давлений между легочной артерией и альвеолами. Под воздействием силы гравитации давление в легочной артерии увеличивается на 1 см вод.ст. расстояния от верхушки легких по вертикали, в то же время альвеолярное давление везде одинаково в этой зоне. Таким образом, движение крови через капилляры осуществляется, когда венозное давление превышает альвеолярное, и прекращается, когда альвеолярное давление превышает венозное.

В зоне 3: Ра > Pv >P_A, потому кровообращение в базальных отделах легких наибольшее.

Особенностью легочного кровообращения является также возможность шунтирования крови через артерио-венозные анастомозы, что увеличивает общее физиологическое мертвое пространство, потому что диффузия газов при шунтировании в легочных капиллярах не происходит.