Дифузията на респираторни газове през мембраната. Дихателната мембрана

цифрата илюстрира дихателните единица

газовата обмяна между алвеоларния въздух и кръвта се извършва не само в самите алвеолите, но и във всички части на крайната белия дроб. Всички включени в мембраната заедно се наричат ​​дихателните мембрана, или белодробна мембраната.

Дихателната мембрана. Фигурата в ляво показва ултраструктурата на секцията на дихателните мембраната, а отдясно - червените кръвни клетки. Това показва, дифузията на кислород от алвеолите на еритроцитите и дифузия на въглероден диоксид в обратна посока. Обърнете внимание на слоевете, които изграждат дихателните мембрана.

Видео: Дишайте правилно 2

1. слой течност лигавицата на алвеолите, съдържаща повърхностно активно вещество, което намалява напрежението на алвеоларната течност повърхност.
2. Съставен от тънки епителни клетки на алвеоларния епител.
3. епителен мазе мембрана.
4. тънък междинното пространство между алвеоларния епител и капилярната мембрана.
5. капилярна базалната мембрана, която на много места се заустват в базалната мембрана на алвеоларния епител.
6. ендотела на капилярната.

въпреки големия брой слоеве, общата дебелина на дихателните мембраната в някои места не надвишава 0.2 микрона, и средно около 0,6 микрона, с изключение на местата, където клетъчните ядра. В хистологични изследвания е установено, че общата площ на респираторна мембрана от здрав възрастен мъж е около 70 м. Общото количество кръв в капилярите на белите дробове варира от 60 до 140 мл. Представяне това малко количество кръв се разпространява по цялата площ на стая от 70 m, че е лесно да се разбере защо дихателния обмен на кислород и въглероден диоксид се случва с такава бързина.

Средният диаметър на белодробните капиляри Тя е на около 5 микрона, а това означава, че еритроцитите са принудени през тях. Обикновено мембраната на еритроцитите в контакт със стената на капилярата обаче кислород и въглероден двуокис в дифузия на алвеолите в еритроцитите не трябва да преминава през значителна част от плазмата, което също увеличава скоростта на дифузия.

Връщайки се към гореописаните механизми за дифузия на газ тълкувания в вода, можем да кажем, че същите принципи и математически формули могат да бъдат използвани при обяснението на дифузията на газове през дихателните мембраната. Факторите, които определят скоростта на газа, който преминава през мембраната са както следва:

(1) Дебелината на мембраната;
(2) повърхност на мембраната;
(3) коефициентът на дифузия на газ в мембраната,
(4) частично градиента на налягането на газа между двете страни на мембраната.

Дебелината на дихателните мембрана понякога може да стане по-голяма, например в резултат на междинното пространство в мембраната и в алвеолите на оток течност, обаче респираторни газове трябва да дифундират не само през мембраната, но също и чрез тази течност. В допълнение, белодробна фиброза се среща в някои белодробни заболявания, които могат да увеличат дебелината на някои части на дихателните мембраната. Скоростта на дифузия през мембраната е обратно пропорционална на дебелината на мембраната, обаче, всеки фактор може да увеличи нормална дебелина мембрана повече от 2-3 пъти, може значително да променят процеса на обмен на газ.

Видео: Дишайте правилно 1

Повърхностната площ на респираторна мембрана Той може да бъде значително намален под влияние на много фактори. Например, изтриване един светлина намалява общата площ на респираторна мембрана 2 пъти. Емфизем много алвеоли са свързани и алвеоларните стени са разрушени. Образуването на нови алвеоларни камери, които са много по-голям от нормалното, но общата повърхност на дихателните мембрана често се намалява с около 5 пъти поради разрушаването на алвеоларните стените. Когато общата площ се намалява до 1 / 3-1 / 4 нормалното съотношение на обмен повърхност газ през мембраната, дори и в условия на покой е силно се забавя, и по време на спортни събития или друга усилена тренировка и най-малкото намаляване на белодробната повърхност може да причини сериозни заболявания на дихателния обмен газ ,

Големината на коефициента на дифузия всеки газ при преминаване през дихателните мембраната е в пряка зависимост от разтворимостта на газа в мембраната, и обратно пропорционална на корен квадратен от молекулното тегло на газа. Скоростта на дифузия на газ в дихателните мембраната поради причините, обяснени по-горе, почти равна на тази на водата, следователно в даден градиент на налягане дифундира въглероден диоксид е около 20 пъти по-бързо от кислород и кислород - 2 пъти по-бързо от азот. градиента на налягането между страните на дихателните мембраната е разликата между парциалното налягане на газ в алвеолите и белодробна капилярна кръв.

Видео: Как да почиствате аспиратора | Антонова Настя

парциалното налягане Тя е мярка за общия брой на газови молекули, които въздействат на алвеоларна единица площ на мембраната повърхност за единица време. Напрежение кръв газ - е броят на молекули, с тенденция да излезете кръвта в обратна посока, така че разликата между тези налягания е мярка за общата тенденция движение на газови молекули през мембраната. Ако парциалното налягане на газ в алвеолите е по-голяма от напрежение в кръвта, както се случва с дифузията на кислород се извършва в посока от алвеолите в krov- ако налягането на газ в кръвта по-голяма от парциално налягане в алвеолите се отнася за въглероден диоксид, дифузията настъпва газ от кръвта в алвеолите.