Процентный состав газовых смесей

Вопрос 3: Диффузия газов в легких и транспорт газов кровью

Легочная и альвеолярная вентиляция.

При вдохе воздух по дыхательным путям проходит в альвеолы, а при выдохе выходит наружу. Эта циркуляция воздуха называется легочной вентиляцией. При дыхании воздух попадает в носовую полость, гортань, трахею – эта часть дыхательного пути не участвует в газообмене – и называется «вредным» или «мертвым» пространством. И около 30 % остается в этой части. Атмосферный воздух, проходя через воздухоносные пути, очищается от пыли, согревается и увлажняется. При поступлении крупных частиц пыли в трахею и бронхи рефлекторно возникает кашель, а при поступлении в нос – чихание. Кашель и чихание – это защитные дыхательные рефлексы, очищающие дыхательные пути от инородных частиц и слизи, которые затрудняют дыхание.

Газообмен происходит только в альвеолах (около 70 % воздуха достигает альвеол).

Воздух, заполняющий альвеолы, называют альвеолярным.

В легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови поступает в легкие. Переход газов из воздуха в жидкость и из жидкости в воздух происходит за счет разницы парциального давления этих газов в воздухе и жидкости. Парциальным давлением называют часть общего давления, приходящуюся на долю данного газа в газовой смеси.

Атмосферный воздух представляет смесь газов, их общее давление – 760 мм рт. ст. Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе составляет 20,94% от 760 мм, т.е. 150 мм рт. ст.; азота – около 600 мм; углекислого газа – 0,2 мм рт.ст.

Для газов, растворенных в жидкости, употребляется термин «напряжение», соответствующий термину «парциальное давление», применяемому для свободных газов. Напряжение газов измеряется в тех же единицах, что и давление.

Как видно из таблицы 1, атмосферный воздух значительно изменяет свой газовый состав в результате газообмена с кровью в легочных альвеолах.

Таблица 1

Воздух	О₂	СО₂	N
Вдыхаемый	20,94	0,03	79,03
Выдыхаемый	16,40	4,10	79,50
Альвеолярный	13,70	5,6	80,70

Величины парциального давления газов в альвеолярном воздухе приведены ниже.

Газы воздуха Парциальное давление,

мм рт. ст. (кПА)

Водяные пары 47 (6,3)

Азот 571 (76,1)

Кислород 102(13,6)

Углекислый газ 40 (5,3)

Максимальное количество О₂, которое может быть поглощено 100 мл крови, называется удельной кислородной емкостью. Она зависит от содержания в крови гемоглобина.

1 г гемоглобина связывает 1,34 мл О₂; если в крови содержится 140 г/л, то 100 мл крови связывают 19 мл О₂. В этом случае общая кислородная емкость крови составляет около 95-100 мл и может удовлетворить потребность организма в кислороде в течение 3-4 мин при условии полной деоксигенации гемоглобина к этому моменту.

Артериальная кровь здорового животного содержит 18-20% О₂, 50-52% СО₂и около 1% азота. Венозная кровь соответственно содержит 12% О₂, 55-56% СО₂и 1% азота.