Газообмен в легких

Газообмен между кровью и альвеолярным воздухом (внешнее дыхание) связан со строением легких. Число легочных альвеол у человека приблизительно 700 млн. Для легочного дыхания имеет значение дыхательная поверхность, или поверхность альвеол, которая у мужчин доходит до 130 м2, а у женщин — до 103,5 м2.

Дыхательная поверхность альвеол у детей относительно больше, чем у взрослых (на 1 кг массы тела). Количество крови, протекающей через легкие в единицу времени, у детей также относительно больше, чем у взрослых. Ввиду обильного развития капилляров легких поверхность соприкосновения крови с альвеолярным воздухом у детей также относительно больше, чем у взрослых. Все это обеспечивает повышенный газообмен, необходимый для усиленного обмена веществ растущего организма.

Толщина эпителиального слоя альвеол 0,004 мм. Через этот эпителий и стенку капилляров, прилегающих к альвеолам, и совершается обмен газами.

Обмен газами между альвеолярным воздухом и венозной кровью совершается благодаря разности парциальных давлений О2 (8246 Па) и СО2 (931). Эта разность давлений достаточна для диффузии газов на поверхности соприкосновения венозной крови с альвеолярным воздухом.

Определение скорости диффузии показало, что даже при разности давлений 02 в 4655 Па в минуту через 1 см3 альвеол проходит 6,7 см3, а через всю поверхность альвеол человека — 6000 см3 О2. При этом полностью обеспечивается потребность в О2 во время максимально интенсивной работы, равная 5000-6000 см3. Так как в покое в 1 мин человек поглощает в среднем 300 см3 О2, то для диффузии О2 в состоянии покоя достаточно разности давлений в несколько сот Паскалей.

СО2 диффундирует через альвеолы примерно в 25 раз быстрее, и поэтому достаточно разности давлений в 3,99 Па, чтобы обеспечить диффузию 250 см3 СО2, которые выдыхаются человеком в 1 мин в состоянии покоя.

Таким образом, газообмен в легких объясняется диффузией газов через альвеолы. Предположение о том, что легочный эпителий активно поглощает О2, не получило подтверждения.