Krvné plyny. Tlak plynu v núdzi

Tlak spôsobený konštantný kolízie pohyblivých molekúl s rôznym povrchom. V dôsledku toho je tlak plynu pôsobiaci na povrchu dýchacích ciest a pľúcnych mechúrikov je úmerný celkovému sily nárazu molekúl je v styku s povrchom kedykoľvek. V pľúcach sa jedná o zmesi plynov, najmä kyslíka, dusíka a oxidu uhličitého. Rýchlosť difúzie každého z týchto plynov je priamo úmerná jeho parciálny tlak.

Tlak plynu vo vode a tkaniny

Koncentrácia plynu v roztoku sa stanoví nielen svojím tlakom, ale jeho rozpustnosti faktor. Molekuly niektorých plynov, najmä oxidu uhličitého, majú fyzikálne alebo chemickú afinitu s molekulami vody, zatiaľ čo ostatné molekuly plynu sú odpudzované nich. Keď sú molekuly plynu priťahované k vode, oveľa viac z nich môžu byť v ňom rozpustená, v ktorom je pretlak vytvorený v roztoku. Na druhú stranu, plyny, ktorých molekuly sú odpudzované molekulami vody, a pod tlakom sa ich nízkej rozpustnosti vo vode.

Podľa Henryho zákona, množstvo plynu rozpusteného v danom objeme kvapaliny, definovaný ako parciálny tlak plynu a jeho rozpustnosti faktor. koeficienty rozpustnosti pre najdôležitejšie dýchacích plynov pri telesnej teplote sú: kyslík - 0,024: oxid uhličitý - 0,57- oxid uhoľnatý - 0,018- dusík - hélium 0,012- - 0,008. To znamená, že rozpustnosť oxidu uhličitého o viac ako 20 krát vyššia ako je kyslík-kyslík rozpustnejší ako ostatné tri hlavné kótovaných plynov.

Znalosť týchto koeficienty rozpustnosti nutné, pretože pomáha určiť množstvo plynu, ktorý môže byť fyzicky rozpustí v telesných tekutinách. To na druhej strane, je jedným z hlavných faktorov určujúcich rýchlosť, ktorú plyny difundujú do tkanív.

Tlak vody odparovanie

Pri prijatí vzduchu do dýchacích ciest, akonáhle voda začne odparovať z povrchu, zvlhčenie a tým vdychovaného vzduchu. To je preto, že molekuly vody, rovnako ako iné molekuly rozpustené plyny vždy oddelené od povrchu vody a prechádza do plynného stavu (v plynnej fáze). Tlak, ktorý molekuly vody sú prekonané odtrhnúť sa od jeho povrchu, tzv odparovanie vody tlak. Pri teplote 37 ° C (98,6 ° F) po odparení tlak sa rovná 47 mm Hg V dôsledku toho, akonáhle je zmes úplne Zmáčané plyny, je parciálny tlak vodnej pary v plynnej zmesi sa tiež 47 mm Hg

Difúzie plynov v kvapalinách - tlakový gradient v rozptylu

Hlavnými faktormi, ktoré ovplyvňujú rýchlosť plynu difúzie v kvapaline zahŕňajú:

parciálny tlak plynu;
rozpustnosť plynu v kvapaline;
pohľad v reze na časť povrchu, cez ktorý dochádza k difúziu;
vzdialenosť, ktorá sa plyn musí byť prekonaná difúziou;
Molekulová hmotnosť plynu;
teplota kvapaliny.

Video: Vedenie Chakaskej

Čím väčšia je rozpustnosť plynu a povrchová plocha pre difúziu, tým väčší je počet molekúl, ktoré môžu difundovať v danom tlakovom rozdiele. Na jednej strane, tým väčšia je vzdialenosť, ktorú sa molekuly musí prejsť v difúziu, tým dlhšie trvá. A konečne, tým vyššia je rýchlosť pohybu molekúl (ktoré v danej teplote je nepriamo úmerná druhej odmocnine molekulovej hmotnosti), tým vyššia je rýchlosť plynu difúziou.

To znamená, že vlastnosti plynu v tejto rovnici je určený dvoma faktormi: rozpustnosť a molekulovej hmotnosti, ktoré sa súhrnne nazývajú plynové difúzny koeficient. Preto je difúzny koeficient rovný S, / MW, určuje relatívnu rýchlosť, s akou rôznych plynov difundovať na rovnakej úrovni tlaku. V prípade, že koeficient kyslíka difúzie je 1,0, relatívna difúzna koeficienty z iných plynov potrebná pre dýchanie, sú nasledujúce: oxid uhličitý - 20,3- oxid uhoľnatý - 0,81- dusík - hélium 0,53- - 0,95.

Difúzie plynov v tkanivách

Požadované pre dýchacie plyny sú vysoko rozpustné v tukoch a preto rozpustný v bunkových membránach. Následne, plyny difundujú cez bunkové membrány pri veľmi nízky odpor. Hlavným faktorom, ktorý obmedzuje pohyb plynov skrz tkaninu, je rýchlosť, pri ktorej môžu plyny difundujú tkanivovej vody.

Difúzie dýchacích plynov cez membránu

dýchací prístroj

Respiračné jednotka pozostáva z respiračných bronchiolov, alveolárnych kanálikov, dier, ústiace do alveoly a pľúcnych mechúrikov.

V oboch pľúcach je asi 300 miliónov alveol, každý alveolus priemer je v priemere asi 0,2 mm (200 mikrometrov). Steny alveol sú extrémne tenké a sú úzko spojené s relatívne hustou sieťou prepojených kapilárami.

Vzhľadom k vysokej prevalencii kapilárnej plexus prietoku krvi v blízkosti pľúcnych mechúrikov je opísaná ako "kontinuálne list" tečúcou krv. Membrána, prostredníctvom ktorého výmeny plynov medzi alveolárnym vzduchom a krvou je známy ako respiračné alebo pľúcne membrány.

respiračné membrána

K kyslíka prešiel z pľúcnych mechúrikov v pľúcach kapilárneho riečiska, musí preniknúť prostredníctvom štyroch samostatných vrstiev, často označované súhrnne alveolárnej-kapilárnej alebo respiračné, membrána. Tieto štyri vrstvy zahŕňajú nasledovné.

Vrstva kvapaliny cez alveoly. To sa nazýva alveolárna tekutiny a obsahuje povrchovo aktívnu látku, ktorá znižuje povrchové napätie.
Alveolárna epitel sa skladá z veľmi tenkou vrstvou epiteliálnych buniek a bazálnej membrány.
Veľmi obmedzené intersticiálna priestor medzi alveolárneho epitelu a kapilárnej membrány.
Kapilárne endoteliálny membrána a jej bazálnej membrány, zlučovanie na mnohých miestach s alveolárnej bazálnej membránou.

Video: Moldovan vedci vynašli nanomembrany ... 2014

Aj keď takéto počtu vrstiev, celková hrúbka dýchacích membrány v niektorých miestach je len 0,2 mikrometrov, a priemerný - 0,63 mikrónov.

Ako bolo stanovené podľa histologického vyšetrenia, celkový povrch dýchacích membrány v zdravého dospelého človeka je približne 160 m (čo približne zodpovedá veľkosti tenisový kurt). Aj keď svetlo môže obsahovať asi 700 ml krvi, jeho celková suma v pľúcnych kapilárach v danom okamihu iba 60-140 ml.

Stredná priemer pľúcnych kapilár je menšia než 8 mkm- to znamená, že červené krvinky majú naozaj preniknúť im. V dôsledku toho sa membrána erytrocytov je typicky v kontakte s kapilárnej steny tak, že kyslík a oxid uhličitý nemusí nutne prejsť významného množstva plazmy v procese difúzie medzi alveolu a erytrocytov. Tým sa zvyšuje rýchlosť difúzie plynov medzi pľúcnych mechúrikov a erytrocytov.

Faktory ovplyvňujúce na difúziu plynov cez dýchacie membránou

Faktory ovplyvňujúce rýchlosť pre priechod plynu cez dýchacie membránou sú:

Hrúbka membrány;
povrchová plocha membrány;
Koeficient difúzie plynu vo vode membrány;
tlakový rozdiel na oboch stranách membrány.

Video: čistič MINERAL

Hrúbka respiračné membrány sa niekedy zvyšuje, typicky akumuláciou opuchov v intersticiálnom priestore. Ďalej, niektoré pľúcne choroby spôsobujú pľúcnej fibrózy, v ktorej jednotlivé časti dýchacieho membrány môže ďalej hustnúť. Vzhľadom k tomu, rýchlosť difúzie cez membránu je nepriamo úmerná jeho hrúbke, akýkoľvek iný faktor, ktorý zvyšuje hrúbku membrány, viac ako 2 alebo 3 krát v porovnaní s normou, môžu podstatne narušiť okysličenie krvi. Difúzie je takmer nikdy problém pre oxid uhličitý.

Plocha povrchu dýchacích membrány sa môže výrazne znížiť, keď mnoho rôznych podmienok, ako je atelektáza alebo resekcii pľúcneho tkaniva. V rozdutie mnoho pivničky splynúť so zánikom alveolárnych stien. Novovytvorený alveolárna dutiny podstatne viac originálu, ale celková plocha povrchu dýchacích membrány je výrazne znížená.

Keď je celková plocha povrchu pľúc sa znižuje o približne tretiny alebo jedna štvrtina noriem výmeny plynov cez membránu do značnej miery spomaľuje, a to aj v podmienkach pokoji. Pri športových akciách a iné fyzické aktivity, a to aj malé zníženie respiračného povrchu pľúc sa môže stať vážnou prekážkou pre adekvátnu výmenu plynov. Rozdiel tlaku na oboch stranách membrány dýchacieho je v podstate rozdiel medzi parciálnym tlakom plynu v alveolyarah a parciálny tlak tohto plynu v krvi. Pri dýchaní diferencie kyslíka vzduchu v miestnosti arteriálnej-alveolárna je 2-10 mm Hg U oxidu uhličitého normálny rozdiel je nulový.

Difúzna kapacita respiračné (alveolárny-kapilárnej) membrána

Schopnosť membrány k respiračnej výmeny plynov medzi alveolyarami a krvi v pľúcach môže byť kvantitatívne s použitím difúznou schopnosť, ktorý je definovaný ako objem plynu difundovať membránou po dobu 1 minúty pri rozdiele tlaku o 1 mm Hg Priemerná mladých dospelých difuzivita samotného kyslíka je v priemere o 21 ml / min a 1 mm Hg

Priemerný rozdiel tlak kyslíka na oboch stranách membrány za normálne dýchacie, tichý dýchanie je asi 12 mm Hg Násobenie tohto parametra v difúznej kapacity udáva celkové množstvo (asi 250 ml) kyslíka difundovať membránou respiračného každú minútu, čo je približne rovnaká ako rýchlosť, pri ktorej sa priemerný dospelý absorbuje kyslík v podmienkach pokoji.

Keď veľká fyzická záťaž alebo iné podmienky výrazne zvyšujú prietok krvi a pľúcna alveolárna ventiláciu, difúzna schopnosť kyslíka v mladých mužov sa zvyšuje na maximum - až do asi 65 ml / min na 1 mm Hg, ktorá je trikrát vyššia ako difúznou schopnosťou v kľudovom stave. Takéto zvýšenie je spôsobené niekoľkých rôznych faktorov, vrátane:

otvorenie skôr "spacie" pľúcnych kapilár, ktoré zvyšuje krvný povrch, v ktorom môže kyslík difundovať;
expanzia pľúcnych kapilár, ktoré už boli objavené, čo ďalej zvyšuje povrchovú plochu.

Video: Výsledok cukrovky z 14,5 na 8,2 za 1 mesyats.mp4

Oxid uhličitý difúzna kapacita nie je stanovená, pretože plyn tak rýchlo difunduje cez dýchacie membrány je, že priemerný rozdiel medzi PCO krvi v pľúcnych kapilárach a pľúcnych mechúrikov je menšia ako 1 mm Hg Vzhľadom k tomu, difúzny koeficient oxidu uhličitého je 20 krát vyššia, než je kyslík, možno očakávať, že difuzivita samotného oxidu uhličitého je približne 400-450 ml / min a 1 mm Hg a pri cvičení - asi 1200-1300 ml / min a 1 mm Hg

Schopnosť kyslíka difúziou možno vypočítať nasledujúcimi parametrami:

alveolárna POL;
Pol krvi pľúcne kapiláry;
Rýchlosť absorpcie kyslíka v krvi.

Vzhľadom na ťažkosti pri stanovení schopnosti difúzie kyslíka, fyziológovia prednosť tento parameter na oxid uhoľnatý a až potom, za použitia získané hodnoty pre výpočet difúzie kyslíka. Pri tejto metóde alveoly vdýchnutia malé množstvo oxidu uhoľnatého, a potom sa jeho parciálny tlak sa meria v alveolárnych vzorkách vzduchu. Meraním množstvo oxidu uhoľnatého absorbovanej po určitú dobu, a vydelením tejto hodnoty parciálneho tlaku oxidu uhoľnatého vo vzduchu na konci dýchacieho cyklu, určiť difúzia oxidu uhoľnatého.

Koeficient difúzie kyslíka je 1,23 pri použití oxidu uhoľnatého. V dôsledku toho, v prípade, že priemerná difuzivita oxidu uhoľnatého u mladých mužov je 17 ml / min na 1 mm Hg, kapacita kyslík difundujúcej sa rovná 1,23 táto hodnota, alebo 21 ml / min a 1 mm Hg

Robert F. Wilson

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno