Обмен газов в легких

ОБМЕН ГАЗОВ В ЛЕГКИХ — обмен между организмом и внешней средой в процессе дыхания человека и животных. В альвеолах легких кислород переходит в кровь легочных капилляров, а углекислый газ— в обратном направлении в силу разности концентраций.

Таким образом, на всем своем пути от легких через кровь к тканям кислород движется из области его более высокой концентрации в область более низкой и, наконец, утилизируется в клетках.

Дополнительный механизм, способствующий усилению притока кислорода в кровь, связан с особенностями функционирования эритроцитов.

Кислород попадает в плазму крови легочных капилляров и переходит из нее в эритроциты. Содержащийся в эритроцитах гемоглобин соединяется с кислородом, образуя оксигемоглобин.

В результате этого концентрация свободного кислорода в эритроцитах резко снижается, что обеспечивает поступление в эритроциты новых молекул кислорода. Формируя оксигемоглобин, эритроциты как бы «затягивают» в себя кислород. Поэтому за время прохождения крови по легочному капилляру концентрация кислорода в крови возрастает.

Кислород, переносимый с током крови в различные ткани и органы (транспорт газов кровью), переходит в клетки этих тканей и органов, т. к. в них происходит непрерывное потребление кислорода и выделение углекислоты.

Концентрация кислорода в клетках всегда ниже, чем в притекающей крови, а концентрация углекислоты всегда выше.

Процесс соединения кислорода с гемоглобином и расщепление образующегося при этом оксигемоглобина регулируется двумя факторами: общим количеством кислорода и, в меньшей степени, количеством углекислоты.

В легких, где концентрация кислорода относительно высока, образуется оксигемоглобин. В тканях, где концентрация кислорода очень низка, оксигемоглобин расщепляется, освобождая кислород, который диффундирует в ткани.

Углекислый газ, образующийся в тканях в процессе жизнедеятельности, переходит в кровь и лимфу и доставляется в легкие. В легочных капиллярах углекислый газ переходит в альвеолярное пространство, откуда с выдыхаемым воздухом удаляется в окружающую среду.

Углекислый газ, доставленный гемоглобином в легкие (карбоксигемоглобин), отщепляется от него, переходит в альвеолярное пространство, а оттуда— в окружающую среду.

В покое при незначительной физической нагрузке кровь отдает тканям не весь кислород, а всего лишь около 40%. Увеличение нагрузки сопровождается усилением использования кислорода. Кроме того, ускоряется кровоток.

Схема газообмена при внешнем и внутреннем дыхании

1 — альвеолярный мешочек; 2 — легочная альвеола; 3 — легочный капилляр; 4 — тканевый капилляр; 5 — клетки тела; 6 — внешнее дыхание; 7 — внутреннее дыхание.