Обмен газов в легких и тканях

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. В атмосферном воздухе содержится 20,94% кислорода, 0,03% углекислого газа, 79,3% азота. Содержание других газов очень незначительно. В выдыхаемом воздухе содержание кислорода составляет 16,3%, углекислого газа 4%, азота 79,7%. В составе воздуха легочных альвеол содержится 14,2—14,6% кислорода, 5,5—5,7% углекислого газа и 80% азота.

Различия в составе выдыхаемого и альвеолярного воздуха объясняются тем, что выдыхаемый из альвеол воздух смешивается с воздухом дыхательных путей (бронхов и трахеи). Состав воздуха дыхательных путей приближается к составу атмосферного воздуха, так как он не участвует в обмене газов между органами дыхания и кровью. Обмен газов в легких. Как было сказано в теме о строении органов дыхания, в обоих легких человека имеется множество мельчайших пузырьков, то есть альвеол, их количество достигает 750 млн., а общая площадь составляет более 100 м2.

Такая большая площадь альвеол обеспечивает интенсивный обмен газов в легких. Стенки альвеол очень тонки (0,004 мм). Они оплетены мельчайшими кровеносными сосудами, как сеткой. Во время вдоха атмосферный воздух через дыхательные пути поступает в альвеолы. Происходит обмен газов между альвеолами и стенками мельчайших кровеносных сосудов вокруг них путем диффузии. Кислород, который содержится в составе альвеолярного воздуха, переходит в кровь, а углекислый газ из крови — в альвеолы. Это происходит потому, что в альвеолярном воздухе под повышенным давлением находится кислород, а в крови — углекислый газ.

В спокойном состоянии человек поглощает из атмосферного воздуха 250—300 мл кислорода в минуту. Обмен газов в тканях. Перешедший путем диффузии из легочных альвеол в кровь кислород, соединяясь с гемоглобином красных кровяных телец — эритроцитов, доставляется ко всем тканям в организме человека. Обмен газов между кровью и тканями (клетками), так же как и газообмен между легочными альвеолами и кровеносными сосудами, происходит путем диффузии. Так как кислород в крови находится под большим давлением, он переходит в ткани, а в тканях углекислый газ, находясь под большим давлением, переходит в кровь.

Таким образом, артериальная кровь, поступившая в ткани, передает им кислород и, получая из тканей углекислый газ, превращается в венозную. Венозная кровь по верхней и нижней полым венам поступает в правое предсердие и оттуда в правый желудочек сердца. Затем венозная кровь по легочным артериям направляется к легочным альвеолам и здесь отдает углекислый газ. В легких она обогащается кислородом и превращается в артериальную кровь. Затем по легочным венам она поступает в левое предсердие, а оттуда в левый желудочек сердца. Из левого желудочка артериальная кровь поступает в аорту и, распределяясь по артериальным сосудам и мелким капиллярам, обеспечивает все ткани и клетки организма кислородом.

Вентиляция легких. Человек в спокойном состоянии производит 16—20 дыхательных движений в минуту. При каждом вдохе в его легкие поступает 500 мл атмосферного воздуха. Если умножить количество дыхательных движений в минуту на количество воздуха, поступающего в легкие при каждом вдохе, то получится минутная вентиляция легких. В состоянии покоя она равняется 8—9 л. Например, если человек за минуту совершает 16 дыхательных движений (вдох — выдох) и при каждом его вдохе в легкие поступает 500 мл воздуха, то получим: 16 х 500 — 8000 мл.