Дифузія газів і перфузія крові
Дифузія газів у легенях здійснюється через альвеолокапиллярную мембрану, яка представляє собою водно-тканинне перешкоду, пропускає гази тільки в певному напрямку. Ця функція альвеолока- піллярной мембрани називається дифузійної здатністю легких і залежить від цілого ряду чинників:
1) величини поверхні дифузії; зменшення більше третини цієї поверхні проявляється задишкою, ціанозом і іншими клінічними симптомами;
2) відстані дифузії, тобто товщини альвеоло мембрани; остання потовщується при набряку легенів, идиопатическом фиброзируюший альвеоліті, фіброзі легенів і інших захворюваннях;
3) дифузійних властивостей газу; вважається, що вуглекислий газ в 20 разів краще, ніж кисень, проникає через альвеолокапиллярную мембрану;
4) градієнта або перепаду парціального тиску газу по обидві сторони альвеоло мембрани; дифузія здійснюється в напрямку від більшого парціального тиску газу до меншого;
5) вмісту гемоглобіну в еритроцитах і швидкості капілярного кровотоку.
Парціальний тиск кисню в альвеолах становить 105 мм рт. ст. в артеріальній крові - 100 мм рт. ст. в венозної крові - 40 мм рт. ст. периферичних тканинах - 30 мм рт. ст. Рух газу здійснюється від альвеол до периферичних тканин організму.
Парціальний тиск вуглекислого газу становить в тканинах 50 мм рт. ст. в венозної крові - 46 мм рт. ст. в альвеолах - 40 мм рт. ст. Завдяки кращим дифузійним властивостям, градієнта тиску 10 мм рт. ст. досить для руху газу від периферичних тканин до альвеол.
Перфузія крові залежить від особливостей кровотоку в системі малого кола кровообігу. Вважається, що в нормі 100% насичення крові киснем ніколи не буває. У кращому випадку воно становить 95-98%. Систолічний тиск в легеневій артерії дорівнює 25-30 мм рт. ст. а діастолі- чеський - 8-10 мм рт. ст.
Середнє значення хвилинного об'єму кровообігу в малому колі - 5 л, а хвилинного обсягу вентиляції - 4 л. Таким чином, вентиляційно перфузійні коефіцієнт відповідає співвідношенню 4: 5 або величиною 0,8. Якщо величина коефіцієнта перевищує вказане значення, спостерігається гіпервентиляція, а якщо менше - гіповентиляція.
Перфузія крові в легенях багато в чому залежить від функціонування анатомічних і фізіологічних (тільки при патології) шунтів. Вважається, що в нормі до 8% хвилинного об'єму крові становить змішана кров за рахунок функціонування бронхопульмональних анастомозів і шунтування крові з системи легеневої артерії в систему бронхіальної артерії. Часто при патології (астматичному статусі, тромбоемболії легеневої артерії, шоковому стані і т. П.) Відкриваються фізіологічні шунти, відбувається скидання крові в протилежному напрямку - з системи бронхіальної артерії в систему легеневої артерії.
Крім дихальної функції, легені виконують безліч інших функцій: метаболічну, терморегулірующую, всмоктувальну, гемокоагуляціонних, секреторну, очисну і бар'єрну.
Найбільш вагома роль легких в метаболізмі жирів. Більшість ліпідів використовується для синтезу поверхнево-активних речовин - сурфактанту, а також простагландинів. Близько 13-19% жирних кислот, які надходять в легені, використовуються для бета-окислення та вивільнення енергії, необхідної для біосинтезу сурфактанту, без якого немислимо функціонування альвеол.
Здійснення терморегулюючої функції легень відбувається за рахунок екзотермічних процесів окислення і зміни інтенсивності капілярного кровотоку.
Усмоктувальна функція легенів реалізується завдяки високій проникності біологічних мембран аерогематіческого бар'єру для жиро- і водорозчинних речовин з низькою молекулярною масою. Так відбувається всмоктування в кров випарів йоду, фосфору, ртуті, хлороформу, ефіру та інших речовин.
Легкі активно беруть участь в тромбопластінообразованія, метаболізмі гепарину, протромбіну, плазміногену, сінантріна. Остання речовина запобігає всередині посудину істое згортання крові.
Надзвичайно важливі секреторна, очисна і бар'єрна функції дихальної системи, які реалізуються переважно мукоціліар- ним апаратом трахеобронхіального дерева. Секреторна функція здійснюється залозами і секреторними клітинами трахеї і бронхів. Серозно мукозних секрет, обсяг продукції якого в нормі становить 250-300 мл на добу і значно збільшується при патології, зволожує і захищає поверхню дихальних шляхів, зменшує втрату води при випаровуванні. Очисна і бар'єрна функції легенів реалізуються шляхом очищення вдихуваного повітря і елімінації сторонніх дрібних частинок роботою мукоці- ліарного апарату, судинно-лімфатичних механізмом очищення і нейтралізацією багатьох біологічно активних речовин в малому колі кровообігу. Легкі - важливий орган антипротеазной зашиті організму. Синтезованим в легких a1-антитрипсину нейтралізуються протеолітічес- кі ензими екзо і ендогенного походження.