Чому дорівнює хвилинний обсяг дихання у спокої. Зовнішнє дихання та обсяги легень

Легкові обсяги та ємності

У процесі легеневої вентиляції безперервно оновлюється газовий склад альвеолярного повітря. Розмір легеневої вентиляції визначається глибиною дихання, чи дихальним обсягом, і частотою дихальних рухів. Під час дихальних рухів легені людини заповнюються повітрям, що вдихається, об'єм якого є частиною загального обсягу легень. Для кількісного опису легеневої вентиляції загальну ємність легень поділили на кілька компонентів чи обсягів. У цьому легеневої ємністю називається сума двох і більше обсягів.

Легкові обсяги поділяють на статичні та динамічні. Статичні легеневі об'єми вимірюють при завершених дихальних рухах без обмеження їх швидкості. Динамічні легеневі обсяги вимірюють під час проведення дихальних рухів з обмеженням часу їх виконання.

Легкові обсяги. Обсяг повітря у легких та дихальних шляхах залежить від наступних показників: 1) антропометричних індивідуальних характеристик людини та дихальної системи; 2) властивостей легеневої тканини; 3) поверхневого натягу альвеол; 4) сили, що розвивається дихальними м'язами.

Дихальний обсяг (ДО)- об'єм повітря, яке вдихає та видихає людина під час спокійного дихання. У дорослої людини ДО становить приблизно 500 мл. Величина ДО залежить від умов виміру (спокій, навантаження, положення тіла). ДО розраховують як середню величину після виміру приблизно шести спокійних дихальних рухів.

Резервний обсяг вдиху (РОВД)- максимальний об'єм повітря, яке здатне вдихнути випробуваний після спокійного вдиху. Розмір РОвд становить 1,5-1,8 л.

Резервний обсяг видиху (РОвид)- максимальний обсяг повітря, яке людина додатково може видихнути з рівня спокійного видиху. Величина РОвид нижче в горизонтальному положенні, ніж у вертикальному, зменшується при ожирінні. Вона дорівнює середньому 1,0-1,4 л.

Залишковий обсяг (ГО)- обсяг повітря, що залишається у легенях після максимального видиху. Розмір залишкового обсягу дорівнює 1,0-1,5 л.

Дослідження динамічних легеневих обсягів представляє науковий та клінічний інтерес та їх, опис виходить за рамки курсу нормальної фізіології.

Легкові ємності. Життєва ємність легень (ЖЕЛ) включає дихальний об'єм, резервний об'єм вдиху, резервний об'єм видиху. У чоловіків середнього віку ЖЕЛ варіює не більше 3,5-5,0 л і більше. Для жінок типові нижчі величини (3,0-4,0 л). Залежно від методики вимірювання ЖЕЛ розрізняють ЖЕЛ вдиху, коли після повного видиху виробляється максимально глибокий вдих і ЖЕЛ видиху, коли після повного вдиху виробляється максимальний видих.

Місткість вдиху (Евд) дорівнює сумі дихального об'єму та резервного об'єму вдиху. У людини ЄВД становить середньому 2,0-2,3 л.

Функціональна залишкова ємність (ФОЕ) – об'єм повітря у легенях після спокійного видиху. ФОЕ є сумою резервного обсягу видиху та залишкового обсягу. ФОЕ вимірюється методами газової дилюції, або розведення газів, та плетизмографічно. На величину ФОЕ істотно впливає рівень фізичної активності людини і положення тіла: ФОЕ менше в горизонтальному положенні тіла, ніж сидячи або стоячи. ФОЕ зменшується при ожирінні внаслідок зменшення загальної розтяжності грудної клітки.

Загальна ємність легень (ОЕЛ) - об'єм повітря в легенях після повного вдиху. ОЕЛ розраховують двома способами: ОЕЛ - ГО + ЖЕЛ або ОЕЛ - ФОЕ + ЄВД. ОЕЛ може бути виміряна за допомогою плетизмографії або методом газової дилюції.

Вимірювання легеневих обсягів та ємностей має клінічне значення при дослідженні функції легень у здорових осіб та при діагностиці захворювання легень людини. Вимірювання легеневих обсягів і ємностей зазвичай проводять методами спірометрії, пневмотахометрії з інтеграцією показників та бодіплетизмографії. Статичні легеневі об'єми можуть знижуватись при патологічних станах, що призводять до обмеження розправи легень. До них відносяться нейром'язові захворювання, хвороби грудної клітки, живота, ураження плеври, що підвищують жорсткість легеневої тканини, та захворювання, що викликають зменшення числа функціонуючих альвеол (ателектаз, резекція, рубцеві зміни легень).

Для сумісності результатів вимірювань газових об'ємів та ємностей отримані дані повинні співвідноситися з умовами в легенях, де температура альвеолярного повітря відповідає температурі тіла, повітря знаходиться при певному тиску та насичене водяними парами. Цей стан називається стандартним і позначається буквами BTPS (body temperature, pressure, saturated).

Для оцінки якості роботи легень досліджує дихальні обсяги (за допомогою спеціальних приладів – спірометрів).

Дихальний обсяг (ДО) – кількість повітря, яке людина вдихає та видихає при спокійному диханні за один цикл. У нормі = 400-500 мл.

Хвилинний обсяг дихання (МОД) - обсяг повітря, що проходить через легені за 1 хвилину (МОД = ДО х ЧДД). У нормі = 8-9 літрів за хвилину; близько 500 л на годину; 12000-13000 л на добу. У разі збільшення фізичного навантаження МОД збільшується.

Не все повітря, що вдихається, бере участь у вентиляції альвеол (газообміні), т.к. частина його не доходить до ацинусів і залишається в дихальних шляхах, де відсутня можливість дифузії. Обсяг таких повітроносних шляхів називається «дихальний мертвий простір». У нормі в дорослого = 140-150 мл, тобто. 1/3 ДО.

Резервний обсяг вдиху (РОВд) – кількість повітря, що людина може вдихнути при найсильнішому максимальному вдиху після спокійного вдиху, тобто. понад ДО. У нормі = 1500–3000 мл.

Резервний обсяг видиху (РОВид) – кількість повітря, яке людина може додатково видихнути після спокійного видиху. У нормі = 700-1000 мл.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ) – кількість повітря, яке людина може максимально видихнути після найглибшого вдиху (ЖЕЛ=ДО+РОВд+РОВид = 3500-4500 мл).

Залишковий об'єм легень (ООЛ) – кількість повітря, що залишається у легенях після максимального видиху. У нормі = 100-1500 мл.

Загальна ємність легень (ОЕЛ) – максимальна кількість повітря, яке може перебувати у легенях. ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ = 4500-6000 мл.

ДИФУЗІЯ ГАЗІВ

Склад повітря, що вдихається: кисень-21%, вуглекислий газ - 0,03%.

Склад повітря, що видихається: кисень-17%, вуглекислий газ - 4%.

Склад повітря, що міститься в альвеолах: кисень-14%, вуглекислий газ -5,6%.

У міру видиху альвеолярне повітря поєднується в повітрям, що знаходиться в дихальних шляхах (в «мертвому просторі»), що зумовлює зазначену різницю складу повітря.

Перехід газів через аерогематичний бар'єр обумовлений різницею концентрацій з обох боків мембрани.

Парціальний тиск – та частина тиску, яка припадає на цей газ. При атмосферному тиску 760 мм рт.ст., парц.тиск кисню становить 160 мм рт.ст. (тобто 21% від 760), в альвеолярному повітрі парц.тиск кисню - 100 мм рт.ст., а вуглекислого газу - 40 мм рт.ст.

Напруга газу – парціальний тиск у рідині. Напруга кисню у венозній крові – 40 мм рт.ст. За рахунок градієнта тиску між альвеолярним повітрям та кров'ю – 60 мм рт.ст. (100 мм рт.ст. і 40 мм рт.ст.) відбувається дифузія кисню в кров, де він зв'язується з гемоглобіном, перетворюючи його на оксигемоглобін. Кров, що містить велику кількість оксигемоглобіну називається артеріальною. У 100 мл артеріальної крові міститься 20 мл кисню, у 100 мл венозної крові – 13-15 мл кисню. Також за градієнтом тиску вуглекислий газ потрапляє в кров (тому що в тканинах він міститься у великих кількостях) і утворюється карбгемоглобін. Крім цього, вуглекислий газ вступає в реакцію з водою, утворюючи вугільну кислоту (каталізатор реакції - фермент карбоангідразу, що знаходиться в еритроцитах), яка розпадається на протон водню та бікарбонат-іон. Напруга СО 2 у венозній крові – 46 мм рт.ст.; у альвеолярному повітрі – 40 мм рт.ст. (градієнт тиску = 6 мм рт.ст.). Дифузія СО 2 походить із крові у зовнішнє середовище.

ШВЛ! Якщо його зрозуміти – це рівноцінно появі, як у фільмах, у супергероя (лікар) супер зброї(якщо лікар розуміє тонкощі ШВЛ) проти смерті пацієнта.

Щоб зрозуміти ШВЛ потрібні базові знання: фізіологія = патофізіологія (обструкція або рестрикція) дихання; основні частини, будова апарату ШВЛ; забезпечення газами (кисень, атмосферне повітря, стиснений газ) та дозування газів; адсорбери; елімінація газів; дихальні клапани; дихальні шланги; дихальний мішок; система зволоження; дихальний контур (напівзакритий, закритий, напіввідкритий, відкритий) і т.д.

Усі апарати ШВЛ проводять вентиляцію за обсягом чи за тиском (як би вони не називалися; залежно який режим встановив лікар). В основному лікар встановлює режим ШВЛ при обструктивних захворюваннях легень (або під час наркозу) за об'ємом, при рестрикції по тиску.

Основні типи ШВЛ позначаються так:

CMV (Continuous mandatory ventilation) — керована (штучна) вентиляція легень

VCV (Volume controlled ventilation) - ШВЛ, керована за обсягом

PCV (Pressure controlled ventilation) - ШВЛ, керована за тиском

IPPV (Intermittent positive pressure ventilation) — ШВЛ з позитивним тиском, що перемежується, на вдиху

ZEEP (Zero endexpiratory pressure) - ШВЛ з тиском в кінці видиху, рівним атмосферному

PEEP (Positive endexpiratory pressure) - Позитивний тиск в кінці видиху (ПДКВ)

CPPV (Continuous positive pressure ventilation) - ШВЛ з ПДКВ

IRV (Inversed ratio ventilation) - ШВЛ зі зворотним (інверсованим) ставленням вдих: видих (від 2:1 до 4:1)

SIMV (Synchronized intermittent mandatory ventilation) — Синхронізована переміжна примусова вентиляція легень = Поєднання спонтанного та апаратного дихання, коли при зменшенні частоти спонтанного дихання до певної величини, при збереженні спроб вдиху, долаючи рівень встановленого тригера синхронно підключається

Завжди потрібно дивитися на літери ..P.. або ..V.. Якщо Р (Рressure) означає віддалення, якщо V (Volume) за обсягом.

1. Vt – дихальний об'єм,
2. f – частоту дихання, MV – хвилинну вентиляцію
3. PEEP - ПДКВ = позитивний тиск в кінці видиху
4. Tinsp – час вдиху;
5. Pmax – тиск вдиху або максимальний тиск дихальних шляхів.
6. Газоток кисню та повітря.

1. Дихальний обсяг(Vt, ДО) встановлюємо від 5мл до 10 мл/кг (залежно від патології, у нормі 7-8 мл на кг) = скільки пацієнт повинен вдихнути обсяг за раз. Але для цього треба дізнатися ідеальну (належну, передбачену) масу тіла даного пацієнта за формулою (NB! Запам'ятати):

Чоловіки: ІМТ (кг) = 50 +0,91 · (Зріст, см - 152,4)

Жінки: ІМТ (кг) = 45,5 +0,91 · (зріст, см - 152,4).

Приклад:чоловік 150 кг важити. Це не означає, що ми повинні встановити дихальний об'єм 150кг · 10мл = 1500 мл. Спочатку, розраховуємо ІМТ = 50 +0,91 · (165см-152,4) = 50 +0,91 · 12,6 = 50 +11,466 = 61,466 кг має важити наш пацієнт. Уявляєте, ой аллай десейші! Для чоловіка з вагою 150 кг і зростом 165 см, ми повинні встановити дихальний об'єм(ДО) від 5мл/кг (61,466·5=307,33мл) до 10мл/кг (61,466·10=614,66мл) залежно від патології та розтяжності легень.

2. Другий параметр, який лікар має встановити, це частота дихання(f). У нормі частота дихання від 12 до 18 за хвилину у спокої. І ми не знаємо, яку частоту встановити 12 чи 15, 18 чи 13? Для цього ми маємо розрахувати належнийМОД (MV). Синоніми хвилинного об'єму дихання (МОД) = хвилинна вентиляція легень (МВЛ), може ще якось… Це означає, скільки потрібно пацієнту повітря (мл, л) за хвилину.

МОД = ІМТ кг: 10 +1

за формулою Дарбіняна (застаріла формула, часто призводить до гіпервентиляції).

Або сучасний розрахунок: МОД = ІМТкг · 100.

(100%, або 120%-150% залежно від температури тіла пацієнта, від основного обміну коротше).

Приклад:Пацієнт жінка, важить 82 кг, зріст при цьому 176 див. 45,5 +0,91 · 23,6 = 45,5 +21,476 = 66,976 кг повинна важити. МОД = 67 (відразу округлив) · 100 = 6700 млабо 6,7 літрів за хвилину. Тепер тільки після цих розрахунків можемо дізнатися про частоту дихання. f= МОД: ДО = 6700 мл: 536 мл = 12,5 разів на хвилину, значить 12 або 13 разів.

3. Встановлюємо РЕЄР. У нормі (раніше) 3-5 мбар. Зараз можна 8-10 mbar у пацієнтів із нормальними легенями.

4. Час вдиху в секундах встановлюємо за співвідношенням вдиху до видиху: I: E=1:1,5-2 . У цьому параметрі знадобляться знання про дихальний цикл, вентиляційно-перфузійне співвідношення і т.д.

5. Pmax, Рinsp піковий тиск встановлюємо щоб не нанести баротравму або не розірвати легені. В нормі думаю 16-25 мбар, залежно від еластичності легень, ваги пацієнта, від розтяжності грудної клітки і т.д. По-моєму знання легені можуть розірватися у Рinsp більше 35-45 mbar.

6. Фракція вдихуваного кисню (FiO 2) повинна бути не більше 55% у дихальній суміші, що вдихається.

Всі розрахунки та знання потрібні для того, щоб у пацієнта були такі показники: РаО 2 = 80-100 мм рт. РаСО 2 = 35-40 мм рт. Лише, ой аллай десейші!

Частота дихання -кількість вдихів та видихів за одиницю часу. Доросла людина робить в середньому 15-17 дихальних рухів за хвилину. Велике значення має тренування. У тренованих людей дихальні рухи відбуваються повільніше і становлять 6-8 дихань на хвилину. Так, у новонароджених ЧД залежить ряд факторів. При стоянні ЧД більше, ніж під час сидіння чи лежання. Під час сну дихання більш рідкісне (приблизно на 1/5).

При м'язовій роботі дихання частішає в 2-3 рази, доходячи при деяких видах спортивних вправ до 40-45 циклів на хвилину і більше. На частоту дихання впливає температура довкілля, емоції, розумова робота.

Глибина дихання або дихальний об'єм -кількість повітря, яке людина вдихає та видихає при спокійному диханні. Під час кожного дихального руху обмінюється 300-800 мл повітря, що у легенях. Дихальний обсяг (ДО) падає зі збільшенням частоти дихання.

Хвилинний об'єм дихання- кількість повітря, що проходить через легені за хвилину. Він визначається добутком величини повітря, що вдихається на число дихальних рухів за 1 хв: МОД = ДО х ЧД.

У дорослої людини МОД становить 5-6 л. Вікові зміни показників зовнішнього дихання представлені у табл. 27.

Табл. 27. Показники зовнішнього дихання (по: Хрипкова, 1990)

Дихання новонародженої дитини часто і поверхове і схильне до значних коливань. З віком відбувається урідження частоти дихання, збільшення дихального об'єму та легеневої вентиляції. За рахунок більшої частоти дихання в дітей віком значно вище, ніж в дорослих, хвилинний обсяг дихання (у перерахунку на 1 кг маси).

Вентиляція легень може змінюватись залежно від поведінки дитини. У перші місяці життя занепокоєння, плач, крик збільшують вентиляцію у 2-3 рази головним чином за рахунок збільшення глибини дихання.

М'язова робота підвищує хвилинний об'єм дихання пропорційно до величини навантаження. Що старші діти, то інтенсивнішу м'язову роботу вони можуть виконувати і тим більше у них збільшується вентиляція легень. Однак під впливом тренування ту саму роботу можна виконувати при меншому збільшенні вентиляції легень. У той же час, треновані діти здатні збільшити свій хвилинний об'єм дихання при роботі до вищого рівня, ніж їхні однолітки, які не займаються фізичними вправами (цит. по: Маркосян, 1969). З віком ефект тренування дається взнаки більше, і у підлітків 14-15 років тренування викликає настільки ж значні зрушення легеневої вентиляції, як і у дорослих людей.

Життєва ємність легень- найбільше повітря, яке можна видихнути після максимального вдиху. Життєва ємність легень (ЖЕЛ) є важливою функціональною характеристикою дихання та складається з дихального об'єму, резервного об'єму вдиху та резервного об'єму видиху.

У спокої дихальний об'єм малий порівняно із загальним обсягом повітря у легенях. Тому людина може як вдихнути, і видихнути великий додатковий обсяг. Резервний обсяг вдиху(РО вд) – кількість повітря, яке людина може додатково вдихнути після нормального вдиху та становить 1500-2000 мл. Резервний обсяг видиху(РО вид) - кількість повітря, яке людина може додатково видихнути після спокійного видиху; його величина 1000–1500 мл.

Навіть після найглибшого видиху в альвеолах та повітроносних шляхах легень залишається деяка кількість повітря - це залишковий обсяг(ГО). Однак при спокійному диханні в легенях залишається значно більше повітря, ніж залишковий об'єм. Кількість повітря, що залишається у легенях після спокійного видиху, називається функціональною залишковою ємністю(ФОЕ). Вона складається з залишкового обсягу легень та резервного обсягу видиху.

Найбільше повітря, яке повністю заповнює легені, називається загальною ємністю легень (ОЕЛ). Вона включає залишковий обсяг повітря та життєву ємність легень. Співвідношення між обсягами та ємностями легень представлено на рис. 8 (Атл., С. 169). Життєва ємність змінюється із віком (табл. 28). Так як вимір життєвої ємності легень вимагає активної та свідомої участі самої дитини, її вимірюють у дітей з 4-5 років.

До 16-17 років життєва ємність легень досягає величин, притаманних дорослої людини. Життєва ємність легень є важливим показником фізичного розвитку.

Табл. 28. Середня величина життєвої ємності легень, мл (по: Хрипкова, 1990)

З дитячого віку та до 18-19 років життєва ємність легень збільшується, з 18 до 35 років вона зберігається на постійному рівні, а після 40 зменшується. Це пов'язано зі зниженням еластичності легень та рухливості грудної клітки.

Життєва ємність легень залежить від ряду факторів, зокрема від довжини тіла, ваги та статі. Для оцінки ЖЄЛ розраховують належну величину з використанням спеціальних формул:

для чоловіків:

ЖЕЛ повинен = [(зріст, см∙ 0,052)] - [(вік, років ∙ 0,022)] - 3,60;

для жінок:

ЖЕЛ повинен = [(зріст, см∙ 0,041)] - [(вік, років ∙ 0,018)] - 2,68;

для хлопчиків 8-10 років:

ЖЕЛ повинен = [(зріст, см∙ 0,052)] - [(вік, років ∙ 0,022)] - 4,6;

для хлопчиків 13-16 років:

ЖЕЛ повинен = [(зріст, см∙ 0,052)] - [(вік, років ∙ 0,022)] - 4,2

для дівчаток 8-16 років:

ЖЕЛ повинен = [(зріст, см∙ 0,041)] - [(вік, років ∙ 0,018)] - 3,7

У жінок ЖЄЛ на 25% менше, ніж у чоловіків; у людей тренованих вона більша, ніж у нетренованих. Особливо вона велика при заняттях такими видами спорту, як плавання, біг, лижі, веслування тощо. 200 мл, штангістів – близько 4 000 мл. Для визначення життєвої ємності легень використовують прилад спірометр (метод спірометрії). Він складається з посудини з водою і поміщеної в нього вгору дном іншої посудини ємністю не менше 6 л, в якому знаходиться повітря. До дна цієї другої судини підведена система трубок. Через ці трубки випробуваний дихає, отже повітря у його легенів і в посудині становить єдину систему.

Газообмін

Зміст газів в альвеолах. Під час акту вдиху та видиху людина постійно вентилює легені, підтримуючи в альвеолах газовий склад. Вдихає людина атмосферне повітря з великим вмістом кисню (20,9%) та низьким вмістом вуглекислого газу (0,03%). У повітрі, що видихається міститься 16,3% кисню, а вуглекислого - 4%. При вдиху з 450 мл атмосферного повітря, що вдихається, в легені потрапляє лише близько 300 мл, а приблизно 150 мл залишається в повітроносних шляхах і в газообміні не бере участі. При видиху, який слідує за вдихом, це повітря виводиться назовні незмінним, тобто не відрізняється за складом від атмосферного. Тому його називають повітрям мертвого,або шкідливого,простору. Повітря, що досягло легень, поєднується тут з 3000 мл повітря, що вже знаходиться в альвеолах. Газова суміш в альвеолах, що бере участь у газообміні, називається альвеолярним повітрям. Поступила порція повітря невелика в порівнянні з обсягом, до якого вона додається, тому повне оновлення всього повітря, що знаходиться в легенях, - процес повільний і переривчастий. Обмін між атмосферним та альвеолярним повітрям незначно позначається на альвеолярному повітрі, та його склад практично залишається постійним, що видно з табл. 29.

Табл. 29. Склад вдихуваного, альвеолярного та видихуваного повітря, %

При порівнянні складу альвеолярного повітря зі складом вдихуваного і видихуваного видно, що одну п'яту частину кисню, що надходить, організм утримує для своїх потреб, в той час як кількість СО 2 в видихуваному повітрі в 100 разів більше тієї кількості, яка надходить в організм при вдиху. У порівнянні з повітрям, що вдихається, він містить менше кисню, але більше СО 2 . Альвеолярне повітря входить у тісний контакт із кров'ю, і його складу залежить газовий склад артеріальної крові.

У дітей інший склад як видихуваного, так і альвеолярного повітря: чим молодші діти, тим менший у них відсоток вуглекислого газу і тим більше відсоток кисню в повітрі, що видихається і альвеолярному, відповідно менше відсоток використання кисню (табл. 30). Отже, у дітей низька ефективність легеневої вентиляції. Тому дитині на один і той же обсяг спожитого кисню і вуглекислого газу, що виділяється, потрібно більше вентилювати легені, ніж дорослим.

Табл. 30. Склад видихуваного та альвеолярного повітря
(Середні дані по: Шалков, 1957; сост. по: Маркосян, 1969)

Оскільки у маленьких дітей дихання часто і поверхневе, то більшу частку дихального обсягу становить обсяг «мертвого» простору. В результаті цього повітря, що видихається, складається переважно з атмосферного повітря, і в ньому менше відсоток вуглекислого газу і відсоток використання кисню з даного обсягу дихання. Внаслідок цього низька ефективність вентиляції у дітей. Незважаючи на підвищений, порівняно з дорослими відсоток кисню в альвеолярному повітрі в дітей віком немає істотного значення, оскільки повного насичення гемоглобіну крові достатньо 14-15% кисню в альвеолах. Більше кисню, ніж зв'язується гемоглобіном, в артеріальну кров перейти не може. Низький рівень вмісту вуглекислого газу в альвеолярному повітрі у дітей свідчить про його нижчий вміст в артеріальній крові порівняно з дорослими.

Обмін газів у легенях. Газообмін у легенях здійснюється в результаті дифузії кисню з альвеолярного повітря в кров та вуглекислого газу з крові в альвеолярне повітря. Дифузія відбувається внаслідок різниці парціального тиску цих газів в альвеолярному повітрі та їх насичення у крові.

Парціальний тиск- Це частина загального тиску, який припадає на частку даного газу в газовій суміші. Парціальний тиск кисню в альвеолах (100 мм рт. ст.) значно вищий, ніж напруга 2 у венозній крові, що надходить у капіляри легень (40 мм рт. ст.). Параметри парціального тиску для 2 мають зворотне значення - 46 мм рт. ст. на початку легеневих капілярів та 40 мм рт. ст. у альвеолах. Парціальний тиск та напруга кисню та вуглекислого газу в легенях наведені в табл. 31.

Табл. 31. Парціальний тиск і напруга кисню та вуглекислого газу в легенях, мм рт. ст.

Ці градієнти (різницю) тисків є рушійною силою дифузії О 2 і 2 , тобто газообміну в легенях.

Дифузійна здатність легень для кисню дуже велика. Це зумовлено великою кількістю альвеол (сотні мільйонів), великою їхньою газообмінною поверхнею (близько 100 м 2 ), а також малою товщиною (близько 1 мкм) альвеолярної мембрани. Дифузійна здатність легень для кисню в людини дорівнює близько 25 мл/хв для 1 мм рт. ст. Для вуглекислого газу внаслідок його високої розчинності в легеневій мембрані дифузійна здатність у 24 рази вища.

Дифузія кисню забезпечується різницею парціальних тисків, що дорівнює близько 60 мм рт. ст., а вуглекислого газу - лише близько 6 мм рт. ст. Часу протікання крові через капіляри малого кола (близько 0,8 з) достатньо повного вирівнювання парціального тиску і напруги газів: кисень розчиняється у крові, а вуглекислий газ перетворюється на альвеолярне повітря. Перехід вуглекислого газу в альвеолярне повітря за відносно невеликої різниці тисків пояснюється високою дифузійною здатністю для цього газу (Атл., рис. 7, с. 168).

Таким чином, у легеневих капілярах відбувається постійний обмін: кисню та вуглекислого газу. Внаслідок цього обміну кров насичується киснем і звільняється від вуглекислого газу.