Вторым этапом дыхания является диффузия кислорода через АЦИНУС и транспортировка его к тканям; движение углекислого газа осуществляется в обратном порядке. Ацинус является структурной единицей легких. Он состоит из дыхательной бронхиолы и альвеол. Диффузия кислорода осуществляется за счет парциальной разности его содержания в альвеолярном воздухе и венозной крови, после чего незначительная часть О₂ растворяется в плазме, а большая часть свя­зывается с гемоглобином, содержащимся в эритроцитах, и в таком виде транспортируется к органам и тканям. Соседние альвеолы сообщаются между собой порами межальвеолярных перегородок. Через них возможна незначительная вентиляция альвеол с закупоренными слизью хода­ми, например, при астматическом статусе.

Примечание. Фукция альвеолярно-капиллярной мембраны не огра­ничивается только диффузией газов. Она влияет на химический состав крови, участвует в процессах регуляции свертывающей системы крови и др.

Внутренняя поверхность альвеол покрыта сложным белковым по­верхностно-активным веществом — СУРФАКТАНТОМ. Сурфактантный комплекс препятствует спадению терминальных бронхиол, играет важ­ную роль в регуляции водного баланса, осуществляет противоотечную функцию, оказывает защитное действие за счет противоокислительной активности. Предполагается участие сурфактанта в процессах диффузий О₂ и СО₂ через альвеолярно-капиллярный барьер за счет регулирующего влияния на динамику перикапиллярной, интерстициальной и альвео­лярной жидкости. Сурфактант очень чувстви­телен к различным эндо- и экзогенным факторам: снижение кровообра­щения, вентиляции, уменьшение парциального напряжения кислорода в артериальной крови (р_а О₂ ) вызывают уменьшение его количества, в результате чего нарушается стабильность поверхности альвеол, что мо­жет осложниться возникновением ателектазов.

Третий этап дыхания заключается в утилизации кислорода в цик­ле Кребса. Молеку­лярной основой клеточного дыхания является окисление углерода до углекислого газа и перенос атома водорода на атом кислорода с после­дующим образованием молекулы воды. Данный путь получения энер­гии (аэробный) в организме является ведущим и наиболее эффектив­ным. Так, если из 1 молекулы глюкозы при анаэробном окислении образуется только 2 молекулы АТФ, то при аэробном окислении из нее образуется 38 молекул АТФ. В нормальных условиях 96—98% всей энер­гии, вырабатываемой в организме, образуется в условиях аэробного окисления и только 2—4% приходится на анаэробное. Отсюда ясна исключительная роль адекватного снабжения организма кислородом.

Сосудистое русло легких состоит из 2-х систем: легочной и брон­хиальной. Давление в легочной артерии в среднем равно 17—23 мм рт. ст. Общая поверхность стенок капилляров составляет 30—60 м² , а при физической нагрузке увеличивается до 90 м² . Диастолическое давление в левом желудочке равно 0,2 мм рт. ст. Нормальный кро­воток в системе легочной артерии зависит от величины венозного возврата крови в сердце, сократительной способности миокарда, функционирования клапанов, тонуса артериол и прекапиллярных сфинктеров. В зависимости от конкретных условий, емкость малого круга может значительно меняться, т. к. он относится к системе сосудов с низким давлением.

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Взаимосвязь между внешней средой и различными анатомо-физиологическими структурами организма обеспечивает сердечно­сосудистая система (ССС). Рассмотрим основные составляющие ССС: Кровь; Сердце; Сосуды.

Кровь

Основные показатели крови: плотность 1,055—1,065, вязкость в 5—6 раз больше, чем у воды, объем приблизительно равен 8% массы тела (5—6 л). Гематокрит: мужчины — 0,45—0,48, женщины — 0,42—0,45. Эритроциты: основная функция— транспорт кислорода к тканям. Лейкоциты: основная функция — фагоцитоз, иммунные процессы, пирогенные реакции.

Плазма крови представляет собой коллоидно-электролитно-белковый раствор, в котором взвешены форменные элементы. Она имеет большое значение в осуществленнии гемо- и гидродинамики.

Плазма составляет большую часть ОЦК. Содержащийся в ней белок обеспечивает значительную часть коллоидно-осмотического давления крови. Белки плазмы, особенно альбумины, связывают лекарственные вещества, токсины и транспортируют их к местам разрушения.

Для крови характерно увеличение вязкости в зависимости от градиента скорости. В свою очередь, от вязкости зависит еще одно свойство крови — текучесть, величина, обратная вязкости. Вязкость возрастает при сахарном диабете (на 20%), при коматозных состоя­ниях, коронарной недостаточности, дегидратации, шоке и т. д.

При этом основной причиной снижения текучести является увеличение гематокрита и возрастание концентрации глобулинов и фибриноге­на. Уменьшение вязкости наблюдается при гипертермии, лечении антикоагулянтами, декстранами. Кроме этого, текучесть крови за­висит от физико-химических свойств форменных элементов (их кон­центрации, взаимодействия между собой и сосудистой стенкой).

Кислородно-транспортная функция крови

Кровь осуществляет свою кислородно-транспортную функцию благодаря наличию в ней гемоглобина, разности парциального дав­ления газов на этапе их транспортировки и ряда некоторых других факторов.

Таблица. Парциальное давление дыхательных газов на различных участках их транспортировки у здоровых людей в покое

Давление газа, в мм рт. ст.	Вдыхаемый воздух	Альвеоляр­ный воздух	Артериаль­ная кровь	Капилляр­ная кровь	Венозная кровь
р02 Р С02	158 0,3	103 40	100 40	100>40 40<46	40 46

В условиях покоя организм потребляет 250 мл О₂ в 1 мин., а при значительной физической нагрузке эта величина может возрасти до 2500 мл/мин.

Механизм доставки О₂ к тканям.

Кислород в крови находится в двух видах — физически раство­ренный в плазме и химически связанный с гемоглобином (НЬ).

Физически раство­ренный в плазме О₂ составляет всего 3% от минимальной потребности организма эта вели­чина настолько мала, что ею в дальнейшем можно пренебречь.

Единст­венным реальным переносчиком кислорода в организме может быть только гемоглобин.

При присоединении кислорода к гемоглобину последний превращает­ся в оксигемоглобин. Объем переносимого кислорода зависит, в свою очередь, от суммарного количества циркулирующего гемо­глобина и его кислородной емкости, что, в конечном итоге, оп­ределяет кислородную емкость крови — это то количество кисло­рода, которое одномоментно находится в связанном виде с НЬ в артериальной крови.

Кислородная емкость 1 г гемоглобина составляет 1,34 мл, следовательно, должная величина кислородной емкости крови будет равна НЬ • 1,34, или при НЬ, равном 150 г/л, 150 г умножаем на 1,34 мл и получа­ется, что

При условии 100% на­сыщения крови кислородом в одном литре крови будет находиться 201 мл связанного кислорода, это и есть величина кислород­ной емкости крови.

Организм в нормальных условиях утилизирует только 25% имеюще­гося в артериальной крови кислорода. Оставшиеся невостребован­ными 75% служат для обеспечения так называемого «запаса прочно­сти» организма по кислороду.

Уровень насыщения гемоглобина кислородом (sO₂ ) зависит не только от суммарного количества гемоглобина, но и от пар­циального давления ки­слорода в крови (рО₂ ), рН внутренней среды и температуры тела.

На тканевом уровне чем дальше от легких, тем рН тканей ста­новится меньше (один из компонентов закисления — накопле­ние избытка углекислого газа), а это уменьшает сродство гемо­глобина к кислороду; благодаря этому артериальная кровь лег­ко отдает его тканям на уровне системы микроциркуляции. Обратным током кровь, ставшая к этому моменту уже веноз­ной, попадает в сеть легочных капилляров, где рН значительно выше, чем в венозной сети. В результате этого сродство гемо­глобина к кислороду восстанавливается и процесс переноса ки­слорода возобновляется.

Температуры тела . Чем она выше, тем меньше будет сродство гемоглобина к кислороду и наоборот. Знание этого фактора дает объяснение одной из причин возникно­вения признаков острой дыхательной недостаточности у больных с высокой температурой. Кроме вышеуказанных факторов, на транс­портную функцию кислорода существенную роль оказывает и внут­риклеточный органический фосфат. Он непосредственно образуется в эритроцитах, находится в молекуле гемоглобина и влияет на ее сродство к кислороду. Повы­шение уровня уменьшает сродство гемоглобина к кислороду, а понижение концентрации приводит к увеличению его сродства к О_2.

При наличии легочных заболеваний, сопровож­дающихся развитием хронической гипоксии, содержание 2, 3-ДФГ повышается и, соответственно, уменьшается сродство НЬ к О₂ , что вызывает улучшение снабжения тканей кислородом. При кетоацидотической коме наблюдается обратный процесс. Осложняющий ее течение декомпенсированный метаболический ацидоз нарушает об­разование 2, 3-ДФГ в эритроцитах, вследствие чего сродство гемо­глобина к кислороду возрастает и нарушаются условия его отдачи на тканевом уровне. В консервированной крови, особенно с дли­тельным сроком хранения, уровень 2, 3-ДФГ снижается, поэтому при ее переливании нарушается отдача кислорода тканям.