Diffúziós légzési gázok a membránon keresztül
Diffúziós légzési gázok a membránon keresztül. A respiratorikus membrán
Az ábra azt mutatja, a légzési egység (más néven légúti szelet) álló légzőszervi bronchiolusokban, alveoláris csatornák, és a alveolusok hüvelyén. A két könnyű tartalmaz mintegy 300 millió alveolusok, amelyek mindegyike rendelkezik egy átlagos átmérője körülbelül 0,2 mm. A falakat az alveolusok nagyon vékony, és a alveolusok található szinte folyamatos az egymással összekapcsolt hajszálerek. Mivel a nagy tér, beleszőtt kapilláris vér áramlását a falakon az alveolusok néha azt mondják, a „réteg” a jelenlegi vér. Nyilvánvaló, hogy az alveoláris gázok egy rendkívül közeli távolságra a vér a tüdő hajszálerek.
Gázcsere között alveoláris levegő és a vér lép fel nemcsak az alveolusok maguk, hanem minden részén a terminál tüdőben. Minden részt vesz a membrán együttesen a respiratorikus membrán, vagy pulmonalis membrán.
A respiratorikus membrán. Az ábra bal oldalán mutatja a ultrastruktúrája szakasz a respiratorikus membrán, és a jobb oldalon - a vörösvértest. Ez azt mutatja, az oxigén diffúzióját a alveolusokon eritrocita és diffúziós szén-dioxid az ellenkező irányba. Ügyeljen arra, hogy a rétegek alkotják a légúti membrán.
1. A folyadék réteg bélés a alveolus tartalmazó felületaktív anyag, amely csökkenti a felületi feszültséget a alveoláris folyadék.
2. Főleg a vékony hámsejtek az alveoláris hámszövet.
3. Az epithelialis membrán.
4. A vékony intersticiális tér között, az alveoláris epithelium és kapilláris membrán.
5. kapilláris membrán, amely sok helyen távozik a membrán az alveoláris hámszövet.
6. A kapilláris endothel.
Annak ellenére, hogy a nagy számú rétegeket. a teljes vastagsága a respiratorikus membrán egyes helyeken nem haladja meg a 0,2 mikron, és átlagosan mintegy 0,6 mikron, kivéve, olyan helyeken, ahol a sejtmagot. A szövettani vizsgálatok azt találták, hogy a teljes felület a respiratorikus membrán egy egészséges felnőtt férfi körülbelül 70 m. A teljes vér mennyisége a tüdő kapillárisok 60 és 140 ml. Képviselete ez a kis mennyiségű vér van elosztva a teljes alapterület egy szoba 70 m. Könnyen érthető, hogy miért a légúti cseréjét oxigén és szén-dioxid fordul elő ilyen gyorsasággal.
Az átlagos átmérője tüdő kapillárisok mintegy 5 mikron, és ez azt jelenti, hogy az eritrocitákat kényszerítette rajtuk keresztül. Általában az eritrocita membrán érintkezik a fal a kapilláris, azonban az oxigén és a szén-dioxid diffúzióját a léghólyagok a vörösvértest nem hatolhat át jelentős mennyiségű plazma, ami szintén növeli a diffúziós sebességgel.
Visszatérve az előző magyarázatot adott gáz diffúziós mechanizmusok a vízben. azt mondhatjuk, hogy ugyanazokat az elveket és matematikai képletek használhatók magyarázatában gázok diffúziója révén légúti membrán. Meghatározó tényezők a gáz sebességét halad a membránon keresztül a következők:
(1) A membrán vastagsága;
(2) egy felülete a membrán;
(3) A gáz diffúziós együtthatója a membránon,
(4) a parciális gáznyomása gradiens a két fél között a membrán.
A vastagság a respiratorikus membrán lehet néha vált nagyobb, például eredményeként az intersticiális térben a membrán és a alveolusok ödéma folyadék, azonban légzési gáz kell diffundálnak nem csak a membránon keresztül, hanem ezen keresztül folyadék. Ezen túlmenően, a tüdőfibrózis előfordul néhány tüdőbetegségek, amely növelheti a vastagsága egyes részei a respiratorikus membrán. A diffúzió sebessége egy membránon keresztül fordítottan arányos a membrán vastagsága, azonban bármilyen tényező növelésére képes normális membrán vastagsága több, mint 2-3-szor, jelentősen megváltoztathatja a gázcsere folyamatot.
A felület a respiratorikus membrán jelentősen csökkenthető hatása alatt számos tényező. Például, törlésével egy lámpa csökkenti a teljes terület a respiratorikus membrán 2-szer. Tüdőtágulás sok alveolusok van csatlakoztatva, és az alveoláris falak elpusztult. Kialakulását az új alveoláris kamrák, amelyek sokkal nagyobbak, mint a normális, de a teljes felülete a respiratorikus membrán gyakran csökken mintegy 5-ször miatt a megsemmisítése az alveoláris falak. Amikor a teljes felület csökken 1 / 3-1 / 4 normál aránya felszíni gázcsere a membránon keresztül, még akkor is körülmények között nyugalmi erősen lelassult, és a sportesemények során vagy más megerőltető testmozgás akár a legkisebb csökken a tüdő felület okozhat súlyos betegségeket a légúti gázcsere .
A koefficiens diffúzió való átmenet egyes gázok át a respiratorikus membrán közvetlenül függ a oldhatósága a gáz a membrán, és fordítottan arányos a négyzetgyöke molekulatömegének a gáz. Ez az arány a gázdiffúziós a respiratorikus membrán a fent említett okok miatt, szinte megegyezik a vízben, ezért egy adott nyomáson gradiens diffundál a szén-dioxid körülbelül 20-szor gyorsabb, mint az oxigén, és az oxigén - 2-szer gyorsabb, mint a nitrogén. A nyomás gradiens oldalai között a respiratorikus membrán közötti különbség parciális nyomása a gáz a léghólyagok és a pulmonális kapillárisokban lévő vért.
A parciális nyomása olyan intézkedés az összes gáz molekulák ütköznek alveoláris egységnyi területe membrán felületének egységnyi idő. Feszültség vérgáz - a molekulák száma, hajlamos, hogy kilépjen a vért az ellenkező irányba, így a különbség a nyomást olyan intézkedés általános tendencia mozgásának gázmolekulák a membránon keresztül. Ha a parciális nyomása a gáz a léghólyagok nagyobb, mint a feszültség a vérben, mint ahogyan a oxigéndiffúziós hajtjuk végre irányban a alveolusok a véráramba; Ha a gáz nyomása a vérben nagyobb, mint a parciális nyomása a léghólyagok igaz a szén-dioxid, a gázt diffundál a vérből az alveolusokba.