Строение системы сурфактант. Газообмен осуществляется между воздухом в альвеолах и кровью в кровеносных капиллярах. Внутренний слой альвеол застилает слой эпителиальных железистых клеток, выделяющих биологически активные вещества. Эта пленка (сурфактант) поддерживает их поверхностное натяжение и способность к раздуванию при вдохе и противодействует спаду при выдохе. Сурфактант обезвреживает микроорганизмы, поступающие в составе вдыхаемого воздуха. Сурфактант облегчает газообмен (рис. 81).
Рис. 81. Газообмен в легких
Альвеолы являются важной частью в структуре дыхания. В легких человека содержится 600-700 млн альвеол.
Газообмен. Между воздухом альвеол и кровью газообмен происходит непрерывно. В нормальных условиях кровь не вступает во взаимодействие с атмосферным воздухом. Воздух, который содержится в альвеолах, называют дыхательным центром. Это “газ в состоянии депо”, он обеспечивает постоянный газообмен при всех процессах дыхания.
Газообмен осуществляется на поверхности альвеол, вплотную контактируя с поверхностью кровеносных капилляров. Мембраны кровеносных капилляров и альвеол образуют структуру, выполняющую единую функцию. Поэтому эту структуру называют альвеолярно-капиллярной мембраной. В трехстах миллиардах кровеносных капилляров циркулирует 60-90 мл крови, общая поверхность которой 65-70 м2. Такой объем крови в капиллярах циркулирует в виде пленки толщиной 0,01 мм, т.е. в виде передвигающейся пленки. Пленка очень проницаема для газов дыхания. Поэтому равновесие газов диффузией по обе стороны мембраны поддерживается даже в тех условиях, когда происходит уменьшение разницы между парциальными давлениями газов.
Вдыхаемый атмосферный воздух содержит около 21% кислорода, 0,03% двуокиси углерода, 79% азота и водяных паров.
Состав выдыхаемого воздуха отличается от состава атмосферного воздуха. В составе выдыхаемого воздуха содержится 16 % кислорода, 4 % двуокиси углерода и больше водяных паров.
В основе газообмена в легких лежит разность концентраций двух газов: концентрация кислорода в поступившем в альвеолы воздухе выше, чем в кровеносных капиллярах. Поэтому кислород из альвеол переходит через стенки капилляров в кровь, проникает в эритроциты. Затем кислород вступает в непрочное соединение с гемоглобином эритроцитов крови и образует оксигемоглобин. Насыщенная кислородом артериальная кровь по артериальным сосудам большого круга кровообращения разносится по органам и притекает в ткань. В тканях концентрация кислорода намного ниже, чем в артериальной крови. Поэтому кислород из артериальной крови переходит в ткань. Концентрация углекислого газа, наоборот, в тканях больше, чем в артериальной крови, поэтому он переходит в кровь. По венам венозная кровь приносит углекислый газ в легкие. Концентрация углекислого газа в венозной крови больше, чем в альвеолах, поэтому углекислый газ из венозной крови переходит в альвеолы.
Газообменом называют процесс перехода газов из среды высокого их парциального давления в среду с низким парциальным давлением.
1. Каково строение сурфактанта?
2. Какова функция сурфактанта?
3. В чем значение альвеол?
4. Как происходит газообмен в легких?
5. В чем разница газообмена в тканях?
6. Какое значение имеет газообмен в легких и тканях?