Газообмен в лёгких: диффузия O₂ и CO₂, транспорт газов кровью

Газообмен — процесс переноса O₂ из альвеол в кровь и CO₂ из крови в альвеолы по градиенту парциального давления. Понимание газообмена — основа интерпретации газов крови и лечения дыхательной недостаточности.

Парциальные давления газов

Показатель	Альвеолы	Артериальная кровь	Венозная кровь	Ткани
pO₂ (мм рт.ст.)	100	95-100	40	≤40
pCO₂ (мм рт.ст.)	40	35-45	46	≥46

Газы переносятся по градиенту давления: O₂ из альвеол (100) → в кровь (40 → 100); CO₂ из крови (46) → в альвеолы (40).

Аэрогематический барьер

Барьер между воздухом и кровью в альвеоле (толщина ~0,5 мкм):

Сурфактант
Альвеолоцит I типа (плоский)
Базальная мембрана (общая)
Эндотелий капилляра

Диффузионная способность зависит от: площади поверхности (≈70 м²), толщины барьера, градиента давления, коэффициента растворимости газа. CO₂ диффундирует в 20 раз быстрее O₂ (выше растворимость).

Кривая диссоциации оксигемоглобина

S-образная кривая отражает зависимость насыщения Hb кислородом (SaO₂) от pO₂:

При pO₂ = 100 мм рт.ст. → SaO₂ ≈ 98 % (плато — в лёгких)
При pO₂ = 40 мм рт.ст. → SaO₂ ≈ 75 % (в тканях — отдаёт 25 %)
При pO₂ = 26 мм рт.ст. → SaO₂ = 50 % (p₅₀ — параметр аффинности)

Сдвиги кривой диссоциации

Сдвиг вправо (↓ аффинность, ↑ отдача O₂ тканям)	Сдвиг влево (↑ аффинность, ↓ отдача)
↑ pCO₂ (эффект Бора)	↓ pCO₂
↓ pH (ацидоз)	↑ pH (алкалоз)
↑ температура	↓ температура
↑ 2,3-ДФГ	↓ 2,3-ДФГ
Взрослый Hb (HbA)	Фетальный Hb (HbF) — не связывает 2,3-ДФГ

Мнемоника сдвига вправо: «CADET, face Right» — CO₂, Acid, DPG, Exercise, Temperature → сдвиг вправо (работающая мышца нуждается в O₂ → отдача усиливается).

Транспорт CO₂

70 % — в виде HCO₃⁻ (бикарбонат) — карбоангидраза в эритроцитах: CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻. HCO₃⁻ выходит в плазму в обмен на Cl⁻ (хлоридный сдвиг)
23 % — в виде карбаминогемоглобина (CO₂ + Hb → HbCO₂)
7 % — растворённый в плазме

Газы артериальной крови: нормы

Показатель	Норма
pH	7,35-7,45
pO₂	80-100 мм рт.ст.
pCO₂	35-45 мм рт.ст.
HCO₃⁻	22-26 мэкв/л
SaO₂	95-100 %
BE (избыток оснований)	−2 до +2 мэкв/л

Часто задаваемые вопросы

Почему при отравлении CO SpO₂ на пульсоксиметре нормальная?

Пульсоксиметр измеряет соотношение оксигемоглобина и дезоксигемоглобина по поглощению света. Карбоксигемоглобин (HbCO) поглощает свет так же, как оксигемоглобин → пульсоксиметр «не видит» разницы и показывает ложно-нормальные значения. Для диагностики отравления CO нужен ко-оксиметр (газоанализатор) — определяет фракцию HbCO.

Почему фетальный гемоглобин лучше связывает кислород?

HbF (α₂γ₂) не связывает 2,3-ДФГ (в отличие от HbA α₂β₂). 2,3-ДФГ снижает аффинность Hb к O₂, стабилизируя дезокси-форму. Без 2,3-ДФГ → кривая диссоциации HbF сдвинута влево → HbF «забирает» O₂ у материнского HbA в плаценте. Это обеспечивает транспорт O₂ от матери к плоду.

Изучайте физиологию через интерактивные уроки. Связанные темы: пневмония, рентген ОГК, форменные элементы крови, цикл Кребса.

Связанные инструменты: Уроки: Нормальная физиология

Все статьи блога · Каталог предметов · Клинические калькуляторы