Переход газа из альвеолы в кровоток осуществляется посредством диффузии. При этом молекула соединения переходит из газообразной среды в жидкую фазу. В этой связи поступление вещества зависит от следующих факторов:
1. Растворимости газа в крови;
2. Градиента концентрации газа между альвеолярным воздухом и кровью;
3. Интенсивности кровотока;
4. Состояния легочной ткани.
1. Растворимость веществ в крови отличается от растворимости в воде и порой существенно. Это связано с наличием растворенных в плазме крови её составных частей (соли, липиды, углеводы, белки) и форменных элементов (лейкоциты, эритроциты). Сравнительная характеристика растворимости некоторых неэлектролитов в различных средах представлена на таблице 10.
Таблица 10. Коэффициенты распределения некоторых неэлектролитов (t = 37оС; Р = 101,3 кРа)
Вещество | Кровь/Газ | Вода/газ | Масло/газ |
Этилен Циклопропан Галотан Дивиниловый эфир Трихлорэтилен Хлороформ Диэтиловый эфир | 0,140 0,415 2,35 2,80 9,15 10,3 15,2 | 0,081 0,204 0,74 1,40 1,55 3,8 15,6 | 1,28 11,2 224 58 960 265 50,2 |
(Н. Killian, H. Weese, 1964)
|
|
Растворисмость газов в жидкостях зависит от температуры. Зависимость эта различна для различных газов и растворителей, тем не менее, как правило, растворимость понижается при повышении температуры.
Состояние равновесия между кровью и газом при прочих равных условиях устанавливается тем быстрее, чем с большей скоростью растворяется газ.
2. Количество газа, растворенного в жидкости, всегда пропорционально величине парциального давления газа (закон Генри).
В качестве примера можно привести данные, получаемые при воздействии веселящего газа (N2O). Этот газ применяется для наркоза в смеси с кислородом (20% объемных О2 и 80% N20).
При этих условиях и температуре тела складываются следующие характеристики содержания газа в организме:
Концентрация газа Парциальное давление Растворено в 1 л крови Концентрация в крови | (Объемные проценты) кРа литров мМоль грамм г/л | 80 81 0,374 16,6 0,736 0,736 |
Таким образом, состояние равновесия в системе: вдыхаемая смесь/ткани, устанавливается при содержании N2O в крови 0,736 г/л. Продолжение ингаляции газа в данной концентрации не приведет к дальнейшему росту его содержания в крови. Время, в течение которого в крови устанавливается такая концентрация токсиканта, может быть существенно уменьшено при увеличении парциального давления газа во вдыхаемом воздухе.
3. В процессе резорбции газов в кровь большую роль играет интенсивность легочного кровотока. Она идентична минутному объему сердечного выброса. Чем выше минутный объем, тем больше крови в единицу времени попадает в альвеолярные капилляры, тем больше газа уносится оттекающей от легких кровью и переносится к тканям, тем быстрее устанавливается равновесие в системе распределения газа между средой и тканями.
|
|
4. Стенка капилляра в норме не представляет собой существенного препятствия для диффундирующих газов. Только в патологически измененных легких (отек легких, клеточная инфильтрация альвеолярно-капиллярного барьера) проникновение газов в кровь затруднено. Уменьшение числа капилляров в легких (эмфизема) - другое патологическое состояние, затрудняющее поступление газа в организм.