Газова обмяна

Газовата обмяна в човешкия организъм представлява дифузия на кислород и въглероден диоксид, през стените на алвеолите и капилярите, както и дифузията им от капилярите към тъканите и обратно.

Газовата обмяна е свързана и с характеристиките на мембраните, през които се осъществява преминаването на газовете, а именно от дебелината на мембраните, големината на дифузионната площ и особеностите на белодробната циркулация.

Газовата обмяна зависи от някои фактори като парциално налягане, разтворимост, налягане на водните пари.

Парциално налягане

Разширявайки се, газовете заемат цялото пространство, в което се намират. Въздухът представлява газова смес, в която всеки газ упражнява отделно налягане, което е независимо от това на другите газове.

Като парциално налягане (p) се обозначава общото налягане на газовата смес, което равно на сбора от парциалните налягания на отделните газове. Парциалното налягане е правопропорционално на броя на молекулите на даден газ, т.е. на неговата концентрация в газовата смес, при еднакви температура и обем. Парциалното налягане се измерва в кРа (Torr).

Разтворимост

Ако една газова фаза се намира в контакт с течна фаза, когато фазите не си взаимодействат химически и поради наличието на дифузия, една част от газовите молекули проникват в течността.

Това явление се нарича абсорбция или физично разтваряне (разтворимост) и продължава докато не се установи равновесие между броя на газовите молекули, които влизат и излизат за единица време. Тогава налягането на газа е еднакво в течността и газовата среда.

Известен е фактът, че при температура 38°C и парциално налягане 101 кРа в 1 мл плазма се разтварят физикално - 0,541 мл въглероден диоксид, докато кислород - 0,024 мл.

Количеството на разтворените молекули зависи от:

• вида на газа (във вода въглеродният диоксид се разваря по-добре от кислорода);
• вида на течността (в дестилирана вода разтворимостта на въглеродния диоксид е по-голяма, отколкото в кръвна плазма);
• температурата на средата (разтворимостта намалява, ако температурата се повиши);
• налягането на газа (разтварянето се улеснява в условия на по-високо налягане, при постоянна температура).

Налягане на водните пари

Водните пари представляват газовата фаза на водата. Те постоянно се генерират чрез изпаряване и се отсраняват чрез кондензация.

Водните пари са нужни за реализирането на нормална газова обмяна. По тази причина при интубирани пациенти (пациенти с въведена тръба в трахеята), въздухът трябва да бъде допълнително овлажняван. Всички газове в организма се намират в непосредствен контакт с вода и затова в състава на тези газове се намират водни пари. Наличието на тези водни пари обуславя така наречения парен натиск, който зависи от молекулните особености на водата и от температурата.

Известно е, че при температура 38°C парциалното налягане на водните пари е 6,3 кРа. Увеличаването на парциалното налягане на водните пари е правопропорционално на повишаването на температурата. Поради тази причина, при настъпване на промени в парциалното налягане с температурата е необходимо стойностите на газовите обеми и на техните съставки да бъдат коригирани.