ГАЗОВА ОБМЯНА

Под понятието газова обмяна трябва да се разбира обмяната на кислорода и въглеродния двуокис между кръвта и белите дробове, транспортът им с кръвта и тяхната обмяна между кръвта и тъканите.

В процеса на газовата обмяна важно участие вземат редица вещества: хемоглобинът на червените кръвни клетки, буферните системи на кръвта и един специален фермент, който се съдържа в еритроцитите и носи името въглекисела анхидраза или карбоанхидраза.

Обмяната на газовете между кръвта и белите дробове или между кръвта и тъканите по същество е физикохимичен процес на дифузия на газове през тънките стени на алвеолите и капилярите. Тези стени са изградени от живи клетки, но тъй като имат незначителна дебелина, непревишаваща 0,004 мм, играят ролята на мембрана, пасивно пропускаща дифундиращите през нея газови молекули. Следователно

основните закономерности на газовата обмяна са закономерности на дифузия на газове през гранични мембрани, които, за да бъдат разбрани, изискват добро познаване на две чисто физични явления парциално налягане и разтворимост (абсорбция) на газовете в течността.

Парциално налягане. От физиката знаем, че общото налягане, което упражнява една газова смес върху стените на съда, в който тя се намира, е равно на сбора от парциалните налягания на газовете, съставящи тази смес. А под парциално налягане на даден газ в една газова смес се разбира налягането, което би упражнил този газ върху стените на съда, ако сам той би заемал обема на цялата газова смес. С други думи, под парциално налягане трябва да се разбира тази част от общото налягане на газовата смес, която се пада на всеки газ по-отделно. Изчисленията показват, че парциалното налягане на всеки газ съответства на неговото процентно съдържание в газовата смес. например въздухът, който е газова смес от 20,94 % кислород, 78% азот и около 1 % благородни газове, има на морското равнище и при температура 0С 760 мм живачен стълб налягане. Съответно на това и парциалното налягане на кислорода ще бъде 20,94 % от 760 мм или 159 мм живачен стълб, на азота 78% от 760 мм или 593 мм живачен стълб и на благородните газове около 1 % от 760 мм или около 8 мм живачен стълб.

Разтворимост на газовете. Когато един газ се намира над една течност, част от молекулите на газа преминават в течността и се разтварят в нея. Това явление се нарича разтворимост или абсорбция на газа. Според закона на Хенри количеството газ, което се разтваря физично в една течност, е право пропорционално на налягането на този газ над течността. Ако вместо еднороден газ над течността има газо-а смес, количеството на разтворените в течността газове от тази газова смес е право пропорционално на тяхното парциално налягане.

Количеството газ, което се разтваря в 1 куб. см течност при 0 С и

60 мм парциално налягане на газа над течността, се нарича коефициент на разтворимост на дадения газ или абсорбционен коефициент. Например по отношение на водата абсорбционният коефициент на кислорода е 0,049 куб. см, на азота 0,024 куб. см и на въглеродния двуокис 1,713 куб. см. Тези цифри показват, че най-голяма разтворимост във водата има въглеродният двуокис, а най-малка азотът.

Разтворените в дадена течност газови молекули имат постоянен стремеж да преминават от течността в намиращата се над нея газова смес. Това е т. нар. напрежение на газа, което при обикновени условия се намира в динамично равновесие с неговото парциално налягане. Поради това, като определим парциалното налягане на даден газ, ние определяме в същото време и неговото напрежение в течността.

Когато поради една или друга причина динамичното равновесие между