2) поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме
3) газообмен между легкими и притекающей к ним кровью
4) газообмен между организмом и внешней средой (+)
Система внешнего дыхания обеспечивает обмен газов между атмосферным воздухом и внутренней средой организма: поступление кислорода и удаление углекислого газа. В её работе участвуют вентиляция лёгких, проходимость дыхательных путей, дыхательные мышцы и грудная клетка, а также диффузия газов через альвеолярно-капиллярную мембрану и соответствие вентиляции перфузии. Поэтому правильным является положение о газообмене между организмом и внешней средой.
В альвеолах кислород перемещается по градиенту парциального давления из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислый газ — в обратном направлении. Транспорт этих газов кровью относится преимущественно к функциям системы кровообращения, тогда как газообмен между лёгкими и притекающей кровью является только одним из этапов внешнего дыхания. Поддержание кислотно-щелочного равновесия имеет важное функциональное значение, но достигается совместной работой дыхательной и почечной систем и не является непосредственным определением внешнего дыхания.
Эффективность внешнего дыхания оценивают по показателям вентиляции и газового состава крови. Гиповентиляция приводит к повышению парциального давления углекислого газа и респираторному ацидозу, а нарушение диффузии или вентиляционно-перфузионных отношений — к гипоксемии. К основным методам оценки относятся спирометрия, пульсоксиметрия и исследование газов артериальной крови.
| Этап дыхательного процесса | Основная локализация | Механизм | Результат |
|---|---|---|---|
| Вентиляция | Дыхательные пути и лёгкие | Перемещение воздуха вследствие изменения объёма грудной клетки и давления в альвеолах | Обновление альвеолярного воздуха |
| Альвеолярно-капиллярная диффузия | Альвеолы и лёгочные капилляры | Переход газов по градиенту парциальных давлений через тонкую мембрану | Насыщение крови кислородом и удаление углекислого газа |
| Вентиляционно-перфузионное соответствие | Лёгочные ацинусы | Согласование поступления воздуха с кровотоком в данном участке лёгкого | Оптимальная эффективность лёгочного газообмена |
| Транспорт газов | Кровь и сосудистое русло | Перенос кислорода гемоглобином и плазмой, углекислого газа — в растворённом виде и в форме бикарбоната | Доставка газов между лёгкими и тканями |
| Тканевой газообмен | Системные капилляры и ткани | Диффузия кислорода в клетки и углекислого газа в кровь | Обеспечение клеточного метаболизма и возврат CO2 |
| Клеточное дыхание | Митохондрии клеток | Окислительное фосфорилирование с использованием кислорода | Синтез АТФ и образование углекислого газа |
Нарушение любого звена внешнего дыхания может проявляться одышкой, снижением сатурации и изменением парциальных давлений газов крови. Снижение объёмных показателей при спирометрии характерно для вентиляционных расстройств, а уменьшение диффузионной способности лёгких — для нарушений альвеолярно-капиллярного переноса. Повышение PaCO2 указывает на недостаточную альвеолярную вентиляцию, тогда как изолированная гипоксемия возможна при нарушении диффузии или вентиляционно-перфузионного соответствия. Таким образом, внешнее дыхание представляет собой интегрированный процесс, связывающий атмосферу с газовым составом крови.