2) транспортировка газов к тканям и от них
3) захват кислорода и перенос его к тканям
4) перенос СO2 от тканей к легким
Система внешнего дыхания обеспечивает поступление кислорода из альвеолярного воздуха в кровь малого круга кровообращения и удаление углекислого газа из крови в альвеолы. Этот процесс происходит через альвеолярно-капиллярную мембрану путем диффузии по градиенту парциального давления газов: кислород перемещается из альвеол в капиллярную кровь, а углекислый газ — в противоположном направлении.
Эффективность внешнего дыхания определяется согласованностью трех основных процессов: альвеолярной вентиляции, легочной перфузии и диффузии газов. Нарушение любого из этих звеньев приводит к снижению оксигенации крови и, при выраженной дыхательной недостаточности, к гипоксемии и гиперкапнии. Транспорт кислорода к тканям и перенос углекислого газа от тканей к легким относятся уже к функции крови и сердечно-сосудистой системы, то есть к этапу транспорта газов, а не к внешнему дыханию.
| Этап дыхательного процесса | Основное содержание | Ключевые структуры и механизмы |
|---|---|---|
| Легочная вентиляция | Обновление воздуха в альвеолах | Дыхательные мышцы, грудная клетка, воздухоносные пути |
| Альвеолярно-капиллярный газообмен | Переход O2 в кровь и CO2 в альвеолы | Диффузия через альвеолярно-капиллярную мембрану |
| Легочная перфузия | Кровоток через капилляры, окружающие альвеолы | Малый круг кровообращения, соответствие вентиляции и перфузии |
| Транспорт кислорода кровью | Доставка O2 от легких к органам | Гемоглобин, сердечный выброс, системный кровоток |
| Транспорт углекислого газа | Перенос CO2 от тканей к легким | Бикарбонатная система, карбгемоглобин, плазма крови |
| Тканевое дыхание | Использование кислорода клетками с образованием энергии | Митохондрии, окислительное фосфорилирование |
Таким образом, внешнее дыхание заканчивается на уровне обмена газов между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров. Его состояние оценивают по показателям вентиляции, газового состава артериальной крови, диффузионной способности легких и вентиляционно-перфузионных отношений. Разграничение внешнего дыхания, транспорта газов и тканевого дыхания важно для определения механизма гипоксии. Например, нормальная вентиляция легких не исключает тканевую гипоксию при анемии или недостаточном сердечном выбросе.