2) диффузию из капилляров в окружающие ткани
3) конвекционный перенос кровью к капиллярам тканей (+)
4) конвенционный транспорт в альвеолы (вентиляция)
Транспорт газов кровью представляет собой конвекционный, или объёмный, перенос кислорода и углекислого газа кровотоком между лёгкими и тканями. После прохождения альвеолокапиллярного барьера кислород доставляется системным кровообращением к капиллярам органов, а углекислый газ переносится в обратном направлении к лёгким. В отличие от диффузии, этот процесс не ограничивается перемещением молекул по градиенту концентрации на коротком расстоянии, а зависит от кровотока и количества газа, содержащегося в единице объёма крови.
Кислород в крови переносится преимущественно в связанном с гемоглобином состоянии в виде оксигемоглобина; небольшая его часть растворена в плазме. Основной показатель доставки кислорода тканям рассчитывают по формуле DO2 = сердечный выброс × содержание O2 в артериальной крови, где содержание кислорода определяется уровнем гемоглобина, его сатурацией и парциальным давлением кислорода. Поэтому нормальное значение PaO2 не исключает тканевую гипоксию при анемии, снижении сердечного выброса или нарушении связывания кислорода с гемоглобином.
Диффузия кислорода из альвеол в кровь и из тканевых капилляров в клетки относится к другим этапам газообмена. Вентиляция обеспечивает конвекционный перенос воздуха по дыхательным путям, но не является транспортом газов кровью. Углекислый газ в венозной крови главным образом переносится в форме бикарбоната, а также в виде карбаминовых соединений и в растворённом состоянии.
| Звено газообмена | Направление перемещения | Основной механизм | Ключевые факторы или признаки нарушения |
|---|---|---|---|
| Лёгочная вентиляция | Атмосферный воздух — альвеолы | Конвекционный перенос по дыхательным путям | Минутная вентиляция, проходимость бронхов; нарушения при обструкции и гиповентиляции |
| Альвеолокапиллярная диффузия | Альвеолы — кровь лёгочных капилляров | Переход по градиенту парциальных давлений через аэрогематический барьер | Толщина мембраны, площадь газообмена; снижение диффузионной способности при фиброзе и отёке лёгких |
| Транспорт кровью | Лёгкие — тканевые капилляры и обратно | Конвекционный перенос кровотоком | Зависит от сердечного выброса и содержания газа в крови; нарушается при шоке, анемии, сердечной недостаточности |
| Диффузия в тканях | Тканевые капилляры — клетки | Перемещение по градиенту парциального давления через интерстиций | Определяется расстоянием диффузии, микроциркуляцией и потреблением кислорода клетками |
| Содержание кислорода в артериальной крови | Формирует переносимую кровью ёмкость O2 | Преимущественно связь с гемоглобином | CaO2 ≈ 1,34 × Hb × SaO2 + 0,003 × PaO2; критичны гемоглобин и сатурация |
| Транспорт углекислого газа | Ткани — лёгкие | Бикарбонатный, карбаминогемоглобиновый и растворённый транспорт | Связан с кислотно-основным состоянием; лёгкие обеспечивают выведение CO2 посредством альвеолярной вентиляции |
В клинической оценке гипоксии необходимо раздельно анализировать вентиляцию, диффузию, перфузию и содержание кислорода в крови. Артериальные PaO2 и SaO2 характеризуют оксигенацию, но не полностью отражают доставку кислорода тканям. Для её оценки учитывают гемоглобин, сердечный выброс, признаки нарушения микроциркуляции и уровень лактата. Таким образом, правильный вариант обозначает именно перенос газов кровотоком к тканевым капиллярам как самостоятельный этап внешнего дыхания.