Почему парциальное давление кислорода в крови такое же, как и в альвеолах?

Парциальное давление кислорода в альвеолах около 104 мм рт.ст., после газообмена оно становится 40 мм рт.ст. Я понимаю, что при газообмене градиент давления гонит кислород в кровь, а СО2 наружу. Мой вопрос таков: поскольку парциальное давление кислорода в альвеолах составляет 104 мм рт. кислород покидает альвеолы, парциальное давление падает и на столько же возрастает в легочных капиллярах. В состоянии равновесия они оба не должны быть на уровне 72 мм рт.ст.? Математически говоря:
104-X(альвеолярный PO2)=40+X(кровяной PO2)

Ответы (1)

Я вижу три необоснованных предположения в вашем уравнении.

  1. Вы рассматриваете парциальное давление как концентрацию. Парциальные давления не являются концентрациями, хотя они являются удобным представлением концентрации для газов, потому что поведение газов, особенно в отношении диффузии между газами и жидкостями, зависит от парциального давления по закону Генри . Для кислорода в крови парциальное давление еще более отличается от «количества кислорода на единицу объема», потому что большая часть кислорода, переносимого кровью, связана с гемоглобином, а не свободно плавает / растворяется в жидкости.

  2. Вы предполагаете, что в альвеолах присутствует конечное количество кислорода, как будто в альвеолах находится 104 мм рт. ст. кислорода, а затем приходит кровь и забирает его часть. Это не так; кровь постоянно поступает через капилляры, и в легких происходит постоянная диффузия и объемный поток газов (пополняемых внешним вдыхаемым воздухом).

  3. Следуя (1) и (2), кажется, вы предполагаете, что кровь и газ имеют одинаковый объем. Этого не должно быть.

Вместо этого, чтобы понять, почему парциальное давление кислорода в крови, выходящей из легких, такое же, как и парциальное давление кислорода в самих альвеолах, важно понимать, что площадь поверхности альвеол абсолютно массивна и что газы диффундируют довольно свободно. на расстояниях размеры капилляров. Они одинаковы по той же причине: если вы поместите немного водорастворимого красителя в стакан с водой и энергично встряхнете его в течение нескольких секунд, вы обнаружите, что краситель равномерно распределился. Если она не была равномерно распределена в начале, она будет очень близкой, когда вы закончите. То же и с кровью через легкие. Если в альвеолы ​​ввести немного больше кислорода, то немного больше поступит в кровь; обе концентрации будут выше, но они все равно будут одинаковыми.

Итак, это говорит вам, почему число такое же, но почему это число составляет около 104 мм рт.ст.? Ну, это точное число будет варьироваться в зависимости от конкретных условий, но вы можете быть уверены, что это число будет равновесным где-то между атмосферной концентрацией кислорода и кислородом крови, поступающей в легкие. Это усреднение уже произошло и происходит постоянно все время.

@ Брайан Краузе; если давление в альвеолах постоянно, то почему после диффузии О2 в капилляры (при внешнем дыхании) РО2 альвеолярного воздуха снижается до 40 мм рт.ст. Кроме того, при внутреннем дыхании PO2 крови снижается до 40 после того, как кислород диффундирует в ткани, если бы давление было постоянным, снижения не должно быть. Кстати, я был бы признателен, если бы вы могли привести мне другую аналогию, "краситель" было трудно представить.
Я где-то читал, что разница между объемом воздуха в альвеолах и объемом крови в капиллярах также играет роль в том, почему парциальные давления одинаковы. И вы также сказали это в своем объяснении, поэтому мне было интересно, как они могут быть связаны
@Taofeek «PO2 альвеолярного воздуха снижается до 40 мм рт.ст.» - это не так. Если бы вы перестали дышать на долгое время, возможно, в конце концов это произошло бы, но не для нормального дыхания. "PO2 крови снижается до 40 после того, как кислород диффундирует в ткани, если бы давление было постоянным, то не должно было быть снижения" - я никогда не говорил, что давление везде постоянно. В тканях мало кислорода из-за клеточного дыхания. Кровь, выходящая из тканей, содержит меньше кислорода, чем кровь, поступающая в ткани, но кровь, выходящая из тканей, имеет примерно такое же давление кислорода, как и сами ткани.
Еще один фактор, который следует учитывать, заключается в том, что кислород (в первую очередь) не растворяется в крови, он химически связан с гемоглобином. Так что парциальное давление может быть не так уж важно.
@jamesqf Добавил это как дополнительный пункт в (1). По-прежнему остается, что вы не можете рассматривать парциальные давления как концентрации для любого раствора, но это особенно верно для крови и кислорода (или CO2), поскольку они в основном переносятся гемоглобином, поэтому, даже если вы использовали коэффициенты распределения для воды или плазмы, вы придумывал очень неправильные цифры.
Почему парциальное давление кислорода в крови такое же, как и в альвеолах?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v