Определение изобарического газообмена. Формы изобарического газообмена
Чтобы выяснить потенциально важную роль двух форм изобарического газообмена, охарактеризованного вначале как явление, имеющее отношение к погружениям водолаза, весьма важно выделить различие между умозрительными (физическими и физиологическими) положениями, прежде всего введением двух разных, но в то же время совместных понятий. D'Aoust и соавт. (1979), не вдаваясь в изложение какого-либо частного механизма, предложили использовать термин «контрравновесие» для преходящей ситуации, когда газы стремятся к состоянию равновесия, и термин «контробмен» для ситуаций устойчивого состояния.
В настоящей статье мы эти термины не используем, по их можно встретить в литературных источниках вместе с другими терминами. Чтобы понять основное различие между указанными ситуациями газообмена, рассмотрим рисунок. Так, на рисунке, а схематически изображен человек, дышащий одним газом (2), в то время как окружающая среда состоит из другого газа (1). При такой «поверхностной контрдиффузии» вдыхаемый газ 2 имеет градиент давлений, направленный от тела человека в пространство камеры.
Этот градиент будет существовать главным образом в коже и всех других поверхностях тела человека, потому что глубокие ткани со временем станут насыщенными. Аналогично этому существует и другой градиент давлений и обусловленное им перемещение газа 1 из пространства камеры в альвеолы легких человека. Если принять, что газ в камере пополняется небольшим количеством газа 2, диффундирующего из организма через кожу, то ситуация в начальной стадии почти соответствует устойчивому состоянию, когда существуют (особенно в толще кожи человека) два эквивалентных и противоположно направленных градиента давлений.
В конечном счете-должны произойти два события:
1) Поверхностные ткани человека со временем начнут насыщаться газом 2, за исключением кожи, где будет существовать. направленный наружу градиент.
2) Поверхностные слои кожи также будут приближаться к состоянию насыщения газом 1, за исключением тех участков, где будет иметь место направленный снаружи во внутрь капилляров крови градиент давления газа 1.
Теперь легко заметить, что в этом случае перенасыщение неизменно, так как потоки газов разнонаправленны. Такую ситуацию назвали «устойчивым состоянием», поддерживаемым «установившимися» градиентами давлений, потенциально смертельно» опасными [Lambertsen, Idicula, 1975].
На рисунке изображена иная, чем описанная выше ситуация, а именно, изобарический газообмен «глубоких тканей». Дыхательный аппарат отсутствует, человек дышит тем же газом, что и в окружающей среде. Смысл состоит в том, что, если газ в камере быстро заменить газом 2, то газ 1 будет удаляться наружу через легкие (в первый момент и через кожу), а газ 2 будет поступать в организм опять через легкие и кожу.
Из приведенной схемы следует, что некоторые участки тела в отдельные моменты времени после смены в камере газа станут перенасыщенными. Однако такое перенасыщение следует рассматривать как преходящее, потому что газ со временем удалится, и его содержание в тканях станет незначительным, а организм в итоге насытится газом 2, конечное давление которого не превысит окружающее. Итак, необходимо различать условия устойчивого и неустойчивого (преходящего) состояний изобарического газообмена. Они были изложены выше конспективно, потому что содержатся почти во всех экспериментальных и теоретических работах, опубликованных к настоящему времени.
