Обмен жидкости в капиллярах легких. Обмен интерстициальной жидкости в легких
а) Обмен жидкости в капиллярах легких и динамика обмена интерстициальной жидкости в легких. Динамика обмена воды через мембраны легочных капилляров качественно не отличается от таковой в других тканях. Однако количественная сторона имеет важные отличия.
1. Давление в легочных капиллярах небольшое (около 7 мм рт. ст.) по сравнению со значительно превышающим его функциональным давлением в капиллярах периферических тканей, где оно составляет около 17 мм рт. ст.
2. Давление интерстициальной жидкости в легких немного более отрицательно, чем в периферических подкожных тканях. Это было установлено двумя способами: при помощи микропипетки, введенной в интерстициальную ткань легких (около -5 мм рт. ст.) и при измерении абсорбционного давления альвеолярной жидкости (около -8 мм рт. ст.).
3. Легочные капилляры относительно легко пропускают белковые молекулы, поэтому онкотическое давление в интерстициальной жидкости легких составляет около 14 мм рт. ст., в то время как в периферических тканях оно составляет менее половины этой величины.
4. Стенки альвеол являются крайне тонкими, и эпителий, покрывающий поверхность альвеол, настолько слаб, что может порваться при любом положительном давлении в интерстициальных пространствах, если оно окажется выше давления альвеолярного воздуха (больше 0 мм рт. ст.), что позволяет жидкости из интерстиция перейти в альвеолы.
Теперь посмотрим, какое значение эти количественные различия имеют для динамики жидкости в легких.
Гидростатические и осмотические силы около капиллярной (слева) и альвеолярной (справа) мембран легких. В центре - окончание лимфатического сосуда, которое всасывает жидкость из интерстициального пространства легких
б) Взаимосвязь между давлением интерстициальной жидкости и другими давлениями в легких. На рисунке выше показаны легочный капилляр, легочная альвеола и лимфатический капилляр, дренирующий интерстиций между капилляром с кровью и альвеолой. Обратите внимание на соотношение сил на мембране капилляра с кровью.
Таким образом, силы, направленные на выход из клетки, преобладают над силами, направленными внутрь клетки, создавая на мембране легочного капилляра среднее фильтрационное давление, величина которого вычисляют следующим образом.
Это фильтрационное давление является причиной постоянного небольшого тока жидкости из легочных капилляров в интерстициальное пространство, откуда эта жидкость всасывается через лимфатическую систему легких обратно в кровоток, если не учитывать малое количество, которое испаряется в альвеолы.
в) Отрицательное давление в интерстициальной ткани легких и механизм, поддерживающий «сухость» альвеол. Одним из самых важных вопросов для понимания функции легких является вопрос: почему в нормальных условиях альвеолы не наполняются жидкостью? Предположение, что эпителий альвеол настолько прочен и непроницаем, поэтому жидкость не может проникнуть из интерстициального пространства в альвеолы, ошибочно, т.к. эксперименты показали, что между клетками альвеолярного эпителия всегда существуют отверстия, через которые могут пройти даже большие белковые молекулы, а также вода и электролиты.
Если вспомнить, что капилляры и лимфатическая система легких в нормальных условиях поддерживают небольшое отрицательное давление в интерстиции, становится ясным, что при появлении в альвеолах лишней жидкости она механически всасывается в интерстициальную ткань легких через небольшие отверстия между эпителиальными клетками альвеол. После этого излишняя жидкость или транспортируется по лимфатической системе легких, или абсорбируется в капилляры легких. Таким образом, в нормальных условиях альвеолы остаются «сухими», за исключением небольшого количества жидкости, выделяемой из эпителия на выстилаемую им поверхность альвеол и поддерживающей влажность этой поверхности.