2021-01-04 05:03 PM
Áp suất được gây ra bởi tác động ảnh hưởng của phân tử hoạt động chống lại mặt phẳng, do đó, áp lực đè nén của khí ảnh hưởng tác động lên mặt phẳng của đường hô hấp và những phế nang cũng tỷ suất thuận với lực ảnh hưởng tác động mà tổng thể những phân tử khí ở mặt phẳng ngoài .Sau khi những phế nang ( alveoli ) được thông khí phổi, bước tiếp theo của quy trình hô hấp là sự trao đổi ( khuếch tán ) khí O2 từ phế nang vào trong máu phổi và sự khuếch tán khí CO2 theo hướng ngước lại là đi từ máu tới những phế nang. Quá trình khuếch tán chỉ đơn thuần là sự khuếch tán qua lại 1 cách ngẫu nhiên giữa những phân tử khí khi qua màng hô hấp và dịch liền kề. Tuy nhiên trong sinh lý hô hấp ta không những chăm sóc tới chính sách cơ bản của sự khuếch tán mà còn là vận tốc nó xảy ra, yên cầu cần sự hiểu biết rất nhiều về vật lý của sự khuếch tán trao đổi khí .
Cơ sở phân tử của khuếch tán khí
Tất cả các khí tập trung trong sinh lý học hô hấp là các phân tử có sự chuyển động tự do qua lại trong quá trình khuếch tán. Điều này cũng đúng với chất khí hoà tan trong chất lỏng và mô trong cơ thể.
Trong quy trình khuếch tán cần phải được phân phối nguồn năng lượng, nguồn nguồn năng lượng này được phân phối bởi sự hoạt động động học những phân tử ( quan tâm khi ở nhiệt độ không tuyệt đối sự hoạt động của những phân tử sẽ không còn ) .
Đối với 1 số phân tử mà không có sự gắn bó với những phận tử khác nghĩa là có sự hoạt động tuyến tính vận tốc cao thì chúng sẽ tiến công những phân tử khác, sau đó chúng nảy đến những vị trí khác và liên tục chuyển dời và lại liên tục tới tiến công những phân tử khác như vậy nữa. Bằng cách này mà những phân tử hoạt động 1 cách nhanh gọn và ngẫu nhiên ! ( tưởng tượng tới sự hoạt động của những quả bi-a trên bàn bi-a : D ) .
Khuếch tán thực của dòng khí trong chuyển động 1 chiều – kết quả của Gradient nồng độ
Nếu có 1 buồng khí hay 1 dung dịch có nồng độ cao của 1 chất khí đặc biệt quan trọng tại 1 đầu của 1 buồng và nồng độ thấp tại 1 đầu kết thúc như bộc lộ trong hình thì sự khuếch tán thực của chất khí là đi từ vùng có nồng độ tới vùng có nồng độ thấp. Lý do rõ ràng những phân tử ở đầu A của buồng và ngược lại. Do đó vận tốc khuếch tán của 1 trong 2 hướng là có sự cân đối khác nhau được bộc lộ bằng hình mũi tên trong hình .
Hình. Sự khuếch tán oxy từ đầu này sang đầu kia của buồng. Sự độc lạ giữa độ dài của những mũi tên bộc lộ sự khuếch tán ròng
Áp lực của 1 chất khí trong hỗn hợp các chất khí – Áp xuất riêng phần của từng chất khí
Áp suất được gây ra bởi nhiều tác động ảnh hưởng của những phân tử hoạt động chống lại một mặt phẳng, do đó, áp lực đè nén của một chất khí ảnh hưởng tác động lên mặt phẳng của đường hô hấp và những phế nang cũng tỷ suất thuận với lực tác động ảnh hưởng mà toàn bộ những phân tử khí ở mặt phẳng ngoài. Điều này có nghĩa rằng áp lực đè nén là tỷ suất thuận với nồng độ chất khí .
Trong sinh lý hô hấp với những chất khí của sự hô hấp như O2, CO2 và N2 thì tỷ suất khuếch tán của mỗi của những loại khí là tỷ suất thuận áp lực đè nén gây ra bởi khí đó một mình, mà được gọi là áp suất riêng phần của khí ( phân áp ). Khái niệm về áp suất riêng phần hoàn toàn có thể được lý giải như sau :
Trong không khí khi ta coi có 79 % là Nito và 21 % là O2, với áp xuất của không khí là 760 mmHg mà lại có áp lực đè nén mà mỗi loại khí góp thêm phần vào việc tổng áp lực đè nén tỷ suất thuận với nồng độ của nó nên 79 % của 760 mmHg được tạo bởi N2 ( 600 mmHg ) và 21 % của 760 mmHg được tạo bởi O2 ( 160 mmHg ). Như vậy áp xuất riêng phần của từng chất khí là áp xuất riêng rẽ của những khí trong hỗn hợp khí được tạo bởi tổng của PO2, PN2, PCO2, và những chất khí khác .
Áp lực của khí hoà tan trong nước và mô
Khí hoà tan trong nước hoặc mô trong khung hình cũng gây áp lực đè nén và những phân tử khí hòa tan được vận động và di chuyển ngẫu nhiên và có động năng. Hơn nữa, khi những khí hòa tan trong chất lỏng gặp một mặt như màng của một tế bào, nó cũng tác động ảnh hưởng áp xuất riêng phần của mình lên mặt đó. Những áp lực đè nén một phần những khí hoà tan riêng không liên quan gì đến nhau được tạo giống như những áp lực đè nén riêng phần trong không khí – Nó gồm PO2, PCO2, PN2 và những chất khí khác .
Những yếu tố quyết định áp suất riêng phần của một khí hoà tan trong 1 chất dịch
Áp xuất riêng phần của 1 chất khí cũng như trong dung dịch đươc xác lập không chỉ bởi nồng độ của nó mà còn được xác lập bởi thông số hoà tan của chất khí đó ( solubility coefcient ), đặc biệt quan trọng là CO2, được những phân tử nước hút lại trong khi những loại phân tử khác thì bị đẩy lùi nên phân tử đó tan ra và sẽ không tạo nhiều áp xuất trong dung dịch và ngược lại những phân tử khác bị nước đẩy ra và sẽ tạo nhiều áp xuất trong dung dịch. Mối quan hệ này được bộc lộ bằng quy luật Henry :
Partial pressure = Concentration of dissolved gas/Solubility coeff icient
Với Partial pressure : áp xuất riêng phần .
Concentration of dissolved gas : nồng độ chất khí .
Solubility coefficient : thông số hoà tan .
Chú ý áp xuất riêng phần được tính bằng áp xuất khí quyển ( atm ) .
Ta có thông số hoà tan của 1 số chất :
Oxygen : 0.024 .
Carbon dioxide : 0.57 .
Carbon monoxide : 0.018 .
Nitrogen : 0.012 .
Helium: 0.008.
Từ bảng trên ta thấy CO2 có thông số hoà tan gấp khoảng chừng 20 lần O2, do đó áp suất riêng phần của CO2 ( so với một nồng độ nhất định ) là ít hơn 1/20 lần so với O2 .
Sự khuếch tán của các khí giữa các pha khí trong phế nang và các giai đoạn hoà tan trong máu phổi
Áp xuất riêng phần của mỗi khí trong phế nang có khuynh hướng ép những phân tử khí đó vào máu mao mạch của phế nang và ngược lại áp xuất riêng phần của mỗi khí trong máu mao mạch của phế nang có xu thế đẩy những phân tử này vào trong phế nang. Nên tỷ suất những phân tử khí được khuếch tán tỷ suất thuận với áp xuất riêng phần mỗi khí .
Nhưng sự hoạt động 1 chiều của khuếch tán thực của những phân tử khí có xảy ra ? Để lý giải điều này, đó là sự khác nhau giữa 2 áp xuất riêng phần, ví dụ ở phế nang có áp xuất riêng phần O2 lớn hơn áp xuất riêng phần của O2 trong mao mạch máu của phế nang nên O2 sẽ đi từ phế nang sang mao mạch và ngược lại so với CO2 .
