Građa respiratorne membrane

Građa respiratorne membrane i faktori koji utječu na difuziju gasova kroz respiratornu membranu

Osnovni funkcionalni dijelovi pluća se nazivaju respiratorne jedinice  koje se sastoje od respiratornih bronhiola, alveolarnih duktusa, sakusa i alveola. U plućima ima oko 30 milijuna alveola. Njihov zid je pokriven veoma gustom mrežom razgranatih kapilara, tako da se dobija  dojam da krv u neprekinutom sloju teće duž zida alveole.

Spoj zida alveole sa zidom kapilara se naziva alveokapilarna, odnosno respiratorna membrana. Ona ima sljedeće slojeve:

• sloj surfaktanta,
• sloj alveolarnih stanica,
• bazalna lamina alveole
• intersticijski prostor,
• bazalna lamina kapilara,
• endotel kapilara.

Prosječna debljina zida respiratorne membrane je od 0,2 do 0,6 μm, a ukupna površina respiratorne membrane je  oko 70 m². Na tu površinu je raspoređeno oko 60-140 ml krvi u neprekinutom sloju. To je bitno zbog veoma brze razmjene gasova.

Na brzinu difuzije gasova kroz membranu utiču faktori  od strane respiratorne membrane i faktori od strane gasa koji difundira. Brzina kojom će neki gas prolaziti kroz respiratornu membranu određena je :

• razlikom parcijalnih  pritisaka gasa između obje strane membrane; za kisik je parcijalni pritisak u alveolama 13,9 kPa, a u plućnoj kapilari 5,3 kPa. Zbog te razlike kisik iz aleola difundira u kapilare. Krv se obogati kisikom već u prvoj trećini kapilare. Ovo se naziva faktor sigurnosti koji omogućava da se krv dovoljno obogati kisikom bez obzira na brzinu proticanja krvi kroz kapilare. Na primjer, u toku mišićnog rada dolazi do bržeg protoka krvi kroz organizam, pa i kroz plućne kapilare. Kada ne bi bilo faktora sigurnosti, krv se zbog  bržeg proticanja ne bi uspjela dovoljno obogatiti kisikom. Parcijalni pritisak CO₂ u alveolama je 5,3 kPa, a u krvi koja dolazi u pluća 6,0 kPa. Zbog razlike u parcijalnim pritiscima CO₂ iz krvi ide u alveole. Iako je ima manju razliku parcijalnih pritisaka CO₂ brže difunduje kroz respiratornu membranu od O₂, jer je 20 puta topiviji u lipidima i vodi  u odnosu na 0₂.
• površinom membrane;  može se smanjivati u različitim stanjima ( uklanjanje plućnog krila, plućni emfizem,itd)
• debljinom membrane; može se povećavati pri povećanju intersticijskog prostora npr kod nakupljanja tekućine ( plućni edem)
• difuzionim koeficijentom gasa;  predstavlja utjecaj svojstva gasa na brzinu difuzije. Proporcionalan je topivost gasa u lipidima, a obrnuto proporcionalan kvadratnom korijenu molekulske mase gasa. Difuzioni koeficijent za CO₂ je dvadeset puta veći nego za 02, zbog  toga što je CO₂ 20 puta topljiviji u  lipidima nego 0₂.