Уравнение за алвеоларните газове - част 1

Да кажем, че този човек лежи пред мен. И мисля как въздухът преминава през носа и устата му и навлиза в белите му дробове. И, по-точно, интересува ме колко кислород навлиза в алвеоларните торбички. Дълбоко в белите дробове има разклонения, наречени дихателни бронхиоли. Но накрая имат тези алвеоларни торбички, за които говорихме. И ме интересува колко кислород има в самите краища. И ще трябва да извиниш тази алвеоларна торбичка. Тя е такава. Изглежда малко като трилистна детелина. Но това е въпросът – Колко кислород има тук долу, където поставих хикса? Как да открием това? Първо искам да помислим за въздуха, който този човек вдишва. Той вдишва въздух от атмосферата. Въздух с атмосферно налягане. Ще кажем АТМ накратко. Знаем, че атмосферното налягане на морското равнище е 760 милиметра живачен стълб. Ще е по-ниско при по-високи височини. Ако си на върха на планина ще е по-малко от това. И това налягане е създадено от сблъсъка на много различни молекули. Имаме молекули кислород. Да кажем, че са около 21%. Това е кислородът ми. Преди да продължа, трябва да спомена FiO2. Може да се натъкнеш на това FiO2 означава частта – която в този случай е 21% или 0,21 – частта от вдишания, което означава колко кислород или колко въздух вдиша – частта на вдишания кислород. И тази част е 21%, което е, разбира се, много по-малко от азота. Азотът – когато го начертая така – е доста впечатляващ. Всичко това лилавото е азот. Това е около 78% от въздуха, който вдишваш. И последната малка част ще начертая като зелена права. Това е предимно аргон. И аргонът, от гръцки идва от думата "мързелив". Когато помисля за това, то ми напомня, че аргонът няма да прави много. Няма да реагира с нещо, което е в тялото ни. И, разбира се, имаш и други вещества, които са по-малко от 1%. И това са неща като въглероден диоксид. Това е анализ на въздуха, който моят приятел вдишва. Това е приятелят ми и той диша. И ако искам да определя колко кислород поема той, просто трябва да направя малко изчисления. Ще кажа, че рО2 – това е парциалното налягане на кислорода – е просто 0,21, или 21%, по 760 милиметра живачен стълб. И това се оказва 160 милиметра живачен стълб. Този въздух слиза надолу в белите дробове. И навлиза през трахеята и в малките бронхиоли, и надолу към алвеоларните торбички. И когато стигне там се случва нещо интересно. Телесната температура тук е 37 градуса по Целзий. Той има нормална телесна температура. И въздухът преминава през тези бронхиоли и трахеята. И докато преминава оттук, наоколо има много влага в бронхиалното дърво. Тук има влага. И тази влага, когато започне да се нагрява – разбира се, 37 градуса е доста топло – ще започне да излиза от течната фаза и да навлиза в газовата фаза. И сега имаш малки молекули. Ще ги начертая като малки точки вода. Това е тук. И ще започне да навлиза и да се смесва с газа, който преминава. Газът, който той е вдишал, сега се смесва. И, като резултат, тази вода също има парно налягане. И това парно налягане ще се промени в зависимост от температурата. Но при 37 градуса това парно налягане е 47 милиметра живачен стълб. С други думи, ако температурата е 37 градуса, тогава можем да очакваме някои от тези водни молекули да излязат от течната и да навлязат в газовата фаза. Оказва се, че количеството молекули – или броят молекули – които излизат от течната фаза, ще създадат налягане, което е 47 милиметра живачен стълб. И това е доста стандартно. Знаем го от таблица. И всъщност, ако помислиш, ако генерираш много топлина – да кажем, че вариш вода – тогава ще е 100 градуса по Целзий и парното налягане ще е много високо, понеже кипи. То ще е 760. При кипенето е 760. Просто запомни това. Кипящата вода има парно налягане от – и за какво ти напомня това 760? Това е атмосферното налягане. Това е интересно. Парното налягане ще е равно на атмосферното налягане, когато водата ври. Точно това се случва, когато тя заври. Но не искам да се разсейваме. Не варим вода в телата си или в белите си дробове. Много по-студени сме от това. Но сме топли. 37 градуса. И имаш някои от тези малки водни молекули, които са навлезли в газовата фаза. И, като цяло, цялото това нещо трябва да е 760. Средно, налягането в белите ни дробове ще е същото като атмосферното налягане. Но сега водата заема 47. Ако водата заема 47, останалите малки газови молекули трябва да имат 713. Това са останалите. Какво има в тази част? Същото като преди. Ще се опитам да го скицирам колкото е възможно по-добре. Това тук ще е кислородът. Това е 21% от 713. И после пак имаме много азот. Същото като преди. И, помни, това е целият въздух, който бива вдишан. Не говорим за издишването. Говорим само за вдишването. И това лилавото тук е 78%. Отново, това е 78% от 713. И пак имаме малко аргон и тези други газове – няма да записвам всичко, но схващаш идеята. Понеже на водата сега се пада част от общото налягане, всички други газове ще имат по-ниско парциално налягане. Какво е парциалното налягане на въздуха, който навлиза в алвеоларната торбичка? Това ще е FiO2, което е 21%. Ще запиша това тук. И после имаме атмосферното налягане. Това тук е атмосферното налягане. И казахме, че това беше 760. Можем да начертаем малка стрелка, за да знаем какво сочи към това. 760 милиметра живачен стълб. И от това изваждаме парциалното налягане на водата, понеже сега тук имаме водни пари. Трябва да извадим 47. Дотук, ако следиш изчисленията, ще видиш, че имаме – колко става това? Около 150 милиметра живачен стълб. Това е парциалното налягане на кислорода в тази точка. Но ще го покажа тук със стрелка, защото това НЕ Е тук при това оранжево х. Дотук установихме, че имаме парциално налягане, което е малко по-ниско, отколкото когато започнахме. И това беше поради парциалното налягане на водата. Нека продължим в следващото видео.