Кисневе вікно. Вакансія парціального тиску

Холдейн в 1922 р. вказував, що газові бульбашки в організмі абсорбуються в результаті дії парціального тиску азоту у вдихається суміші, що перевищує його напруження у артеріальною крові. Ця різниця тисків є рушійною силою в зникненні нерозчиненого газу і була названа різними авторами як «вакансія парціального тиску» азоту (Partial pressure vacancy), «природжене недонасищеніе» тканин азотом (inherent unsaturation) або «кисневе вікно» (oxygen window).
Надалі ми будемо використовувати найбільш простий термін - «кисневе вікно».

Парціальний тиск азоту в альвеолах (PAN2) одно його напрузі в тканинах (PmN2), тому що організм водолаза насичений нейтральним газом. Напруга кисню в 1 тканинах (РтО2) менше, ніж його парціальний тиск в альвео ^ лах (РаО2) внаслідок метаболічного споживання цього газу. Напруга вуглекислого газу в тканинах (РтСО2) вище його парціального тиску в альвеолах (РаСО2) внаслідок утворення даного газу в організмі.

Зменшення напруги О2 в тканини виражено, ніж збільшення напруги СО2, тому що він має більш високу розчинність і число утворюються його молекул менше числа поглинаються молекул кисню. В результаті цього сумарна напруга газу в тканини менше. нормального атмосферного тиску.

У легких водолаза РаСО2 і тиск водяної пари Рн2о рівні величинам при нормальному атмосферному тиску, а РаО2 і РAN2 збільшилися, вирівнявши тим самим загальне абсолютне тиск в альвеолах до 2 кгс / см2. РтO2 і РтCO2 залишилися колишніми, так як вони визначені метаболізмом, a Ptn2 зросла внаслідок перенесення азоту з кровотоком з легких. Через 12 год організм водолаза насичується нейтральним газом, PAn2 і PtN2 стають однаковими.

тепер тканина, як це видно з рівняння, перенасичена на 2/3 кгс / см2 і газовий зародок, маючи критичний тиск перенасичення (2/3 кгс / см2 або менше), збільшується до розміру газової бульбашки.

За законом Дальтона, сума парціальних тисків всередині газового бульбашки дорівнює барометричному тиску (поверхневий натяг і пружність тканини, збільшують тиск усередині бульбашки, тут не розглядаються). Тиск водяної пари постійно. Парціальні тиску кисню і углекілого газу усередині бульбашки (РвО2 і РВСО2 підтримуються в результаті метаболізму на рівнях тиску цих газів в тканинах. Азот єдиний газ, парціальний тиск якого не фіксоване, і воно компенсує різницю між тиском інших газів і абсолютним тиском.

надлишок азоту в тканини дифундує в газовий пухирець або переноситься потоком крові в легені. Газова бульбашка досягає свого максимального обсягу незадовго до встановлення рівноваги по тиску азоту в легенях і тканини. Після досягнення зазначеного рівноваги PBN2 перевищує PTNa на величину кисневого вікна і газова бульбашка повільно абсорбується.

Абсолютний тиск в легенях і газовому бульбашці зростає до 2,82 кгс / см2, а обсяг бульбашки відповідно до закону Бойля зменшується приблизно на 30%. Парціальні тиску всіх газів в бульбашці збільшуються, але через короткий проміжок часу в результаті метаболічних процесів РвО2 і РвСО2 повертаються до рівня тисків цих газів в тканини. Відповідно до закону Дальтона, азот повинен компенсувати в газовому бульбашці зниження парціальних тисків кисню і вуглекислого газу. Великий перепад між тисками азоту усередині бульбашки і тканини веде до швидкої абсорбції бульбашки.
цей перепад тисків збільшується в міру того, як азот надходить з кровотоком в легені.