0267

nagromadzona jako energia potencjalna sprężystości w elementach sprężystych płuc. Oczywiście pole ABCA wyraża pracę wykonaną na pokonanie oporów niesprężystych — około 30% (na pokonanie oporów powietrza około 25% oraz oporów lepkościowych około 5%); kosztem tej pracy wydziela się ciepło.

Podczas wydechu cała praca jest wykonywana przy rozluźnionych mięśniach oddechowych, kosztem energii potencjalnej sprężystości nagromadzonej w elementach sprężystych płuc w czasie wdechu. Pole ACEA wyraża pracę wykonaną na pokonanie oporów niesprężystych, jej efektem jest także ciepło. Pozostała część pola AECDO jest pracą sił retrakcyj-nych, przywracających płucom stan wyjściowy.

Z pomiarów pola trapezu OACD otrzymuje się pracę wykonaną przeciw oporom sprężystym płuc, wynosi ona około 0,3 J na wdech. Na pokonanie oporów niesprężystych wypada około 0,1 J na wdech i tyleż na wydech. Cała praca uruchamiająca płuca i powietrze wynosi więc około 0,5 J na jeden cykl oddechowy; jeżeli trwa on 4 s (przy wentylacji płuc 8I/min), to moc zużyta przez mięśnie oddechowe na ten cel wynosi około 0,13 W. Jest to mały ułamek procentu energii zużytej na całą przemianę spoczynkową. Nie jest to cała praca, czy cała moc zużyta na proces oddychania, nie uwzględnia bowiem ruchów klatki piersiowej i innych. Całkowitą pracę względnie moc zużytą przez mięśnie oddechowe podczas oddychania można obliczyć na podstawie wydatku energetycznego przeznaczonego na ten cel, który wyraża się tzw. kosztem tlenowym. Mierzy się w tym celu nadwyżkę tlenu zużytego ponad poziom spoczynkowy przy oddychaniu wysiłkowym. Z tych danych można obliczyć zużycie tlenu na spokojne oddychanie. Przy wentylacji 8 1/min wynosi ono około 4 ■ 10~³ 1 0₂/min. Znając współczynnik kaloryczny tlenu, równy w przybliżeniu 5 kcal/1 0₂, otrzymuje się energię zużytą na oddychanie prawie 20 cał/min., co odpowiada mocy prawie 1,5 W, a niecałe 2% przemiany spoczynkowej.

Podczas wysiłku fizycznego moc ta może wzrosnąć nawet do 40 W, co stanowi wtedy 20% całości zużytej przez organizm energii.

Wydajność energetyczną mięśni oddechowych, wyrażającą się stosunkiem wykonanej pracy mechanicznej do mocy zużytej przez cały organizm, ocenia się na 5-10%.

14.3. Wymiana gazowa

Pęcherzyki płucne są gęsto oplecione naczyniami włosowatymi. Gazy oddechowe mogą przenikać dość swobodnie przez cienkie ściany pęcherzyków i naczyń krwionośnych. Tlen przenika do krwi gdzie wiążesięzhemoglobiną i dalej jest rozprowadzany przez krew. Dwutlenek węgla z krwi dostaje się do pęcherzyków, skąd wydalany zostaje podczas wydechu. Należy zapytać co jest przyczyną takiego zachowania się tych gazów?

Wymiana gazów oddechowych między krwią a pęcherzykami odbywa się na zasadzie dyfuzji. Zasadniczą rolę odgrywa w tym procesie rozpuszczalność gazów w krwi. Rozpuszczanie gazów w cieczy podlega w przybliżeniu prawu Henry’cgo, według którego: stężenie gazu rozpuszczonego w cieczy jest w stanie równowagi proporcjonalne do ciśnienia cząstkowego (p) gazu pozostałego nad cieczą, niezależnie od obecności innych gazów. Prawo to można wyrazić wzorem

14.10

c = v. ■ p

274