Диффузия газов в легких осуществляется через альвеолокапиллярную мембрану, которая представляет собой водно-тканевое препятствие, пропускающее газы только в определенном направлении. Эта функция альвеолока- пиллярной мембраны называется диффузионной способностью легких и зависит от целого ряда факторов:

1)       величины поверхности диффузии; уменьшение больше трети этой поверхности проявляется одышкой, цианозом и другими клиническими симптомами;

2)       расстояния диффузии, т.е. толщины альвеолокапиллярной мембраны; последняя утолщается при отеке легких, идиопатическом фиброзируюшем альвеолите, фиброзе легких и прочих заболеваниях;

3)       диффузионных свойств газа; считается, что углекислый газ в 20 раз лучше, чем кислород, проникает через альвеолокапиллярную мембрану;

4)       градиента или перепада парциального давления газа по обе стороны альвеолокапиллярной мембраны; диффузия осуществляется в направлении от большего парциального давления газа к меньшему;

5)       содержания гемоглобина в эритроцитах и скорости капиллярного кровотока.

Парциальное давление кислорода в альвеолах составляет 105 мм рт. ст., в артериальной крови — 100 мм рт. ст., в венозной крови — 40 мм рт. ст., периферических тканях — 30 мм рт. ст. Движение газа осуществляется от альвеол к периферическим тканям организма.

Парциальное давление углекислого газа составляет в тканях 50 мм рт. ст., в венозной крови — 46 мм рт. ст., в альвеолах — 40 мм рт. ст. Благодаря лучшим диффузионным свойствам, градиента давления 10 мм рт. ст. достаточно для движения газа от периферических тканей к альвеолам.

Перфузия крови зависит от особенностей кровотока в системе малого круга кровообращения. Считается, что в норме 100 % насыщения крови кислородом никогда не бывает. В лучшем случае оно составляет 95-98 %. Систолическое давление в легочной артерии равняется 25—30 мм рт. ст., а диастоли- ческое — 8—10 мм рт. ст.

Среднее значение минутного объема кровообращения в малом круге — 5 л, а минутного объема вентиляции — 4 л. Таким образом, вентиляционно- перфузионный коэффициент отвечает соотношению 4:5 или величине 0,8. Если величина коэффициента превышает указанное значение, наблюдается гипервентиляция, а если меньше — гиповентиляция.

Перфузия крови в легких во многом зависит от функционирования анатомических и физиологических (только при патологии) шунтов. Считается, что в норме до 8 % минутного объема крови составляет смешанная кровь за счет функционирования бронхопульмональных анастомозов и шунтирования крови из системы легочной артерии в систему бронхиальной артерии. Часто при патологии (астматическом статусе, тромбоэмболии легочной артерии, шоковом состоянии и т. п.) открываются физиологические шунты, происходит сброс крови в противоположном направлении — из системы бронхиальной артерии в систему легочной артерии.

Кроме дыхательной функции, легкие выполняют множество других функций: метаболическую, терморегулирующую, всасывающую, гемокоагуляционную, секреторную, очистительную и барьерную.

Наиболее весома роль легких в метаболизме жиров. Большинство липидов используется для синтеза поверхностно-активных веществ — сурфактанта, а также простагландинов. Около 13-19 % жирных кислот, которые поступают в легкие, используются для бета-окисления и освобождения энергии, необходимой для биосинтеза сурфактанта, без которого немыслимо функционирование альвеол.

Осуществление терморегулирующей функции легких происходит за счет экзотермических процессов окисления и изменения интенсивности капиллярного кровотока.

Всасывающая функция легких реализуется благодаря высокой проницаемости биологических мембран аэрогематического барьера для жиро- и водорастворимых веществ с низкой молекулярной массой. Так происходит всасывание в кровь испарений йода, фосфора, ртути, хлороформа, эфира и прочих веществ.

Легкие активно участвуют в тромбопластинообразовании, метаболизме гепарина, протромбина, плазминогена, синантрина. Последнее вещество предотвращает внутри сосуд истое свертывание крови.

Чрезвычайно важны секреторная, очистительная и барьерная функции дыхательной системы, которые реализуются преимущественно мукоцилиар- ным аппаратом трахеобронхиального дерева. Секреторная функция осуществляется железами и секреторными клетками трахеи и бронхов. Серозно- мукозный секрет, объем продукции которого в норме составляет 250—300 мл в сутки и значительно увеличивается при патологии, увлажняет и защищает поверхность дыхательных путей, уменьшает потерю воды при испарении. Очистительная и барьерная функции легких реализуются путем очистки вдыхаемого воздуха и элиминации посторонних мелких частиц работой мукоци- лиарного аппарата, сосудисто-лимфатическим механизмом очистки и нейтрализацией многих биологически активных веществ в малом круге кровообращения. Легкие — важный орган антипротеазной зашиты организма. Синтезированным в легких a1-антитрипсином нейтрализуются протеолитичес- кие энзимы экзо- и эндогенного происхождения.