Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Для ряда жиронерастворимых молекул определены коэффициенты проницаемости капилляров скелетных мышц. Некоторые данные такого рода приведены в табл. 13.5. Из таблицы видно, что с увеличением молекулярного веса веществ и радиуса молекул проницаемость значительно уменьшается. Снижение проницаемости естественно, так как при увеличении молекулярного веса уменьшается коэффициент диффузии. Но из табл. 13.5 видно также, что с увеличением молекулярного веса уменьшается и отношение проницаемости к коэффициенту диффузии. Это позволяет высказать предположение об уменьшении площади, через которую может осуществляться диффузия, об увеличении длины диффузионного пути или об увеличении сопротивления диффузии по каким-либо другим причинам. Если длина диффузионного пути примерно соответствует толщине эндотелиальных клеток и не зависит от размера молекул, то эффективная площадь диффузии жиронерастворимых веществ существенно меньше действительной площади поверхности капиллярной стенки.
Таблица 13.5
Проницаемость капилляров скелетной мышцы для жиронерастворимых
соединений
Соединение Молекуляр Радиус, Р X 10е- D X 10®' (Р/?>)ХЮ3.
ный вес им см-с---1 см2 с-1 см-1
Н20 18 0,15 0,54 34 17,2
Мочевина 60 0,26 0,26 19,5 13,5
Глюкоза 18Q 0,37 0,090 9,0 10,0
Сахароза 342 0,48 0,050 7.0 6.9
Рафиноза 504 0,57 0,039 6,4 6,0
Инулин 5500 1,30 0,005 2,5 2,6
Миоглобин 17000 1,90 0,0004 1,7 0,3
Сывороточный 67000 3,60 <10---6 0,85 0
альбумин
*) Даииые взяты из следующих источников.
Landis, Pappenhelmer (1963). Exchange of substances throuqh the capillary walls. In Handbook of physiology (ed. Hamilton), Section 2, vol. II, American Physiological Society, Washington D. C. Renkln (1959). Capillary permeability and transcaplHary exchange In relation to molecular size. In: The mlcrocirculatlon: factors Influencing exchange of substances across capillary wall. University of Illinois Press.
Обозначив площадь мембраны, через которую на самом деле может осуществляться перенос данного вещества, символом А,
уравнение (13.6) можно переписать в виде
/ *= (РА) • Ас,
или
PA=~TF- (13-7)
В большинстве исследований по экспериментально получен-ным значениям / и Дс определяют в сущности именно произведение РА для различных молекул. Если для двух типов молекул разного размера одинакова площадь мембраны,через которую может осуществляться их диффузия, то сравнение величин РА прямо указывает на соотношение проницаемостей мембраны для этих молекул. Однако, как будет показано дальше, такое предположение не всегда выполняется.
Методы измерения коэффициентов проницаемости. Для измерения проницаемости стенки сосудов разработано несколько методов* Все они очень изящны, но сопряжены с различными экспериментальными и расчетными трудностями. Результаты произведенных разными методами измерений проницаемости в одной и той же ткани для молекул одного и того же вещества заметно различаются. Существенно различаются и величины, полученные для различных тканей И хотя это расхождение может отражать истинное различие свойств эндотелиальных клеток, выстилающих сосуды этих тканей, полагают, что оно обусловлено также и недостатками методов измерения.
Чтобы определить проницаемость сосуда, необходимо знать не только общее количество жидкости, переходящей из крови в ткань, но и разность концентраций вещества по разные стороны стенки сосуда. Поскольку перенос вещества из крови в ткань и движение крови по капилляру происходят одновременно, разность концентраций по разные стороны стенки капилляра и количество жидкости, проходящей сквозь нее, изменяются вдоль капилляра. В каждой точке капилляра эти величины измерить невозможно, поэтому приходится оценивать разность концентраций, усредненную по всей длине сосуда. В свою очередь выбор соответствующей средней величины зависит от сложности модели, описывающей процессы обмена между кровью и тканью.
Кроме того, необходимо принимать во внимание, что в некоторых условиях значительное влияние на процессы массопереноса может оказывать скорость кровотока как таковая, и его нельзя путать с влиянием, обусловленным изменением проницаемости стенки. Рассмотрим случай, когда диффундирующие из крови в ткань молекулы вводятся в артериальную кровь, подходящую к капилляру. По мере продвижения крови по капилляру концентрация в ней этих молекул-меток будет постепенно падать, как это показано на рис. 13 44. Если проницаемость стенки для данных молекул высока, а способность ее накапливать такие молекулы
Рис. 13.44. Снижение по мере прохождения крови по капилляру концентрации в ней трех веществ. Стенка капилляра наиболее проницаема для вещества / и наименее проницаема для вещества III. В случаях I к II равновесие между кровью и тканями достигается раньше, чем кровь покидает капилляр; это соответствует условиям «ограниченного потоком» массопереноса. В случае III равновесие не достигается, и такой массоперенос называют «диффузионно ограниченным». [Michel (1Й72). Flow acrpss the capillary wall. In: Cardiovascular fluid dynamics (ed. Bergel), vol. II, Academic Press, London ]
