Cường độ khuếch tán của một chất khí trong một chất dịch được tính theo công thức:
𝐷 = ∆𝑃 × 𝐴 × 𝑆
𝑑 × √𝑃𝑇𝐿
Trong đó:
D: cường độ khuếch tán
∆P: chênh lệch phân áp của chất khí
50 | P a g e
S: độ tan của khí trong dịch
d: khoảng cách giữa 2 nơi khuếch tán
PTL: phân tử lượng của chất khí (TLPT của chất khí)
Công thức tính cường độ khuếch tán khí trong dịch như ở phần trên cũng được áp dụng cho sự khuếch tán khí qua màng hô hấp. Trong điều kiện nhiệt độ cơ thể ổn định ở 370C, tốc độ khuếch tán khí qua màng hô hấp:
- Tỷ lệ thuận với:
Diện tích màng hô hấp (A)
Sự chênh lệch về phân áp khí (∆P)
Hệ số hòa tan của chất khí đó. - Tỷ lệ nghịch với:
Bề dày màng hô hấp (d)
Căn bậc hai TLPT chất khí (PTL)
- Tỷ lệ giữa hệ số hòa tan (S) với căn bậc hai TLPT của chất khí (PTL) chính là hệ số khuếch tán → sự khuếch tán qua màng hô hấp phụ thuộc vào hệ số khuếch tán.
a.Sự chênh lệch phân áp khí khuếch tán (∆P)
- Đóng vai trò quan trọng trong khuếch tán khí qua màng hô hấp, quyết định hướng khuếch tán chủ yếu.
- Ở phổi:
Oxy ở các phế nang có phân áp cao hơn ở mao mạch, hướng khuếch tán của oxy sẽ chủ yếu là từ phế nang sang mao mạch.
CO2 có phân áp trong mao mạch phổi cao hơn ở trong phế nang, hướng khuếch tán chủ yếu sẽ là từ mao mạch vào phế nang.
- Nói hướng khuếch tán chủ yếu vì trong chất dịch các phân tử khí luôn luôn vận động nhưng do chênh lệch phân áp nên:
Số phân tử oxy đi từ phế nang sang mao mạch sẽ nhiều hơn số phân tử oxy đi từ mao mạch vào phế nang.
Số phân tử CO2 đi từ mao mạch vào phế nang sẽ nhiều hơn số phân tử CO2 đi từ phế nang vào mao mạch.
b.Diện tích màng hô hấp (A)
- Tổng diện tích màng hô hấp khoảng từ 50- 100m2 ở người trưởng thành và tùy thuộc vào thì thở ra hay hít vào. Với diện tích lớn như vậy của màng hô hấp, các chất khí sẽ dễ dàng khuếch tán qua màng.
- Tốc độ khuếch tán tăng khi diện tích của màng hô hấp tăng.
- Tốc độ khuếch tán giảm khi diện tích của màng hô hấp giảm, gặp trong:
Phẫu thuật cắt thùy phổi hoặc cắt 1 bên phổi
51 | P a g e Lưu thông máu kém không đến được các phế nang… Lưu thông máu kém không đến được các phế nang…
Nếu giảm diện tích màng hô hấp xuống chỉ còn 1/3 hoặc ¼ diện tích bình thường thì có thể dẫn tới tình trạng thiếu oxy cung cấp cho cơ thể.
c. Bề dày màng hô hấp (d)
- Khi khuếch tán qua màng hô hấp, các phân tử khí phải khuếch tán qua bề dày màng hô hấp chính là khoảng cách d mà các phân tử khí phải khuếch tán qua.
- Trong một số trường hợp bệnh lý làm tăng bề dày màng hô hấp như một số bệnh phổi gây xơ phổi, làm ứ dịch ở các khoảng kẽ của màng hô hấp… → ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán, làm giảm tốc độ khuếch tán qua màng hô hấp.
d.Hệ số khuếch tán
- Bao gồm 2 tham số là hệ số hòa tan (S) và phân tử lượng (PTL) của chất khí.
- Nếu hệ số khuếch tán của oxy là 1 thì hệ số khuếch tán của CO2 lớn gấp 20 lần so với hệ số của oxy → mặc dù phân áp CO2 ở mao mạch phổi cao hơn so với phân áp CO2