Контрольные вопросы

1. Какие компоненты входят в состав аэрогематического барьера ?

2. Какие факторы определяют скорость диффузии ?

3. Что такое диффузионная способность легких ?

4. Чему равна диффузионная способность легких для О₂ и СО₂ ?

2.4. Тестовые задания и ситуационная задача

Выберите один правильный ответ.

17. ПЕРЕХОД ГАЗОВ ЧЕРЕЗ СТЕНКУ АЛЬВЕОЛ ОБЕСПЕЧИВАЕТ

1) сокращение дыхательных мышц

2) сила поверхностного натяжения

3) разность отрицательного давления в плевральной полости при вдохе и выдохе

4) разность парциального давления

18. ЕСЛИ В АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ КИСЛОРОДА СОСТАВЛЯЕТ 70 ММ РТ СТ., А ОБЪЕМНОЕ СОДЕРЖАНИЕ КИСЛОРОДА - 20 ОБ%, ТО ЭТО

1) норма

2) нарушение внешнего дыхания

3) нарушение тканевого дыхания

4) анемия

5) отравление метгемоглобинобразователями

19. НАПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА В АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ СОСТАВЛЯЕТ

1) 40 мм рт.ст.

2) 20 мм рт.ст.

3) 96 мм рт.ст.

4) 120 мм рт.ст.

Ситуационная задача 2

У двух людей легкие хорошо вентилируются, однако интенсивность газообмена различна. В чем причина этого ?

3. Транспорт газов кровью

Газы транспортируются кровью, главным образом, в виде химической связи, и лишь незначительная часть – в виде физического растворения, которое определяется законом Генри – Дальтона

газ =бР газа

760

где б –коэффициент растворимости, величина которого зависит как от свойств газа, так и от свойств растворителя и температуры. В крови для О₂ б=0,024 мл/ мл крови ^-1атм ^-1, для СО₂ б=0,49 мл/ мл крови ^-1атм ^-1.

Количество физически растворенного в крови О₂⁼3 мл/л, СО₂=45 мл/л.

3.1. Транспорт кислорода кровью

Физические процессы, т. е. растворение газа, не могут обеспечить запросы организма в О₂. Подсчитано, что физически растворенный О₂ может поддерживать нормальное по­требление О₂ в организме (250 мл/мин), если минутный объем кровообращения составит примерно 83 л/мин в покое. Наиболее оптимальным является механизм транспорта О₂ в химически свя­занном виде.

Транспорт О₂ начинается в капиллярах легких после его хими­ческого связывания с гемоглобином. Гемоглобин (Нb) способен избирательно связывать О₂ и образо­вывать оксигемоглобин (НbО₂) в зоне высокой концентрации О₂ в легких и освобождать молекулярный О₂ в области пониженного содержания О₂ в тканях. При этом свойства гемоглобина не изме­няются и он может выполнять свою функцию на протяжении дли­тельного времени.

Таблица 4

Количество газов в крови (мл/л)

кровь	О2	СО2
артериальная	180-200	520
венозная	130-150	580

 

Кислородная емкость крови (КЕК) – максимальное количество кислорода, которое может быть связано 1 л крови. Составляет 180-200 мл/л (табл. 4).

Кислородную емкость крови определяют по концентрации Нb с двухвалентным железом (Fe²⁺). Максимально 1 моль гемоглобина может присоединить 4 моля О₂ к своим 4 молям железа гема. Принимая во внимание молекулярную массу (64500 Да) 1 г гемоглобина связывает 4/64500 = 0,062 ммоль О₂. Так как молярный объем идеального газа равен 22,4 л/моль, то 1г гемоглобина связывает 1,39 мл О₂ (0,06222,4).

Измерения непосредственно в крови демонстрируют меньшую величину, так как некоторая часть гемоглобина в организме в нормальных условиях находится в измененной форме, которая не может связываться с О₂ (например карбоксигемоглобин НbCО, метгемоглобин). Для практических целей применяют величину, называемую числом Гюфнера, приблизительно равную 1,34 мл О₂ на 1 г Нb.

Коэффициент утилизации кислорода (КУО₂) представляет собой часть кислорода, поглощаемую тканями из капиллярного русла.

КУО₂ - это процентное отношение доли кислорода, используемой тканями (разности концентраций кислорода в артериальной и венозной крови), к общему содержанию его в артериальной крови:

КУО₂ = VO_2а- VO_2в / VO_2а x 100 %

Скорость доставки кислорода в нормальных условиях значительно превышает его потребление, в результате чего лишь малая доля доступного кислорода извлекается из капиллярной крови в обычном состоянии (в покое КУО₂ = 25-35%). Это позволяет тканям приспосабливаться к снижению доставки кислорода

Зависимость степени оксигенации гемоглобина от парциального давления О₂ в альвеолярном воздухе графически представляется в виде кривой диссоциации оксигемоглобина, или сатурационной кри­вой (рис. 15).

 

Рис. 15. Кривая диссоциации оксигемоглобина, или сатурационная кри­вая

Плато кривой диссоциации характерно для насы­щенной О₂ (сатурированной) артериальной крови, а крутая нисхо­дящая часть кривой — венозной, или десатурированной, крови в тканях. Кривая имеет S-образную форму, что обусловлено кооперативным взаимодействием четырех субъединиц, составляющих тетрамер гемоглобина. Присоединение О₂ к гемму одной субъединицы повышает афинность (сродство) для его соединения с остальными субъединицами. Важным параметром для описания этой кривой является парциальное давление О₂ при половинном насыщении гемоглобина. В человеческой крови Р_0,5=27 мм рт.ст.

S-образная форма кривой связывания гемоглобином О₂ имеет большое значение для транспортной функции крови. В области значений выше 65 мм рт.ст. кривая плоская, изменение Ро₂ только немного меняет насыщение кислородом. Это область нормальных значений альвеолярного Ро₂, которое может немного снижаться без заметного уменьшения насыщения гемоглобина кислородом в крови капилляров легких (например при подъеме в горы). Отвесный спад в нижней части кривой связывания (менее 65 мм рт.ст.) гарантирует, что Ро₂ в капиллярной крови периферических тканей, несмотря на отдачу кислорода, остается достаточно высоким, чтобы обеспечить ткани кислородом путем диффузии.

Ряд факторов влияет на афинность (сродство) гемоглобина к О₂. При этом в первую очередь изменяется положение кривой и гораздо меньше – ее форма. Различные мета­болические факторы вызывают смещения кривой дис­социации влево или вправо (рис. 16).