Транспорт газов
ДВЕ ФОРМЫ ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА:
физически растворенный газ: 3 мл О2 в 1 л крови ..связанный с Нв газ: 190 мл О2 в 1 л крови
Кислородная емкость крови - количество О2 , которое связывается кровью до полного насыщения гемоглобина
Константа Гюфнера:
1 г. Hb - 1,36 - 1,34 мл О2
Кислородная емкость крови = 190 мл О2 в 1 л.
Всего в крови содержится около 1 литра О2
Коэффициент утилизации кислорода = 30 - 40%
ТРИ ФОРМЫ ТРАНСПОРТА УГЛЕК ГАЗА
физически растворенный газ - 5-10%
химически связанный в бикарбонатах: в плазме NaHCO3 , в эритроцитах КНСО3 - 80-90%
связанный в карбаминовых соединениях гемоглобина: Hb.NH2 + CO2 HbNHCOOH - 5-15%
В организме кислород и углекислый газ транспортируются кровью. Кислород, поступающий из альвеолярного воздуха в кровь, связывается с гемоглобиномэритроцитов, образуя так называемый оксигемоглобин, и в таком виде доставляется к тканям. В тканевых капиллярах кислород отщепляется и переходит в ткани, где включается в окислительные процессы. Свободный гемоглобин связывает водород и превращается в так называемый восстановленный гемоглобин. Углекислый газ, образующийся в тканях, переходит в кровь и поступает в эритроциты. Затем часть углекислого газа соединяется с восстановленным гемоглобином, образуя так называемый карбгемоглобин, и в таком виде углекислый газ и доставляется к легким. Однако большая часть углекислого газа в эритроцитах при участии фермента карбоангидразы превращается в бикарбонаты, которые переходят в плазму и транспортируются к легким. В легочных капиллярах бикарбонаты при помощи специального фермента карбоангидразы распадаются и выделяется углекислый газ. Отщепляется углекислый газ и от гемоглобина. Углекислый газ переходит в альвеолярный воздух и с выдыхаемым воздухом удаляется во внешнюю среду.Следует знать, что более эффективно, чем углекислый газ с гемоглобином, связывается окись углерода известная как угарный газ. Образующийся в этом случае так называемый карбоксигемоглобин не способен связывать кислород.
Кривая диссоциации
Кривая диссоциации оксигемоглобина - это график, отображающий зависимость от напряжения кислорода в крови скорости реакций связывания (ассоциации, стрелка вправо) кислорода гемоглобином в лёгких и высвобождения (диссоциации, стрелка влево) кислорода оксигемоглобином в тканях. Реакции связывания кислорода гемоглобином в лёгких и высвобождения кислорода оксигемоглобином в тканях :
осуществляются в прямом и обратном направлении в соответствии с законом действия масс: отношение междуколичеством гемоглобина и оксигемоглобина зависит от концентрации кислорода, растворенного в крови. В свою очередь, концентрация кислорода, растворённого в крови, согласно закону Генри - Дальтона, пропорциональна напряжениюкислорода в крови. Показателем скорости реакции связывания (или высвобождения) кислорода гемоглобином может быть степень насыщения гемоглобина кислородом. Значение этого показателя вычисляется как отношение количества оксидированного гемоглобина (оксигемоглобин) к количеству всего гемоглобина, как оксидированного, так и восстановленного (дезоксигемоглобин):
SO2 = [ HbO2 ] / {[ Hb ] + [ HbO2 ]} (5).
где HbO2 - оксигемоглобин. Если гемоглобин полностью дезоксигенирован, то SO2 = 0%; если же весь гемоглобин превратился в оксигемоглобин, то SO2 = 100%. В соответствии с предшествующими рассуждениями, насыщение гемоглобина кислородом зависит от напряжения кислорода. График этой зависимости, кривая диссоциации оксигемоглобина представлен на схеме.
Эта кривая имеет S -образную форму. Простейшим её параметромможет служить значение независимой переменной (проекция точки кривой на ось абсцисс), характеризующая её положение. Эта точку обозначили как напряжение полунасыщения гемоглобина кислородом, PO2(50). Это такое напряжение кислорода в крови, при котором насыщение гемоглобина кислородом, SO2 составляет 50%. В норме (при pH =7,4 и t = 37оC) PO2(50) артериальной кровисоставляет около 26 мм рт ст (3,46 кПа ). Угол наклона кривой графика по отношению к оси абсцисс (первая производная) характеризует скорость реакции. Из графика видно, что при высоких значениях напряжения кислорода в крови (правая треть графика) угол наклона минимален. На этом участке графика, соответствующем напряжению кислорода в артериальной крови, при значительных изменениях напряжения кислорода (~60 ÷ 100 мм рт ст) степень насыщения гемоглобина кислородом велика (>90%) и мало изменяется (~90 ÷ 97%). В левом участке графика, соответствующем напряжению кислорода в крови капилляров микрогемациркуляторного русла тканей, скорость реакции диссоциации максимальна (максимальное значение угла наклона). Это способствует отдаче кислорода тканям. Даже при небольших изменениях напряжения кислорода гемоглобин высвобождает значительные количества кислорода и степень насыщения гемоглобина
кислородом значительно уменьшается. При этом кислород немедленно используется в метаболизме тканей. Скорость реакций связывания и высвобождения (ассоциации и диссоциации) кислорода гемоглобином и форма соответствующего графика зависит от ряда факторов. Важнейшими среди этих зависимостей являются: зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от температуры, зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от напряжения двуокиси углерода, зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от pH, зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от 2,3-ДФГ.
Кислородная емкость крови — количество кислорода, которое может быть связано кровью при её полном насыщении; выражается в объёмных процентах (% об.); зависит от концентрации в крови гемоглобина. Определение Кислородной емкости крови важно для характеристики дыхательной функции крови. Кислородная емкость крови человека — около 18—20 % об.
(син. коэффициент утилизации кислорода) процентное отношение доли кислорода, используемой тканями (разности концентраций кислорода в артериальной и венозной крови), к общему содержанию его в артериальной крови.