Склад і парціальний тиск (напруга) кисню та вуглекислого газу в різних середовищах

Середовище	Кисень		Вуглекислий газ
	%	мм рт.ст.	%	мм рт.ст.
Вдихуване повітря	20,93	159	0,03	0,2
Видихуване повітря	16	121	4,5	34
Альвеолярне повітря	14	100	5,5	40
Артеріальна кров	-	100-96	-	40
Венозна кров	-	40	-	46
Тканини	-	10-15	-	60
Біля мітохондрій	-	01-1	-	70

На рівні моря нормальний атмосферний тиск становить 760 мм рт.ст. Він складається з суми парціальних тисків газів, які входять до складу повітря. Атмосферне повітря містить також водяну пару. Але враховуючи те, що парціальний тиск водяної пари у організмі людини є вищим, ніж у довкілля, людина в процесі дихання втрачає воду.

4. Транспорт газів кров’ю

Транспорт кисню починається з легеневих капілярів, де основна маса кисню, що поступає у кров, утворює хімічний зв’язок з гемоглобіном еритроцитів, тобто оксигемоглобін. 1г гемоглобіну зв’язує 1,39 мл О₂. У 1 л крові може бути 120-150 г гемоглобіну. Отже, така кількість гемоглобіну здатна переносити 190-200 мл кисню. Цей показник називається кисневою ємкістю крові. Вся кров людини містить 700-800 г гемоглобіну. Вона переносить приблизно 1л кисню.

Киснева ємкість крові (КЄК) – це та кількість О₂, яка зв’язується кров’ю до повного насичення гемоглобіну. У звичайних умовах насичення киснем становить 95-97%. Зміна концентрації гемоглобіну при анеміях, отруєннях змінює кисневу ємкість крові. При диханні чистим киснем насичення зростає до 100%. Якщо насичення киснем знижується до 65%, то людина втрачає свідомість.

5. Обмін газів у тканинах

Ефективність забезпечення кисню кров’ю залежить також від спорідненості гемоглобіну до кисню, а також від здатності оксигемоглобіну до дисоціації, тобто від’єднання кисню. Ці процеси залежать від наступних впливів: напруги СО₂, рівня водневих іонів, температури тощо. При збільшенні рівня СО₂ чи підвищенні кислотності крові дисоціація оксигемоглобіну зростає і більше кисню поступає у тканини. Це явище називається ефектом Бора. Він забезпечує великий пристосувальний ефект в організмі. Найчастіше збільшення СО₂ і кислотності крові спостерігається при різних гіпоксичних станах. При цьому кров при однаковому рО₂ може звільнити більше кисню і усунути або зменшити гіпоксію тканин.

Дифузія СО₂ з тканин у кров і з крові в альвеоли здійснюється у вигляді трьох форм: за рахунок розчиненого у плазмі вільного СО₂ (5-10%); з гідрокарбонатів (80-90%); зі сполук еритроцитів (5-15%) – карбогемоглобіну.

Від напруги розчиненого у крові СО₂ залежить процес зв’язування його кров’ю. Вугільна кислота поступає у еритроцит, де є фермент карбоангідраза, що в 10 000 разів прискорює утворення вугільної кислоти. Пройшовши через еритроцит, вугільна кислота перетворюється в бікарбонат (NaHCO₃) і таким чином транспортується до легень.

Еритроцити переносять СО₂ у 3 рази більше, ніж плазма. Основна частина СО₂ транспортується у вигляді гідрокарбонатів та карбогемоглобіну. Гідрокарбонати в еритроцитах розщеплюються ферментом карбоангідразою, якого немає у плазмі, до СО₂. Карбогемоглобін теж дисоціює з утворенням СО₂. Весь цей вуглекислий газ, в тому числі і вільно розчинений, далі дифундує за градієнтом концентрації у альвеоли. Молекулярний СО₂ легше проникає через аерогематичний бар’єр, ніж кисень.