Кислород – 20 мл в артериальной крови и 12 об% в венозной. Углекислый газ –52 мл в артериальной. Крови. И 56 об% в венозной.

Азот –1 мл в арт. кр. И 1 об% в вен.

В каком же виде могут переносится газы кровью?

Мы знаем, что газы могут растворяться в жидкостях. Кровь-жидкость. Поэтому в ней тоже растворяются газы. Растворимость газа в жидкостях зависит от многих причин:

1) от природы газа (каждый газ имеет свой коэффициент растворения)

2) парциального давления газа;

3) от свойств растворителя;

4) от температуры жидкости.

Как оказалось при экспериментальном определении в 100 мл крови содержится в растворенном состоянии O₂ -0,3мл; или об% CO₂ -2,5 - 3 мл или об% и азот - 1 мл или об%, на самом деле газов переносится во много больше. Это объясняется тем, что газы переносятся в связанном состоянии (2-й вид переноса).

Остановимся на связывании и транспорте газов.

1). В растворенном состоянии (как уже ВЫ слышали).

2). В связанном состоянии, образуя соединение с гемоглобином (Нв). Гемоглобин - хромопротеид, содержащийся в эритроцитах. Гемоглобин образует с 0₂легко диссоциирующее соединение - оксигемоглобин. В этом виде переносится основная часть О_2.

Связывание О₂ с гемоглобином в основном определяется парциальным давлением кислорода в газовой смеси. Чем больше парциальное дав-е, тем больше образуется оксигемоглобина. Эта зависимость была изучена англ. физиологом Баркрофтом в 1928 г и нашла отражение в графике, который называется кривой диссоциации оксигемоглобина. Баркрофт помещал кровь в сосуд с постоянным парциальным давлением CO₂ = 40 мм, а парциальное давление кислорода менял. При этом обнаружил следующее:

при парц-ом давлении O₂ -——% НвО₂

10---------10

20---------30

30---------55

40---------70

60---------90

100---------96

р О₂

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Какие можно сделать ВЫВОДЫ из этого графика.

1). Наиболее интенсивно образуется ННвО₂ при низкие и средних напряжениях кислорода. При уменьшении парциального давления кислорода -от 100 до 70 мм количество образовавшегося НнвO₂ практически почти не меняется (всего на_б%).0тсюда - гемоглобин способен достаточно насыщаться О₂ при парциальном давлении более низком, чем то которое окружает нас. Поэтому при восхождении на горы высотой до 3000 м обычно переносится хорошо и не сказывается на насыщении гемоглобина кислородом.

2). Весь гемоглобин не переходит в оксигемоглобин.2-4% гемоглобина не связывает кислород. Это называется физиологической гипоксией. При дыхании чистым кислородом можно получить 100% образование НнвО₂.

3). В венозной крови остается много кислорода. Так, в венозной крови парциальное давление кислорода = 40 мм, при этом из графика видно, что это соответствует 65% оксигемоглобина. Другими словами запас 0₂ в крови еще большой. Содержание оксигемоглобина в артериалъной крови уменьшилось 96%-65%=31%. Полученная разность называется артерио-венозной разностью. В абсолютных; цифрах, -ту разность можно найти следующим образом. В 100 мл крови содержится около 16 г ННв, который связывает O₂. 1 г ННв сможет связать 1,34 мл О₂. Значит 16 ∙ 1,34 = 20 мл 0₂. 20 мл -это кислородная емкость крови, т.е. это то кол-во кислорода, которое может перенести 100 мл крови. Проходя по тканям, кровь отдает 30-40% кислорода, т.е. 100 мл крови отдает 6-8 мл кислорода, т.е. в венозной крови на каждые 100 мл¹ крови кислорода меньше. Вот эта разностъ содержание O₂ в артериальной и венозной крови наз-ся артериально- венозной разностью. Эта величина представляет собой сопряженную величину, которая нужна для вычисления другого показателя газообмена - коэффициента утилизации кислорода.

АВР (20-12)

КУ = --------- ∙ 100% = ---------- ∙ 100% = 40%.

КЕ 20

Коэффициент утилизации кислорода не является постоянной величиной. Так при физической работе артерио-венозная разность составляет 10-12 мл, следовательно коэфф, утилизации = 50-60%.

Способность крови связыать 0₂ и удерживать его не одинако в различных отделах сосудистой системы. Этоо определяется способностью Нв связывать кислород, т.е. сродство Нв к кислороду.

.Сродство геиоглобина к кислороду зависит от нескольким причин

1) от концентрации СО₂;

2) от рН крови;

3)от температуры крови;

4) 2,3 дифосфоглицерат.

Сродство гемоглобина к кислороду увеличивается т.е. Нв способен больше и прочнее удерживать O₂ при: 1)уменьшении напряжения С0₂;

2) уменьшении концентрации Н ионов;

3) понижении температуры крови;

4) при уменьшении 2,3 дифосфоглицерата.

Такие условия создаются в легких.. Проходя по сосудам легких. кровь может связать больше кислорода. Практически это можно представить на графике как сдвиг кривой диссоциации НнвО₂ вверх и влево, т.е. при меньшем парц. давлении кислорода образуется больше оксигемоглобина. Это необходимо для увеличения кислородной емкости крови.

Уменьшение сродства Нв к кислороду, т.е. сдвиг кривой диссоииг ции НьвО₂ вниз и вправо, наблюдается при:

1) увеличении конц-ции СO₂ в крови;

2) при уменьшении рН крови ( т.е. увеличении Н ионов);

3)при повышении температуры крови;

4) 2,3 дифосфоглицерата.

Эти условия наблюдается в тканях, т.к. из тканей в кровь попадают продукты обмена (кислые метаболиты), поступает углекислый газ в кровь, повышается температура тела ( при химических; реакция выделяется тепло). Эти условия ведут к тому, что оксигемоглобин распадается, диссоциирует и кислород поступает в ткани. Особенно резко сдвиг кривой вниз и вправо наблюдается при мышечной работе. При мышечной работе в тканях накапливается CO₂, молочная кислота и другие кислые продукты, noвышается температура и ткани забирают больше кислорода, т.е. ткани сами регулируют поступление кислорода.

Таким образом, при физической работе коэфф-т утилизации кислорода возрастает, возрастает артерио-венозная разница. Возрастание коэфф-та утилизации O₂ зависит и от того, что раскрываются запасные капилляры (их кол-во увел-ся в 10 и сотни раз) Эту реакцию вызывают кислые_продукты обмена.

-

СВЯЗЫВАНИЕ и ТРАНСПОРТ СО₂.

Как Вы уже слышали СО₂ может транспортироваться кровью, находясь в физически растворенном виде. В 100 мл крови может содержатся в растворенном виде около 3 мл углекислого газа. А ведь на самом деле 100 мл крови может нести 58 мл CO₂.Оказывается CO₂ также как и кислород в основном переносится в химически связанно виде.

Еще в 1670 р. И.М.Сеченов обнаружил соединение CO₂ с Нв. Это соединение происходит за счет аминогруппы гемоглобина

Нв-Н₂+СО₂ = НвНСООН (1)

Это соединение наз-ся карбогемглобин или карбоаминовая форма Нв. В виде этого соединения переносится примерно 3-4 мл СО₂.

Незначительная часть СО? переносится в виде угольной кислоты Н₂СО_3. Попадая в кровь CO₂ реагирует с водой и образуется Н₂СО_3.

CO₂ + Н₂О = Н₂СО₃ (2)

Эта реакция в пробирке, т.е. в воде, а также и в плазме осуществляется очень медленно. Одна ко в эритроцитах имеется фермент карбоангидраза , которая ускоряет р-цию в 20.000раз и причем. может ускорять реакцию в ту или иную сторону,т.е в сторону синтеза Н₂СО₃ или её распада.

Все зависит от парциального давления, напряжение CO₂.В тканях где СО₂ много, карбоангидраза ускоряет образование Н₂СО₃.В легких, где СО₂ меньше, карбоангидраза способствует распаду Н₂СО_3.

Итак, в эритроцитах осуществляется быстрый синтез Н₂СО₃ под действием карбоангидразы.

Н₂СО₃a является легко диссоциирующим соединением.

Н₂СО₃ = Н + НСО^- ₃

В эритроцитах и в плазме, таким образом, содержатся CO₂ в виде НСО^- _3.

Между анионом НСО^-₃, , находящимися в эритроцитах и плазме существует определенное соотношение. Это соотношение констант.

НСО₃ эр-ты

К = ------------------- = 0,84.

НСО₃ плазма

Таково же соотношение анионов хлора в эритроцитах и плазме. Эto соотношение анионов не меняется ни в какой части кровяного русла. В тканях, где много углекислоты, много НСО₃ появляется в эритроцитах и для того чтобы сохранить константу соотношения анионов, НСО₃ идет в плазму. В легких наблюдается обратное движение анионов НСО₃

Анионы НСОз в больший своей массе (50 мл) связывается с катионами. В плазме с Na и таким образом образуется бикарбонат натрия NaНСО₃ (70%). В эритроцитах с К - бикарбонат калия КНСОз (30%).

Итак., в каком же виде переносится кровью CO₂.

1)в растворенном виде;

2)в виде карбогемоглобина;

3/в виде бикарбонатов К и Na (80%) всего углекислого газа;

4/ в виде Н₂ СО₃.

Связывание СО₂ и отдача его кровью зависит от его парциального напряжения. Можно построить кривые диссоциации соединений CO₂ в крови, подобно кривым диссоциации оксигемоглобина.

Для этого по оси ординат откладывают объемные проценты связанного кровью углекислого газа, а по оси абсцисс пар-ное напряжение С0₂. Нижняя кривая показывает связывание углекислого газа артериальной кровью, гемоглобин которой почти полностью насыщен кислородом. Верхняя показывает связывание СО₂ венозной кровью.

,

Различия в высоте этих кривых зависит от того, что артериальная кровь, богатая оксигемоглобином, обладает меньшей способностью связывать CO₂ по сравнению с венозной кровью. И здесь мы видим разность, но уже венозно-а ртериальнуу, в содержании CO₂. Она поставляет б% или в абсолютных цифрах 6 мл на каждые 100 мл крови.