Форми транспорту кисню

О₂ транспортується кров'ю у 2-ох формах:

• фізично розчинений в плазмі крові;

• хімічно зв'язаний з Нb.

Фізично розчинений кисень:

Вміст кисню (як і любого газу) в рідині у фізично розчиненому вигляді залежить від його напруги (Р_О2) і коефіцієнту розчинності Бунзена (). Коефіцієнт Бунзена показує який об'єм газу (в мл) розчинюється в 1 мл рідини при напрузі цього газу в 1 атм.

Для кисню _О2 = 0,024 мл/атм.

Вміст фізично розчиненого газу визначається законом Генрі-Дальтона:

760 використовується для переводу з атм. у мм рт. ст.

Вміст фізично розчиненого О₂ в артеріальній крові дорівнює:

Таким чином, в 1 мл крові розчинено 0,003 мл О₂, або в 1 л - 3 мл О₂. Як видно, вміст фізично розчиненого кисню в артеріальній крові невеликий. Попри це фізично розчинений кисень має велике фізіологічне значення:

1. забезпечує дифузію О₂ (при переході в кров чи із крові О₂ обов'язково повинен перейти у фізично розчинений стан і тільки в такому вигляді може дифундувати);

2. фізично розчинений кисень суттєво впливає на властивості гемоглобіну.

Хімічно зв’язаний кисень:

97% кисню транспортується кров'ю у вигляді хімічної сполуки з гемоглобіном.

Найбільша кількість О₂ яка може бути зв'язана з Нb розраховується наступним чином.

Як відомо, Нb складається з 4 субодиниць, а значить 1 молекула Нb може приєднати 4 молекули О₂.

Нb + 4О₂  Нb (О₂)₄

тобто 1 моль Нb зв'язує 4 моль О₂

1 моль Нb = 64500 г

1 моль О₂ (любого газу) = 22,4 л

64500 г Нb -- 22,4 * 4 л О₂

1 г Нb-- Х

Х = 1,39 мл О₂

Теоретично розрахована величина (1,39) мл буде незначно відрізнятися від фактичної (1 г Нb, зв'язує не 1,39, а 1,34 мл О₂). Це пов'язано з тим, що невелика кількість Нв знаходиться в неактивному стані і не зв'язує О₂.

Кількість О₂ яка зв'язується 1 г Нb (1,34 мл) називається числом Хюфнера. Виходячи з числа Хюфнера можна знайти кисневу ємність крові (КЕК) - максимальний об'єм кисню. який зв'язується 1 л крові.

КЕК = 1,34 *

якщо Нв = 120 г/л, то

КЕК = 1,34 * 120 = 160 мл. О₂/л крові.

Крива дисоціації оксигемоглобіну

Крива характеризує залежність ступеня насичення гемоглобіну киснем від напруги О₂ у крові.

Насичення гемоглобіну киснем (S_O2) - це процентне співвідношення між оксигемоглобіном і загальним вмістом гемоглобіну.

SO2%
100
80
60
40
20
		20		40		60		80		100		РО2 мм рт.ст.

Біологічний зміст форми кривої дисоціації оксиНb

Крива дисоціації має S-подібну форму. Така форма має велике значення з точки зору переносу кисню кров'ю. Верхня полога частина кривої відображає процеси, які відбуваються у капілярах легенів. У легеневих капілярах напруга О₂ складає 95 мм рт. ст. При такій напрузі насичення Нb киснем 97%. За різних умов (при підйомі в гори, з віком, при захворюваннях легенів) напруга О₂ в артеріальній крові може суттєво зменшуватись. Однак насичення Нb киснем залишається високим. Крива дисоціації ОксиНb в своїй правій частині майже горизонтальна. У зв'язку з чим при досить значному зниженні напруги О₂ у крові насичення Нb киснем зменшується несуттєво. Так, при падінні Ро₂ до 60 мм рт.ст., ступінь насичення гемоглобіну киснем залишається на рівні 90%.

Середня ділянка кривої має крутий нахил, що свідчить про сприятливі умови для віддачі О₂ тканинам. Навіть незначне зменшення Ро₂ (внаслідок його використання) призводить до зменшення насичення гемоглобіну киснем, тобто викликає віддачу О₂. Таким чином, якщо кисень активно використовується тканинами і його кількість у венозній крові зменшується, він починає вивільнюватися із сполуки з Нb (Нb О₂  Нb + О₂) і поповнювати кількість кисню в крові, який буде в подальшому використаний для процесів метаболізму.

Таким чином S - подібна форма кривої дисоціації оксигемоглобіну віддзеркалює компроміс між необхідністю активно зв’язувати кисень в атмосфері з високим парціальним тиском кисню (Ро₂) (капіляри легенів) і легко його віддавати в середовищі з низькою напругою кисню (капіляри тканин)