5. Перенос газов кровью. Обмен газов между кровью и тканями.
Транспорт газов кровью
Напряжение кислорода в артериальной крови 95 мм.рт.ст. В растворенном
состоянии кровью переносится всего 0,3 об.% кислорода. Основная его часть
транспортируется в виде HBO2. Максимальное количество кислорода,
которое может связать гемоглобин при его полном насыщении, называется
кислородной емкостью крови. В норме она составляет 18 - 24 об.%
Образование оксигемоглобина в легких и его распад в капиллярах тканей в
основном обусловлены изменениями напряжения кислорода. В капиллярах
легких, где напряжение его велико, происходит его образование. В тканях
напряжение кислорода падает. Поэтому там оксигемоглобин диссоциирует
на восстановленный гемоглобин и кислород. В норме связывание
гемоглобина с кислородом определяется его парциальным давлением в
альвеолярном воздухе, а следовательно напряжением в крови легочных
капилляров. Зависимость концентрации оксигемоглобина от напряжения
кислорода в крови называется кривой диссоциации оксигемоглобина. Она не
является прямо пропорциональной. При низком напряжении кислорода рост
концентрации оксигемоглобина замедлен. При напряжении от 10 до 40
мм.рт.ст. он практически прямо пропорционален. А выше снова замедляется.
Поэтому кривая имеет S-образную форму. Кроме напряжения кислорода, на
образование и распад оксигемоглобина влияют и другие факторы. При
сдвиге реакции крови в кислую сторону, его диссоциация ускоряется. Ее
ускоряет повышение напряжения углекислого газа и температуры. Эти
изменения крови имеют место в капиллярах тканей. Поэтому там они
способствуют ускоренной диссоциации оксигемоглобина и освобождению
кислорода.
Напряжение углекислого газа в венозной крови 46 мм. рт. ст. Его перенос
от тканей к легким также происходит несколькими путями. Всего в крови
находится около 50 об% углекислого газа. В плазме растворяется 2,5 об.%. В
виде карбгемоглобина, в соединении с глобином, переносится около 5 об%.
Остальное количество транспортируется в виде гидрокарбонатов,
находящихся в плазме и эритроцитах. В капиллярах тканей углекислый газ
поступает в эритроциты. Там под влиянием фермента карбоангидразы он
соединяется с катионами водорода и превращается в угольную кислоту. Она
диссоциирует и большая часть гидрокарбонат анионов выходит в плазму.
Там они образуют с катионами натрия гидрокарбонат натрия. Меньшая их
часть соединяется в эритроцитах с катионами калия, образуя гидрокарбонат
калия. В капиллярах легких напряжение углекислого газа падает, а
напряжение кислорода возрастает. Образующийся в эритроцитах
оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем угольная. Поэтому он
вытесняет из гидрокарбоната калия анионы угольной кислоты и образует с
калием калиевую соль оксигемоглобина. Освобождающиеся анионы
угольной кислоты соединяются с катионами водорода. Синтезируется
свободная угольная кислота. При низком напряжении углекислого газа
карбоангидраза действует противоположным образом, т.е. расщепляет ее на
углекислый газ и воду, которые выдыхаются. Одновременно из плазмы в
эритроциты поступают анионы угольной кислоты, образующиеся в ходе
диссоциации гидрокарбоната натрия. Они также образуют с катионами
водорода угольную кислоту, которая расщепляется карбоангидразой на
углекислый газ и воду. При дыхании из организма выводится около 200 мл
углекислого газа в минуту. Это важный механизм поддержания кислотно-
щелочного равновесия крови.