Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Транспорт кислорода.




Из общего количества кислорода, который содержится в артериальной крови, только 5% растворено в плазме, остальное количество кислорода переносится эритроцитами, в которых он находится в химической связи с гемоглобином, образуя оксигемоглобин (HbО2). Присоединение кислорода к гемоглобину (оксигенация гемоглобина) происходит без изменения валентности железа. Таким образом, О2 переносится в двух формах: свободном (растворенном в плазме) и в виде HbО2.

Степень насыщения гемоглобина кислородом, т.е. образование оксигемоглобина, зависит от напряжения кислорода в крови. Эта зависимость выражается графиком диссоциации оксигемоглобина (рис.4).

Рис. 4. Кривая насыщения гемоглобина кислородом при нормальном содержании СО2.

 

Когда напряжение кислорода в крови равно нулю, в крови находится только восстановленный гемоглобин, HbО2 не образуется, т.к. гемоглобин не связывает О2. Повышение напряжения кислорода приводит к увеличению количества оксигемоглобина. Особенно быстро уровень оксигемоглобина возрастает (до 75%) при увеличении напряжения кислорода от 10 до 40 мм рт. ст., эту часть кривой называют крутой. При напряжении кислорода, равным 60 мм рт. ст. насыщение гемоглобина кислородом достирает 90%. При дальнейшем повышении напряжения кислорода насыщение гемоглобина кислородом идет очень медленно, это отлогая часть кривой.

Крутая часть графика диссоциации оксигемоглобина соответствует напряжению кислорода в тканях. Это означает, что, когда артериальная кровь, богатая О2, достигает тканей, начинается интенсивная диффузия О2 из плазмы, рО2 в крови резко падает, что приводит к диссоциации HbО2 на восстановленный Hb и свободный О2. Т.е. на уровне тканей Hb резко теряет сродство к О2. Отлогая часть графика соответствует высоким напряжениям кислорода, что наблюдается в артериальной крови. При этом родство Hb к О2 оказывается высоким HbО2 образуется легко. Hb полностью (до 100%), эффективно усваивает О2, для дальнейшего его транспорта к тканям.

В условиях равнинной местности рО2 в альвеолярном воздухе составляет 100 мм рт. ст., при этом, как следует из кривой диссоциации, образуется 100% HbО2. Зададимся вопросом, в чем же целесообразность S – образности рассматриваемой кривой? Отлогая часть говорит о высоком сродстве Hb к О2 Даже при значительном падении рО2 до 60 мм рт. ст. образуется почти 100% HbО2. Такие условия наблюдаются при нахождении человека на 3-4 км высоте над уровнем моря, где атмосферное давление, а следовательно и рО2 в альвеолах падает почти в 2 раза. Но благодаря отлогой части кривой (S – образности кривой диссоциации HbО2) даже в таких условиях будет образовываться почти 100% HbО2, дыхание практически не будет ухудшаться.



Сродство гемоглобина к кислороду изменяется в зависимости от многих факторов. Если сродство гемоглобина к кислороду повышается, то процесс сдвигается в сторону образования оксигемоглобина и график диссоциации смещается влево. Это наблюдается при снижении напряжения углекислого газа при понижении температуры, при сдвиге рН в щелочную сторону.

При снижении сродства гемоглобина к кислороду процесс идет больше в сторону диссоциации оксигемоглобина, при этом график диссоциации смещается вправо (рис. 5).

Рис.5. Кривые диссоциации оксигемоглобина в зависимости от напряжения СО2 (в мм рт. ст.).

 

Такое состояние (сдвиг кривой диссоциации вправо) в естественных условиях встречается значительно чаще является физиологическим и наблюдается при следующих условиях: 1) повышение рСО2; 2) повышение температуры; 3) закисление. Все эти условия наблюдаются при нагрузке, например, в работающих скелетных мышцах. Благодаря этому Hb легче будет отдавать О2, обеспечивая, тем самым, наибольшее усиление окислительных реакций, именно в том органе, который в данное время выполняет наибольшую работу.

Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Она зависит от содержания гемоглобина в крови. Один грамм гемоглобина способен присоединить 1,34 мл кислорода, следовательно, при содержании в крови 160 г/л гемоглобина, он будет связывать 216,4 мол. О2. А кислородная емкость крови с учетом растворенного О2 (5%), составит приблизительно 230 мл.



Транспорт углекислого газа.

Углекислый газ является конечным продуктом клеточного метаболизма. СО2 образуется в тканях, диффундирует в кровь и переносится кровью в трех формах: физически растворенный, химически связанный в виде бикарбонатов и химически связанный с гемоглобином в виде карбогемоглобина (рис.6). В венозной крови углекислого газа содержится всего 580 мл/л. При этом на долю физически растворенного газа приходится 25 мл, на долю карбогемоглобина – около 45 мл, на долю бикарбонатов – 510 мл. В артериальной крови содержание углекислого газа меньше.

 

Рис.6. Химические реакции, происходящие в эритроцитах при газообмене в тканях и легких.

 

Углекислый газ быстро диффундирует из плазмы крови в эритроциты. Соединяясь с водой, он образует слабую угольную кислоту. В плазме эта реакция идет медленно, а в эритроцитах под влиянием фермента карбоангидразы она резко ускоряется. Угольная кислота сразу же диссоциирует на ионы Н+ и НСО3-. Значительная часть ионов НСО-3 – выходит обратно в плазму, где образуют соли со щелочными металлами: в плазме с натрием (NаНСО3), в эритроцитах с калием (КНСО3). Эти соли находятся в диссоциированном состоянии. Так как угольная кислота обладает более сильными кислотными свойствами, чем белки крови, то при ее взаимодействии с солями белков, белок-анион связывается с катионом Н+, образуя при этом недиссоциированную молекулу, а ион НСО3- – образует с соответствующим катионом гидрокарбонат – в плазме гидрокарбонат натрия, а в эритроцитах гидрокарбонат калия. Эритроциты называют фабрикой бикарбонатов (гидрокарбонатов).


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.005 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал