Гемоглобін. Роль гемоглобіну в транспорті кисню

Зазвичай з легких в тканини переносяться еритроцитами в хімічній зв`язку з гемоглобіном близько 97% кисню. Решта 3% кисню транспортуються в фізичної розчиненої формі плазмою крові. Таким чином, в нормальних умовах майже весь кисень переноситься в тканини, будучи пов`язаним з гемоглобіном.

Хімічний склад гемоглобіну представлений в наших інших статтях, де говорилося, що молекула кисню легко і оборотно зв`язується з гемом гемоглобіну. При високому Ро2, як це буває в легеневих капілярах, кисень зв`язується з гемоглобіном, а при низькому Р02, як в капілярах тканин, кисень звільняється від зв`язку з гемоглобіном. Такий механізм забезпечує майже весь транспорт кисню з легенів до тканин.

Крива дисоціації оксигемоглобіну. На малюнку приведена крива дисоціації оксигемоглобіну, що демонструє прогресивний приріст процентної частки оксигемоглобіну (відсотка насичення гемоглобіну киснем) при збільшенні Ро2 в крові. У крові, що покидає легкі і входить в системні артерії, напруга О2 зазвичай становить приблизно 95 мм рт. ст., і на кривої дисоціації видно, що насичення системної артеріальної крові киснем становить 97%.
У нормальній повертається з периферичних тканин венозної крові напруга О2 становить близько 40 мм рт. ст. і 75% - насичення гемоглобіну киснем.

Максимальна кількість кисню, яке може перебувати у зв`язку з гемоглобіном крові. У 100 мл крові здорової людини міститься близько 15 г гемоглобіну, і кожен грам гемоглобіну може зв`язати максимально 1,34 мл кисню (хімічно чистий гемоглобін може зв`язати 1,39 мл кисню, але домішки типу метгемоглобіну знижують це кількість). Отже, 15x1,34 = 20,1, значить, в середньому міститься в 100 мл кількість гемоглобіну при 100% насиченні може зв`язати близько 20 мл кисню. Зазвичай це позначають як 20 об% (об`ємних відсотків).

крива дисоціації оксигемоглобина може будуватися не від процентного насичення гемоглобіну киснем, а від кількості вмісту об`ємних відсотків кисню.
Кількість кисню, що вивільняється гемоглобіном під час проходження артеріальної крові через тканини.

У звичайних умовах в системної артеріальної крові, насиченої киснем на 97%, загальна кількість пов`язаного з гемоглобіном кисню становить близько 19,4 мл на 100 мл крові. При проходженні через капіляри тканини цей обсяг знижується до 14,4 мл (Р02 - 40 мм рт. Ст., Насичення гемоглобіну - 75%). Отже, в нормальних умовах кожні 100 мл крові доставляють від легенів до тканин близько 5 мл кисню.

При важкій фізичній роботі м`язові клітини споживають кисень з підвищеною швидкістю, що може привести до падіння Р02 в інтерстиціальної рідини м`язи від нормального рівня 40 мм рт. ст. до 15 мм рт. ст.

При такому низькому парціальному тиску в кожних 100 мл крові залишається тільки 4,4 мл пов`язаного з гемоглобіном кисню. В цьому випадку кожні 100 мл крові, що протікає віддають тканинам 19,4 - 4,4, або 15 мл кисню, тобто кожен обсяг крові віддає тканинам в 3 рази більше кисню, ніж в спокої. Згадайте, що у добре тренованих бігунів-марафонців серцевий викид може збільшитися в 6-7 разів, ніж при спокої.

Якщо помножити це збільшення серцевого викиду (6-7 разів) на збільшення вивільнення кисню в тканинах кожним обсягом крові (3 рази), виходить, що до тканин було доставлено в 20 разів більше кисню, ніж в спокої. Далі в цій главі Ви дізнаєтеся про існування інших факторів, що поліпшують доставку кисню до тканин під час фізичного навантаження, тому навіть при дуже напруженій фізичній роботі спостерігається тільки дуже невелике зниження Ро2 в м`язовій тканині.