Коефіцієнт використання кисню. Збереження сталості кисню в тканинах

Процентний об`єм крові, віддає міститься в ній кисень при проходженні капілярів тканини, називають коефіцієнтом використання. З попереднього обговорення слід, що в нормі він дорівнює приблизно 25%, тобто 25% оксигемоглобіну віддає свій кисень тканинам. Під час важкого фізичного навантаження коефіцієнт використання може вирости на 75-85% у всьому організмі.

У деяких ділянках, де кровотік надзвичайно уповільнений або швидкість метаболізму дуже висока, були зареєстровані коефіцієнти використання, що наближаються до 100%, тобто кров віддала тканинам практично весь міститься в ній кисень.
Гемоглобін необхідний для транспорту кисню до тканин, але крім цього він виконує ще одну життєво важливу функцію: працює як кисневий буфер тканини.

Роль гемоглобіну в збереженні практично постійного рівня Ро2 в тканинах. У звичайних умовах тканини отримують близько 5 мл кисню з кожних 100 мл протікає по тканинним капілярах крові. Повертаючись до кривої дисоціації оксигемоглобіну на малюнку, можна бачити, що для вивільнення з кожних 100 мл крові, що протікає 5 мл кисню Р02 має знижуватися приблизно до 40 мм рт. ст.

У той же час Ро2 в тканинах зазвичай не може підніматися вище 40 мм рт. ст., оскільки тоді гемоглобін не віддає кисень у кількості, необхідній тканинам. Таким чином, в нормальних умовах гемоглобін встановлює верхню межу тиску кисню в тканинах - близько 40 мм рт. ст.

Під час важкої фізичної роботи гемоглобін повинен доставляти до тканин набагато більше кисню (в 20 разів), але в таких умовах буде потрібно тільки невелике зниження Ро2 в тканинах з причин: (1) крутого нахилу кривої діссоціаціі- (2) збільшення тканинного кровотоку через зниження Р02 в них. У цих умовах вже дуже невелике зниження Ро2 викликає вивільнення великої додаткової кількості кисню з оксигемоглобіну.

Відео: Як правильно дихати під час бігу?

Звідси випливає, що вивільнення кисню з оксигемоглобина крові, що протікає в діапазоні величин Р02 в тканинах між 15 і 40 мм рт. ст. регулюється автоматично.

при значному зміні концентрації кисню в атмосферному повітрі буферне дію гемоглобіну стабілізує Ро2 в тканинах практично на постійному рівні. У нормі Ро2 в альвеолах становить близько 104 мм рт. ст., але при підйомі в гори або при польоті в літаку воно може легко знижуватися більш ніж на половину. А при входженні в простір з підвищеним тиском повітря, наприклад в глибині моря або компресійної камері, Ро2 в альвеолярному повітрі може підвищитися в 10 разів. Але навіть при цьому Ро2 в тканинах змінюється ненабагато.

На кривої дисоціації оксигемоглобина, видно, що навіть при зниженні Ро2 в альвеолах до 60 мм рт. ст. артеріальна кров все ще насичена киснем на 89% - тобто тільки на 8% нижче нормального насичення (97%). Далі, тканини все ще отримують з 100 мл крові, що протікає близько 5 мл кіслорода- венозний Р02 при цьому знижується до 35 мм рт. ст. (На 5 мм рт. Ст. Нижче норми в 40 мм рт. Ст.). Таким чином, Р02 в тканинах зміниться незначно, незважаючи на значне зниження Р02 в альвеолах (від 104 до 60 мм рт. Ст.).

при підвищенні рівня Р02 в альвеолах до 500 мм рт. ст. максимальне насичення гемоглобіну киснем не може бути більше 100%, тобто може підніматися тільки на 3% вище нормального рівня в 97%. У рідкої частини крові розчиняється тільки дуже мала кількість кисню (див. Далі). Після проходження крові через капіляри, де вона віддає кілька мілілітрів кисню, Р02 в капілярної крові має величину тільки на кілька міліметрів ртутного стовпа більше, ніж в нормі (40 мм рт. Ст.).

отже, Р02 в альвеолярної крові може коливатися в дуже великих межах - від 60 до 500 мм рт. ст. і більше, але при цьому Ро2 в периферичних тканинах буде відрізнятися від норми менш ніж на кілька міліметрів ртутного стовпа, що демонструє функцію гемоглобіну крові як кисневого буфера тканин.