Транспорт двоокису вуглецю кров`ю. Дисоціація двоокису вуглецю

З транспортом двоокису вуглецю кров`ю виникає набагато менше проблем, ніж з транспортом кисню, оскільки навіть в самих нетипових умовах двоокис вуглецю може транспортуватися в набагато більших кількостях, ніж кисень. Але кількість двоокису вуглецю в крові багато в чому пов`язано з кислотно-лужною рівновагою в рідинах тіла. У нормальних умовах в спокої з тканин в легені транспортується в середньому 4 мл двоокису вуглецю в 100 мл крові.

На початку процесу транспорту двоокис вуглецю дифундує з клітин тканини в розчиненому вигляді. При вході в тканинні капіляри двоокис вуглецю включається в ряд швидкоплинних фізичних і хімічних реакцій, необхідних для її транспорту.

Транспорт двоокису вуглецю в розчиненому вигляді. Невелика частина двоокису вуглецю транспортується в легені в розчиненому вигляді. Згадайте, що Рсо2 в венозної крові становить 45 мм рт. ст., а в артеріальній крові - 40 мм рт. ст. При Рсо2, рівному 45 мм рт. ст., обсяг двоокису вуглецю, розчинений в рідкої частини крові, дорівнює приблизно 2,7 мл / дл (2,7 об%), а при Рсо2, рівному 40 мм рт. ст., - 2,4 мл / дл. Різниця в обсязі розчиненої двоокису вуглецю між артеріальною і венозною кров`ю становить 0,3 мл / дл. Таким чином, для виділення в легких транспортується в розчиненому вигляді тільки 0,3 мл двоокису вуглецю в 100 мл крові. Це становить близько 7% всього обсягу двоокису вуглецю, що транспортується кров`ю в нормальних умовах.

Транспорт двоокису вуглецю у вигляді іона бікарбонату. Реакція двоокису вуглецю з водою в еритроцитах. Вплив карбоангідрази. Розчинена в крові двоокис вуглецю реагує з водою, утворюючи вугільну кислоту. Через повільне протікання ця реакція не мала б особливого значення, якби в цьому не брала б участь знаходиться в еритроцитах карбоангидраза - фермент, який каталізує реакцію між двоокисом вуглецю і водою, прискорюючи її приблизно в 5000 разів, тому дана реакція, яка в плазмі крові відбувається за кілька секунд або хвилин, в еритроцитах протікає з такою швидкістю, що майже повна рівновага досягається за частку секунди. Це дозволяє значному кількості двоокису вуглецю реагувати з водою в еритроциті ще до того, як кров залишає тканинні капіляри.

Дисоціація вугільної кислоти в іони бікарбонату і водню. За ще одну частку секунди утворюється в еритроцитах вугільна кислота (Н2СО3) дисоціює на іони водню і бікарбонату (Н + і НСО3). Після цього більшість іонів Н + приєднуються в еритроцитах до гемоглобіну, який є потужним кислотно-лужним буфером. У свою чергу, багато іони бікарбонату дифундують з еритроцитів в плазму, звідки в еритроцит повертаються іони хлору. Це забезпечується наявністю спеціального білка - переносника іонів бікарбонату і хлору в мембрані еритроцитів, який з великою швидкістю транспортує ці іони в протилежні сторони. Зміст іонів Сl-в еритроцитах венозної крові виявляється більше, ніж в еритроцитах артеріальної крові. Це явище називають хлорним зрушенням.

Відео: Навчання. Наука і техніка

оборотна комбінація двоокису вуглецю з водою в еритроцитах за участю карбоангідрази забезпечує близько 70% транспорту двоокису вуглецю з тканин в легені. Таким чином, цей шлях транспорту двоокису вуглецю є найбільш важливим. Дійсно, якщо піддослідному тварині ввести інгібітор карбоангідрази (ацетазоламід) і таким чином блокувати дію карбоангідрази в еритроцитах, то виведення двоокису вуглецю з тканин знижується настільки, що Рсо2 в тканинах може підніматися до 80 мм рт. ст. замість нормальних 45 мм рт. ст.

Транспорт двоокису вуглецю в зв`язку з гемоглобіном і протеїнами плазми. Карбогемоглобін. Крім реакції з водою, двоокис вуглецю безпосередньо реагує з амінними радикалами молекули гемоглобіну, утворюючи карбаміногемоглобін (СС2Нb). Ця реакція оборотна, що утворюються зв`язку слабкі, і двоокис вуглецю легко вивільняється в альвеолах, де Рсо2 нижче, ніж в капілярах легенів.

Відео: Вуглекислий газ в атмосфері, кислотні дощі, забруднення атмосфери транспортом

невелике кількість двоокису вуглецю утворює в капілярах легких такі ж з`єднання з білками плазми. Для транспорту двоокису вуглецю це не має великого значення, тому що кількість таких білків в плазмі в 4 рази менше, ніж кількість гемоглобіну.

Кількість двоокису вуглецю, яке може переноситися з периферичних тканин в легені за допомогою карбамінних зв`язків з гемоглобіном і білками плазми, становить приблизно 30% загальної кількості двоокису вуглецю, що транспортується кров`ю, - в нормі близько 1,5 мл двоокису вуглецю в 100 мл крові. Однак з огляду на, що ця реакція протікає набагато повільніше, ніж реакція двоокису вуглецю з водою в еритроцитах, сумнівно, щоб в нормальних умовах за допомогою карбамінного механізму переносилося більш ніж 20% загальної кількості, що транспортується двоокису вуглецю.