Спорідненість гемоглобіну до кисню. Зміна спорідненості гемоглобіну до кисню. Ефект бору.

Спорідненість гемоглобіну до кисню. Зміна спорідненості гемоглобіну до кисню. ефект Бора

молекула гемоглобіну може перебувати в двох формах - напруженої і розслабленій. Розслаблена форма гемоглобіну має властивість насичуватися киснем в 70 разів швидше, ніж напружена. Зміна фракцій напруженою і розслабленої форми в загальній кількості гемоглобіну в крові обумовлює S-подібний вигляд кривої дисоціації оксигемоглобіну, а отже, так зване спорідненість гемоглобіну до кисню. Якщо ймовірність переходу від напруженої форми гемоглобіну до розслабленої більше, то зростає спорідненість гемоглобіну до кисню, і навпаки. Ймовірність утворення зазначених фракцій гемоглобіну змінюється в більшу або меншу сторону під впливом кількох чинників.

Основний фактор - це зв`язування кисню з гемінової фупп молекули гемоглобіну. При цьому чим більше гемінових фупп гемоглобіну пов`язують кисень в еритроцитах, тим легшим стає перехід молекули гемоглобіну до розслабленої формі і тим вище їх спорідненість до кисню. Тому при низькому Р02, що має місце в метаболічно активних тканинах, спорідненість гемоглобіну до кисню нижче, а при високому Р02 - вище. Як тільки гемоглобін захоплює кисень, підвищується його спорідненість до кисню і молекула гемоглобіну стає насиченою при зв`язуванні з чотирма молекулами кисню.

Спорідненість гемоглобіну до кисню. Зміна спорідненості гемоглобіну до кисню. Ефект Бора.

Коли еритроцити, що містять гемоглобін, досягають тканин, то кисень з еритроцитів дифундує в клітини. У м`язах він надходить в своєрідного депо кисню - в молекули міоглобіну, з якого кисень використовується в біологічному окисленні м`язів.

Дифузія кисню з гемоглобіну еритроцитів в тканини обумовлена низьким Р02 в тканинах - 35 мм рт. ст. Усередині клітин тканин напруга кисню, необхідне для підтримки нормального метаболізму, становить ще меншу величину - не більше 1 кПа. Тому кисень шляхом дифузії з капілярів досягає метаболічно активних клітин. Деякі тканини пристосовані до низького вмісту Р02 в капілярах крові, що компенсується високою щільністю капілярів на одиницю об`єму тканин. Наприклад, в скелетної та серцевої м`язах Р02 в капілярах може знизитися надзвичайно швидко під час скорочення. В м`язових клітинах міститься білок міоглобін, який має більш високу спорідненість до кисню, ніж гемоглобін. Міоглобін інтенсивно насичується киснем і сприяє його дифузії з крові в кісткову і серцеву м`язи, де він обумовлює процеси біологічного окислення. Ці тканини здатні екстрагувати до 70% кисню з крові, що проходить через них, що зумовлено зниженням спорідненості гемоглобіну до кисню під впливом температури тканин і рН.

Ефект рН і температури на спорідненість гемоглобіну до кисню. Молекули гемоглобіну здатні реагувати з іонами водню, в результаті цієї реакції відбувається зниження спорідненості гемоглобіну до кисню. При насиченні гемоглобіну менше 100% низький рН знижує зв`язування кисню з гемоглобіном - крива дисоціації оксигемоглобіну зміщується вправо по осі х. Ця зміна властивості гемоглобіну під впливом іонів водню називається ефектом Бора. Метаболічно активні тканини продукують кислоти, таку як молочна, і С02. Якщо рН плазми крові знижується від 7,4 в нормі до 7,2, що має місце при скороченні м`язів, то концентрація кисню в ній буде зростати внаслідок ефекту Бора. Наприклад, при постійному рН 7,4 кров віддавала б близько 45% кисню, т. Е. Насичення гемоглобіну киснем знижувався до 55%. Однак коли рН знижується до 7,2, крива дисоціації зміщується по осі х вправо. В результаті насичення гемоглобіну киснем падає до 40%, т. Е. Кров може віддавати в тканинах до 60% кисню, що на 1 / з більше, ніж при постійному рН.

Спорідненість гемоглобіну до кисню. Зміна спорідненості гемоглобіну до кисню. Ефект Бора.

Метаболічно активні тканини підвищують продукцію тепла. Підвищення температури тканин при фізичній роботі змінює співвідношення фракцій гемоглобіну в еритроцитах і викликає зсув кривої дисоціації оксигемоглобіну вправо уздовж осі х. В результаті більшу кількість кисню буде звільнятися з гемоглобіну еритроцитів і вступати в тканини.

Ефект 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ) на спорідненість гемоглобіну до кисню. При деяких фізіологічних станах, наприклад при зниженні Р02 в крові нижче норми (гіпоксія) в результаті перебування людини на великій висоті над рівнем моря, постачання тканин киснем стає недостатнім. При гіпоксії може знижуватися спорідненість гемоглобіну до кисню внаслідок збільшення вмісту в еритроцитах 2,3-ДФГ. На відміну від ефекту Бора, зменшення спорідненості гемоглобіну до кисню під впливом 2,3-ДФГ не є оборотним в капілярах легенів. Однак при русі крові через капіляри легень ефект 2,3-ДФГ на зниження освіти оксигемоглобіну в еритроцитах (плоска частина кривої дисоціації оксигемоглобіну) виражений в меншій мірі, ніж віддача кисню під впливом 2,3-ДФГ в тканинах (похила частина кривої), що обумовлює нормальне кисневе постачання тканин.


Поділитися в соц мережах:

Cхоже