Транспорт газів кров`ю. Транспорт кисню. Киснева ємність гемоглобіну.

Кровообіг виконує одну з найважливіших функцій перенесення кисню від легенів до тканин, а вуглекислого газу - від тканин до легким. Споживання кисню клітинами тканин може змінюватися в значних межах, наприклад при переході від стану спокою до фізичного навантаження і навпаки. У зв`язку з цим кров повинна володіти великими резервами, необхідними для збільшення її здатності переносити кисень від легенів до тканин, а вуглекислий газ у зворотному напрямку.

Відео: Кисневий транспорт faberlic

Транспорт кисню.

При 37 ° С розчинність 02 в рідині становить 0,225 мл • л-1 • кПа-1 (0,03 мл / л / мм рт. Ст.). В умовах нормального парціального тиску кисню в альвеолярному повітрі, т. Е. 13,3 кПа або 100 мм рт.ст., 1 л плазми крові може переносити тільки 3 мл 02, що недостатньо для життєдіяльності організму в цілому. У спокої в організмі людини за хвилину споживається приблизно 250 мл кисню. Щоб тканинам отримати таку кількість кисню в фізично розчиненому стані, серце повинно перекачувати за хвилину величезна кількість крові. В еволюції живих істот проблема транспорту кисню була більш ефективно вирішена за рахунок оборотної хімічної реакції з гемоглобіном еритроцитів. Кисень переноситься кров`ю від легенів до тканин організму молекулами гемоглобіну, які містяться в еритроцитах.

Гемоглобін здатний захоплювати кисень з альвеолярного повітря (з`єднання називається ок-сігемоглобіном) і звільняти необхідну кількість кисню в тканинах. Особливістю хімічної реакції кисню з гемоглобіном є те, що кількість зв`язаного кисню обмежена кількістю молекул гемоглобіну в еритроцитах крові. Молекула гемоглобіну має 4 місця зв`язування з киснем, які взаємодіють таким чином, що залежність між парціальним тиском кисню і кількістю переноситься кисню з кров`ю має S-подібну форму, яка носить назву кривої насичення або дисоціації оксигемоглобіну (рис. 10.18). При парціальному тиску кисню 10 мм рт. ст. насичення гемоглобіну киснем становить приблизно 10%, а при Р02 30 мм рт. ст. - 50-60%. При подальшому збільшенні парціального тиску кисню від 40 мм рт. ст. до 60 мм рт. ст. відбувається зменшення крутизни кривої дисоціації оксигемоглобіну і відсоток його насичення киснем зростає в діапазоні від 70-75 до 90% відповідно. Потім крива дисоціації оксигемоглобіну починає займати практично горизонтальне положення, оскільки збільшення парціального тиску кисню з 60 до 80 мм рт. ст. викликає приріст насичення гемоглобіну киснем на 6%. У діапазоні від 80 до 100 мм рт. ст. відсоток освіти оксигемоглобіну становить близько 2. В результаті крива дисоціації оксигемоглобіну переходить в горизонтальну лінію і відсоток насичення гемоглобіну киснем досягає межі, т. е. 100. Насичення гемоглобіну киснем під впливом Р02 характеризує своєрідний молекулярний «апетит» цього з`єднання до кисню.

Відео: Кисень

Значна крутизна кривої насичення гемоглобіну киснем в діапазоні парціального тиску від 20 до 40 мм рт. ст. сприяє тому, що в тканини організму значну кількість кисню може дифундувати з крові в умовах фадіента його парціального тиску між кров`ю і клітинами тканин (не менше 20 мм рт. ст.). Незначний відсоток насичення гемоглобіну киснем в діапазоні його парціального тиску від 80 до 100 мм рт. ст. сприяє тому, що людина без ризику зниження насичення артеріальної крові киснем може переміщатися в діапазоні висот над рівнем моря до 2000 м.

Загальні запаси кисню в організмі обумовлені його кількістю, що знаходяться у зв`язаному стані з іонами Fe2 + в складі органічних молекул гемоглобіну еритроцитів і міоглобіну м`язових клітин.

Один грам гемоглобіну пов`язує 1,34 мл 02. Тому в нормі при концентрації гемоглобіну 150 г / л кожні 100 мл крові можуть переносити 20,0 мл 02.

Кількість 02, яке може зв`язатися з гемоглобіном еритроцитів крові при насиченні 100% його кількості, називається кисневої ємністю гемоглобіну. Іншим показником дихальної функції крові є зміст 02 в крові (киснева ємність крові), Яке відображає його істинну кількість, як пов`язаного з гемоглобіном, так і фізично розчиненого в плазмі. Оскільки в нормі артеріальна кров насичена киснем на 97%, то в 100 мл артеріальної крові міститься приблизно 19,4 мл 02.