Кривая диссоциации оксигемоглобина ее характеристика

Кривая диссоциации оксигемоглобина — это зависимость насыщения гемоглобина кислородом (измеряется процентным отношением оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина) от напряжения кислорода в крови. Данная зависимость не линейная, а имеет S-образную форму. Эта кривая показывает, что превращение оксигемоглобина в гемоглобин и наоборот определяется напряжением кислорода в крови. Когда напряжение кислорода равна нулю, в крови находится только восстановленный гемоглобин. Повышение напряжения ведет к увеличению количества оксигемоглобина. Особенно быстро уровень оксигемоглобина нарастает при увеличении напряжения кислорода от 10 до 40 мм рт.ст. При напряжении кислорода 60 мм рт.ст. насыщения гемоглобина кислородом составляет 90%, а при дальнейшем росте напряжения кислорода оно увеличивается очень медленно и не достигает 100% даже при максимальном напряжении кислор.

ном воздухе с 105 до 70 мм рт.ст., а сатурация гемоглобина при этом снижается только на 3%. Крутая часть кривой (соответствует напряжению кислорода от 10 до 40 мм рт.ст.) отражает ситуацию, имеет место в тканях. Так, при интенсивной утилизации кислорода тканями, его напряжение снижается до 20-30 мм рт.ст., что способствует диссоциации оксигемоглобина.

Вспомним, что в норме напряжение СО2 в артериальной крови составляет около 40 мм рт. в. При ее увеличении до 70 мм рт. в. вентиляция легких может увеличиваться в диапазоне от 20 до 75 литров в минуту. Но, если напряжение С02 превышает 70 мм рт.ст, вентиляция легких начинает уменьшаться.Причиной этого является торможение высокой концентрацией углекислого газа инспираторных нейронов дыхательного центра. Остановка или угнетение дыхания вследствие торможения дыхательного центра называется асфиксией. У некоторых людей после длительного интенсивного дыхания (гипервентиляции) наблюдается временная остановка дыхания (апноэ). Эта остановка обусловлена ​​уменьшением напряжения СО2, поскольку во время гипервентиляции углекислый газ вымывается из крови.

Если pH артериальной крови снижается по отношению к его нормального значения 7,4 — вентиляция легких увеличивается. При увеличении pH — вентиляция легких уменьшается.

Снижение напряжения О2 в артериальной крови (гипоксемия) вызывает увеличение вентиляции легких.Артериальная гипоксемия может возникать при пребывании организма на большой высоте, где атмосферное давление, а вследствие этого и парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе, — снижены. При увеличении вентиляции легких, вызванной артериальной гипоксией, иарциальний давление СО2 в артериальной крови также падает и его стимулюочий влияние на дыхание уменьшается.Это приводит к значительному нивелюзання стимулирующего эффекта артериальной гипоксии на вентиляцию легких. Таким образом, парциальное давление О2 в артериальной крови в нормальных

языках несущественно влияет на вентиляцию легких, но при артериальной гипоксии порядке 50-60 мм рт.ст. его влияние становится значительным. Особенно это заметно в тех условиях, когда снижается чувствительность дыхательного центра к СО2. Такая ситуация имеет место, например, при отравлении барбитуратами (препараты из группы снотворных средств).

Теги: Вентиляция легких, дыхания, Кривая диссоциации оксигемоглобина, Лекции по физиологии человека, строение человека, физиология внутренней среды, физиология возбудимых тканей, Физиология человека, физиология эндокринной системы

Источник: bagazhznaniy.ru

Обогащенная кислородом кровь направляется по сосудам с током крови из легких в ткани организма. Кислород транспортируется кровью двумя способами: в связанном с гемоглобином виде — в форме оксигемоглобина и за счет физического растворения газа в плазме крови.

Физическое растворение. Все газы, в том числе и кислород, в соответствии со своим парциальным давлением могут физически растворяться в жидкости. Так, в артериальной крови содержание физически растворимого кислорода составляет 0,003 мл в 1 мл крови.

И хотя доля кислорода, переносимого за счет физического растворения невелика, этот процесс имеет огромное значение для жизнедеятельности.

Химическое соединение. Большая часть кислорода переносится кровью в виде химических соединений с гемоглобином. Один моль гемоглобина может связать до четырех молей кислорода и в среднем 1 г гемоглобина способен связать 1,34—1,36 мл кислорода. Исходя из этого, можно определить кислородную емкость крови, характеризующую количество кислорода, содержащееся в 1 л крови. Принимая во внимание, что в норме в 1 л крови присутствует 150 г гемоглобина, можно рассчитать, что в 1 л крови содержится 0,2 л кислорода.

Характеристика кривой диссоциации оксигемоглобина. 

Связывание кислорода с гемоглобином и высвобождение его зависят от парциального давления кислорода. Соотношение количества гемоглобина и оксигемоглобина в крови иллюстрирует кривая диссоциации оксигемоглобина.

Чем выше парциальное давление кислорода, тем больше содержание оксигемоглобина; при парциальном давлении 80 мм рт.ст. практически весь гемоглобин насыщается кислородом, за исключением незначительного количества (1—2 %), «занятого» двуокисью углерода.

Факторы, влияющие на сродство гемоглобина к кислороду.

Динамика кривой зависит от нескольких факторов. Кривая может сдвигаться относительно оси абсцисс вправо или влево (эффект Бора) в зависимости от сопутствующего парциального давления двуокиси углерода и величины рН. При этом реальная физиологическая кривая имеет S-образную форму. При увеличении содержания двуокиси углерода и закис-лении крови кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается вправо и, напротив, при снижении РСо2 и защелачивания крови кривая сдвигается влево.

Биологическое значение кривой диссоциации оксигемоглобина. Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет важное биологическое значение для переноса кислорода кровью. Участок кривой, соответствующий низким парциальным значениям кислорода, характеризует содержание оксигемоглобина в капиллярах тканей, а фрагмент кривой, лежащий в области высокого парциального давления кислорода 80—100 мм рт.ст., соответствует крови в легочных капиллярах.

Эффективность транспорта кислорода к тканям определяют два фактора: количество оксигемоглобина, образовавшегося в легких, и количество кислорода, отдаваемого тканям, что зависит от степени распада оксигемоглобина в восстановленный гемоглобин. Процесс наиболее эффективного переноса кислорода к тканям соответствует S-образной форме кривой диссоциации оксигемоглобина. В области высокого парциального давления кислорода кривая близка к насыщению кислородом крови, а в области низких значений парциального давления кислорода в тканях значительная часть оксигемоглобина отдает кислород и превращается в восстановленную форму.

Эффект Бора. Огромное биологическое значение для транспорта кислорода и двуокиси углерода имеет эффект Бора.

При увеличении парциального давления двуокиси углерода в тканях кривая диссоциации оксигемоглобина, сдвигаясь вправо, отражает повышение способности оксигемоглобина отдавать кислород тканям и тем самым высвобождаться для дополнительного связывания двуокиси углерода и переноса ее избытка из тканей в легкие.

Напротив, при снижении парциального давления двуокиси углерода и смещении рН крови в основную сторону (алкалоз) сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево означает снижение способности оксигемоглобина отдавать кислород тканям и поглощать двуокись углерода для транспорта ее к легким.

Сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина иллюстрирует взаимосвязь транспорта кислорода и двуокиси углерода в крови и сродство гемоглобина к этим газам.

Дополнительно: Транспорт газов кровью…

Механизмы связывания газов кровью

1. Физическое растворение

2. Химическое связывание

1. Физическое растворение. В жидкой части крови растворены газы воздуха: кислород, углекислый газ, азот. Растворение О2 и СО2 в воде не играет физиологической роли.

2. Химическое связывание кислорода кровью.

Насыщение кровью кислородом зависит от:

1. Альвеолярной вентиляции /pO2 в альвеолах/

2. Кровотока в легких

3. Диффузионной способности легких

4. Содержания гемоглобина в эритроцитах

1 г HHb способен связать 1,35 мл О2. При содержании гемоглобина 150 г/л (норма) каждые 100 мл крови переносят 20,8 мл О2. Это кислородная емкость крови.

Другой показатель-содержание кислорода в крови, взятой в различных участках сосудистого русла: артериальной/20 мл О2/100 мл крови/ и венозной/14 млО2/100 мл крови/.

Следующий показатель — артерио-венозная разница/норма 5-6 мл О2/100 мл крови/.

Отношение кислорода, связанного с гемоглобином к кислородной емкости крови/все выраженное на 100 мл крови/ называется насыщение гемоглобина кислородом. В артериальной крови оно составляет в норме 96%.

Гемоглобин присоединяет кислород с помощью непрочной водородной связи, с образованием оксигемоглобина Эта реакция обратима: Нв+О2=НвО2

Направленность реакции зависит от содержания кислорода: если количество кислорода в крови увеличивается, то реакция идет в сторону образования оксигемоглобина, если уменьшается — то в противоположную сторону.

Динамика взаимодействия Нв и О2 отражается кривой диссоциации оксигемоглобина. Эта кривая количественно определяет приведенную выше реакцию связывания гемоглобином кислорода. Кривая отражает общую закономерность: увеличение количества кислорода сопровождается усиленным образованием оксигемоглобина. Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет S-образный вид. Это связанно с тем, что до 10 мм рт. ст. кислород связывается гемоглобином медленно, затем до 60-50 мм рт. ст. скорость реакции резко увеличивается, кривая круто поднимается вверх, при давлении 90 мм рт. ст., когда более 98% гемоглобина связано с кислородом, она вновь идет почти горизонтально.

Избыток СО2 и ацидоз сдвигает кривую диссоциации вправо, а недостаток СО2 и алкалоз – влево(эффект Бора).

В легких реакция взаимодействия гемоглобина с кислородом идет в сторону образования оксигемоглобина, т.к. венозная кровь имеет напряжение кислорода 40 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода составляет 100 мм рт. ст.

В тканях напряжение О2 равно 20-40 мм рт. ст., а в артериальной крови — 100 мм рт. ст., в связи с этим реакция идет в сторону распада оксигемоглобина. Кровь отдает ткани часть О2..

Этот процесс оценивается коэффициентом утилизацией/ кислорода(КУК). КУК это отношение потребленного кислорода к кислородной емкости крови. В норме в покое 30-40%, при физ. нагрузках существенно возрастает.

Для оценки эффективности газообмена вычисляют коэффициент использования кислорода (КИК). Он показывает количество кислорода в мл, которое потребляется из 1 литра воздуха. В норме он составляет 40 мл.

Химическое присоединение СО2

Напряжение СО2 в тканях составляет 60 мм.рт.ст., а в притекающей крови 50-60 мм.ст.рт. Благодаря этому СО2 переходит из ткани в кровь/46 мм.рт.ст./.

Основная форма связывания СО2 кровью — это образование бикарбонатов натрия и калия.

СО2 + Н2О = Н2СО3

Эта реакция обратима, ее направление зависит от количества СО2. Его увеличение сдвигает реакцию вправо, уменьшение — влево. Образующаяся угольная кислота диссоциирует:

Н2 СО3 —- Н+ + НСО3-

Следовательно, в эритроците образуются катионы Н+ и анионы НСО3-.катионы водорода вступают в реакцию восстановления гемоглобина: Н+ + Нв ННв,

Анионы НСО3- — частично выходят из эритроцитов в плазму из-за разности концентраций. Таким образом, в плазме и в эритроцитах появляется значительное количество анионов НСО3 — , которые в плазме взаимодействуют с катионами натрия/55%/, а в эритроцитах – калия/35%/, образуя гидрокарбонаты Na и К.

Ключом всех этих реакций служит фермент карбоангидраза, который содержится в мембранах эритроцитов и катализирует обратимую реакцию соединения углекислого газа с водой.

Кроме того, небольшое количество углекислого газа /10%/ транспортируется в виде карбогемоглобина — соединения СО2 с гемоглобином.

Источник: ifreestore.net

Реакция взаимодействия кислорода с гемоглобином подчиняется закону действующих масс. Это означает, что соотношение между количествами гемоглобина и оксигемоглобина зависит от содержания физически растворенного О₂ в крови; последнее же, согласно закону Генри-Дальтона, пропорционально напряжению О₂. Процент оксигемоглобина от общего содержания гемоглобина называют кислородным насыщением (SО₂) гемоглобина. Если гемоглобин полностью дезоксигенирован, то SО₂ = 0%; если же весь гемоглобин превратился в оксигемоглобин, то SО₂ = 100%. В соответствии с законом действующих масс насыщение гемоглобина кислородом зависит от напряжения О₂. Графически эту зависимость отражает так называемая кривая диссоциации оксигемоглобина. Эта кривая имеет S-образную форму. Расположение кривой диссоциации оксигемоглобина зависит от ряда факторов (см. ниже). Наиболее простым показателем, характеризующим расположение этой кривой, служит так называемое напряжение полунасыщения (50%), т.е. такое напряжение О₂, при котором насыщение гемоглобина кислородом составляет 50%. В норме (при рН=7,4 и t=37°C) полунасыщение артериальной крови составляет около 26 мм рт.ст. (3,46 кПа).

Причины S-образной формы кривой диссоциации оксигемоглобина до конца не ясны. Если бы каждая молекула гемоглобина присоединяла только одну молекулу О₂, то кинетика этой реакции графически описывалась бы гиперболой. Именно такая гиперболическая кривая диссоциации характерна, например, для реакции соединения кислорода с красным мышечным пигментом миоглобином, аналогичной реакции оксигенации гемоглобина. Строение миоглобина сходно со структурой одной из четырех субъединиц гемоглобина, поэтому молекулярные массы этих двух веществ соотносятся как 1:4. Поскольку в состав миоглобина входит лишь одна пигментная группа, одна молекула миоглобина может присоединить только одну молекулу О₂. Исходя из вполне правдоподобного предположения о том, что S-образная форма кривой диссоциации НbО₂ обусловлена связыванием одной молекулой гемоглобина четырех молекул О₂, Эдер выдвинул так называемую гипотезу промежуточных соединений. Согласно этой гипотезе, присоединение четырех молекул О₂ к гемоглобину происходит в несколько стадий, причем каждая из этих стадий влияет на равновесие следующей реакции. Таким образом, реакция соединения кислорода с гемоглобином описывается четырьмя константами равновесия, что и объясняет сигмоидную форму кривой диссоциации оксигемоглобина.

В то же время возможно и другое объяснение, согласно которому существуют две формы гемоглобина-оксигенированная и дезоксигенированная, переходящие одна в другую в результате конформационных перестроек. Если предположить, что параметры равновесия реакций оксигенации для этих двух форм гемоглобина различны, то с позиции данной гипотезы можно объяснить S-образную форму кривой диссоциации НbО₂

Биологический смысл формы кривой диссоциации оксигемоглобина. Конфигурация кривой диссоциации оксигемоглобина имеет важное значение с точки зрения переноса кислорода кровью. В процессе поглощения кислорода в легких напряжение О₂ в крови приближается к таковому в альвеолах. У молодых людей РО₂ артериальной крови составляет около 95 мм рт.ст. (12,6 кПа). При таком напряжении насыщение гемоглобина кислородом составляет примерно 97%. С возрастом (и в еще большей степени при заболеваниях легких) напряжение О₂ в артериальной крови может значительно снижаться, однако, поскольку кривая диссоциации оксигемоглобина в правой ее части почти горизонтальна, насыщение крови кислородом уменьшается ненамного. Так, даже при падении РО₂ в артериальной крови до 60 мм рт.ст. (8,0 кПа) насыщение гемоглобина кислородом равно 90%. Таким образом, благодаря тому, что области высоких напряжений кислорода соответствует горизонтальный участок кривой диссоциации оксигемоглобина, предупреждается cyщественное снижение насыщения артериальной крови кислородом.

Крутой наклон среднего участка кривой диссоциации оксигемоглобина свидетельствует об очень благоприятных условиях для отдачи кислорода тканям. При изменении локальной потребности в кислороде он должен высвобождаться в достаточном количестве в отсутствие значительных сдвигов РО₂ в артериальной крови. В состоянии покоя РО₂ в области венозного конца капилляра равно приблизительно 40 мм рт.ст. (5,3 кПа), что соответствует примерно 73% насыщения. Если в результате увеличения потребления кислорода его напряжение в венозной крови падает лишь на 5 мм рт.ст. (0,7 кПа), то насыщение гемоглобина кислородом снижается не менее чем на 7%; высвобождающийся при этом О₂ может быть сразу же использован для процессов метаболизма.

Количество химически связанного кислорода в крови зависит от насыщения им гемоглобина.

При прохождении крови через тканевые капилляры используется лишь 25% общей кислородной емкости. Разумеется, разные органы существенно различаются по степени извлечения кислорода. При интенсивной физической нагрузке артериовенозная разница по кислороду может превышать 0,1.

Источник: helpiks.org

  Кислород в крови присутствует в двух формах — физически растворенный и химически связанный с гемоглобином. Зависимость между РО2 и SO2 графически выражают в виде кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО), имеющей S-образную форму. Такая форма КДО соответствует оптимальным условиям насыщения крови кислородом в легких и освобождения кислорода из крови в тканях. При РО2, равном 100 мм рт.ст., в 100 мл воды растворено всего 0,3 мл кислорода. В альвеолах РО2 составляет около 100 мм рт.ст. В 1 л крови физически растворено 2,9 мл кислорода. Основная часть кислорода переносится в связанном с гемоглобином состоянии. 1 г гемоглобина, полностью насыщенного кислородом, связывает 1,34 мл кислорода. Если концентрация гемоглобина в крови 150 г/л, то содержание химически связанного кислорода составляет 150 г/л х1,34 мл/г = 201 мл/л. Эта величина называется кислородной емкостью крови (КЕК). Поскольку содержание кислорода в смешанной венозной крови (CvO2) 150 мл/л, то 1 л крови, проходящей через легкие, должен присоединить 50 мл кислорода для превращения ее в артериальную. Соответственно 1 л крови, проходящей через ткани организма, оставляет в них 50 мл кислорода. Только около 3 мл кислорода на 1 л крови переносится в растворенном состоянии.
Смещение КДО является важнейшим физиологическим механизмом, обеспечивающим транспорт кислорода в организме. Циркуляция крови от легких к тканям и от тканей к легким обусловлена изменениями, которые воздействуют на сродство кислорода к гемоглобину. На уровне тканей из-за снижения рН это сродство уменьшается (эффект Бора), благодаря чему улучшается отдача кислорода. В крови легочных капилляров сродство гемоглобина к кислороду увеличивается из-за снижения РСО2 и возрастания рН по сравнению с аналогичными показателями венозной крови, что приводит к повышению насыщения артериальной крови кислородом.
В нормальных условиях 50 % SO2 достигается при РО2 около 27 мм рт.ст. Эта величина обозначается Р50 и характеризует в целом положение КДО. Возрастание Р50 (например, до 30—32 мм рт.ст.) соответствует смещению КДО вправо и свидетельствует о снижении взаимодействия гемоглобина и кислорода. При снижении Р50 (до 25—20 мм рт.ст.) отмечается смещение КДО влево, что указывает на усиление сродства между гемоглобином и кислородом. Благодаря S-образной форме КДО при довольно значительном снижении фракционной концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе (ВФК) до 0,15 вместо 0,21 перенос кислорода существенно не нарушается. При снижении РаО2 до 60 мм рт.ст. SaO2 снижается примерно до 90 % уровня, и цианоз при этом не развивается. Однако дальнейшее падение РаО2 сопровождается более быстрым падением SaO2 и содержания кислорода в артериальной крови. При падении РаО2 до 40 мм рт.ст. Sa02 снижается до 70 %, что соответствует РО2 и SO2 в смешанной венозной крови.
Описанные механизмы не являются единственными. Внутриклеточный органический фосфат — 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ) — входит в гемоглобиновую молекулу, изменяя ее сродство к кислороду. Повышение уровня 2,3-ДФГ в эритроцитах уменьшает сродство гемоглобина к кислороду, а понижение концентрации 2,3-ДФГ приводит к увеличению сродства к кислороду. Некоторые синдромы сопровождаются выраженными изменениями уровня 2,3-ДФГ. Например, при хронической гипоксии содержание 2,3-ДФГ в эритроцитах возрастает и, соответственно, уменьшается сродство гемоглобина к кислороду, что дает преимущество в снабжении тканей последним. Массивные трансфузии консервированной крови могут ухудшить высвобождение кислорода в тканях.
Таким образом, к факторам, приводящим к возрастанию сродства гемоглобина к кислороду и смещению КДО влево, относятся увеличение рН, уменьшение РСО2, концентрации 2,3-ДФГ и неорганического фосфата, снижение температуры тела. И, наоборот, уменьшение рН, увеличение РСО2, концентрации 2,3-ДФГ и неорганического фосфата, повышение температуры тела приводят к уменьшению сродства гемоглобина к кислороду и смещению КДО вправо.
В табл. 1.1 приведены нормальные функциональные показатели легких.
Таблица 1.1.
Нормальные величины функциональных проб легких
[Comroe J. et al., 1961]1

Показатель	Обозначение	Величина
Жизненная емкость (ЖЕЛ)	VC	4800 мл
Остаточный объем (ОО)	RV	1200 мл
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ)	FRC	2400 мл
Общая емкость легких (ОЕЛ)	TLC	6000 мл
Дыхательный объем (ДО)	VT	500 мл
Частота дыхания (ЧД)	F	12 мин-1
Минутный объем дыхания (МОД)	VE	6000 мл-мин-1
Мертвое пространство (МП)	VD	150 мл
Альвеолярная вентиляция (АВ)	VA	4200 мл-мин-1
Отношение вентиляция/кровоток	VA/Q	0,8
Физиологический шунт/МОС	qs/qt	Менее 7 %
Парциальное давление кислорода в альвеолярном газе	PA02	104 мм рт.ст. (13,8кПа)
Парциальное давление углекислоты в альвеолярном газе	PACO2	40 мм рт.ст. (5,3 кПа)
Парциальное давление кислорода в артериальной крови	PaO2	95 мм рт.ст. (12,6 кПа)
Насыщение артериальной крови кислородом	SaO2	97,1 %
Парциальное давление углекислоты в артериальной крови	PaCO2	40 мм рт.ст. (5,3 кПа)
Объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ,) и 3 с (ОФВз)		83 и 97 % от ЖЕЛ
Растяжимость легких	CL	0,2 л-см вод.ст. –1
Растяжимость легких и грудной клетки	CT	0,1 л-см вод.ст. –1
Диффузионная способность легких для кислорода	DLO2	20 мл-мин-1-мм рт.ст.-1
Диффузионная способность легких для углекислоты	DLCO2	17 мл-мин-1-мм рт.ст.-1

1Данные приведены для здорового человека (поверхность тела 1,7 м2) в покое в положении лежа при дыхании воздухом. Легочные объемы и показатели вентиляции даны по BTPS, диффузионная способность легких — по STPD.  

Источник: www.med24info.com

Кривая диссоциации оксигемоглобина, ее характеристика. Кислородная емкость крови.

В 100 мл крови при температуре тела растворяется лишь 0,3 мл кислорода. Кисло­род, растворяющийся в плазме крови капилляров малого круга кровообращения, диф­фундирует в эритроциты, сразу же связывается гемоглобином, образуя оксигемоглобин, в котором кислорода 190 мл/л. Скорость связывания кислорода велика: время полунасы­щения гемоглобина кислородом около 3 мс. В капиллярах альвеол с соответствующими вентиляцией и перфузией практически весь гемоглобин превращается в оксигемоглобин.

Кривая диссоциации оксигемоглобина. Превращение гемоглобина в оксигемоглобин определяется напряжением растворенного кислорода. Графически эта зависимость выра­жается кривой диссоциации оксигемоглобина (рис. 151).

Когда напряжение кислорода равно нулю, в крови находится только восстановленный гемоглобин (дезоксигемоглобин). Повышение напряжения кислорода сопровождается увеличением количества оксигемоглобина. Но данная зависимость существенно отли­чается от линейной, кривая имеет S-образную форму. Особенно быстро (до 75%) уровень оксигемоглобина возрастает при увеличении напряжения кислорода от 10 до 40 мм рт. ст. При 60 мм рт. ст. насыщение гемоглобина кислородом достигает 90%, а при дальнейшем повышении напряжения кислорода приближается к полному насыщению очень медленно. Таким образом, кривая диссоциации оксигемоглобина состоит из двух основных ча­стей — крутой и отлогой.

Отлогая часть кривой, соответствующая высоким (более 60 мм.рт. ст.) напряжениям кислорода, свидетельствует о том, что в этих условиях содержание оксигемоглобина лишь слабо зависит от напряжения кислорода и его парциального давления во вдыхаемом и альвеолярном воздухе. Так, подъем на высоту 2 км над уровнем моря сопровождается снижением атмосферного давления с 760 до 600 мм рт. ст., парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе со 105 до 70 мм рт. ст., а содержание оксигемоглобина снижается лишь на 3%. Таким образом, верхняя отлогая часть кривой диссоциации отражает способность гемоглобина связывать большие количества кислорода несмотря удумеренное снижение его парциально­го давления во вдыхаемом воздухе. И в этих условиях ткани достаточно снаб­жаются кислородом.

Крутая часть кривой диссоциации соответствует напряжениям кислорода, обычным для тканей организма (35 мм рт. ст. и ниже). В тканях, поглощающих много кислорода (работающие мышцы, печень, почки), оксигемоглобин диссоциирует в большей степени, иногда почти полностью. В тканях, в которых интенсивность окислительных процессов мала, большая часть оксигемоглобина не диссоциирует. Переход тканей из состояния по­коя в деятельное состояние (сокращение мышц, секреция желез) автоматически создает условия для увеличения диссоциации оксигемоглобина и увеличения снабжения тканей кислородом.

Сродство гемоглобина к кислороду (отражается кривой диссоциации оксигемогло­бина) непостоянно. Особенно значительно на него влияют следующие факторы. 1. В эри­троцитах содержится особое вещество 2, 3-дифосфоглицерат. Его количество увеличи­вается, в частности, при снижении напряжения кислорода в крови. Молекула 2, 3-дифос-фоглицерата способна внедряться в центральную часть молекулы гемоглобина, что при­водит к снижению сродства гемоглобина к кислороду. Кривая диссоциации смещается вправо. Кислород легче переходит в ткани. 2. Сродство гемоглобина к кислороду сни­жается при увеличении концентрации Н⁴‘ и двуокиси углерода (рис. 152). Кривая дис­социации оксигемоглобина в этих условиях также смещается вправо. 3. Подобным же образом действует на диссоциацию оксигемоглобина повышение температуры. Нетруд­но понять, что эти изменения сродства гемоглобина к кислороду имеют важное значение для обеспечения снабжения им тканей. В тканях, в которых процессы обмена веществ протекают интенсивно, концентрация двуокиси углерода и кислых продуктов увели­чивается, а температура повышается. Это ведет к усилению диссоциации оксигемо­глобина.

Гемоглобин крови плода (HbF) обладает значительно большим сродством к кисло­роду, чем гемоглобин взрослых (НЬА). Кривая диссоциации HbF по отношению к кривой диссоциации НЬА сдвинута влево.

В волокнах скелетных мышц содержится близкий к гемоглобину миоглобин. Он обладает очень высоким сродством к кислороду.

Количество кислорода в крови. Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Для ее определения кровь насыщают кислородом воздуха. Кислородная емкость крови зависит от содержания в ней гемоглобина.

Один моль кислорода занимает объем 22,4 л. Грамм-молекула гемоглобина способна присоеди­нить 22 400Х4== 89 600 мл кислорода (4 — число гемов в молекуле гемоглобина). Молекулярная масса гемоглобина — 66 800. Значит, 1 г гемогло­бина способен присоединить 89 600:66 800== 1,34 мл кислорода. При содержании в крови 140 г/л ге­моглобина кислородная емкость крови будет 1,34-. 140=== 187,6 мл, или около 19 об. % (без учета не­большого количества физически растворенного в плазме кислорода).

В артериальной крови содержание кис­лорода лишь немного (на 3—4%) ниже ки­слородной емкости крови. В норме в 1 л арте­риальной крови содержится 180—200 мл кис­лорода. При дыхании чистым кислородом его количество в артериальной крови практи­чески соответствует кислородной емкости. По сравнению с дыханием атмосферным воз­духом количество переносимого кислорода увеличивается мало (на 3—4%), но при этом возрастают напряжение растворенного ки­слорода и способность его диффундировать в ткани.

Венозная кровь в состоянии покоя со­держит около 120 мл/л кислорода. Таким об­разом, протекая по тканевым капиллярам, кровь отдает не весь кислород. Часть кисло­рода, поглощаемая тканями из артериальной крови, называется коэффициентом утилиза­ции кислорода. Для его вычисления делят разность содержания кислорода в артери­альной и венозной крови на содержание кислорода в артериальной крови и умножают на 100. Например: (200— 120) :200-100=40%. В покое коэффициент утилизации кисло­рода колеблется от 30 до 40%. При тяжелой мышечной работе он повышается до 50— 60%.

Источник: studopedia.ru