Диссоциации оксигемоглобина, ее характеристика. Кислороднаяемкостькрови.

В условиях нормального дыхания практически весь кислород переносится кровью в видехимическогосоединения с гемоглобином.Длятого чтобысвязатьсяс темиилииными

веществами, дыхательные газы сначала должны быть доставлены к ним в физическирастворенном виде. Таким образом, при диффузии в ткань или из нее каждая молекула О 2 илиСО 2 в течениенекотороговременинаходитсяв раствореннойформе.

Кислородная емкость крови – количество кислорода, которое связывается кровью дополногонасыщениягемоглобина.Содноймолекулойгемоглобинасвязываются

максимальночетыремолекулыО2.

Гемоглобин, полностью загруженный О2, называется оксигемоглобином, а гемоглобин безО2или присоединивший менее четырех молекул О2- деоксигенированным гемоглобином.Основной формой транспорта О2является оксигемоглобин. Каждый грамм гемоглобинаможетмаксимальносвязать1,34 млО2.Соответственно,кислородная емкостькрови

находитсявпрямойзависимостиотсодержаниягемоглобина.

У здоровых людей с содержанием гемоглобина 150 г/л кислородная емкость кровисоставляет201 млО2крови.

Изменениесродствагемоглобинаккислороду,обусловленноеколебаниями

внутриклеточной концентрации водородных ионов, называется эффектом Бора. СнижениерНсдвигаеткривуювправо,повышениерН -влево. Формакривойдиссоциации

оксигемоглобина такова, что этот эффект более выражен в венозной крови, чем вартериальной. Данный феномен облегчает освобождение кислорода в тканях, практическинесказываясьнапотреблениикислорода(вотсутствиитяжелойгипоксии).

 

 

129. Транспортуглекислотыкровью.Значениекарбоангидразы.

Диоксид углерода транспортируется в трех формах: в растворенном виде, в соединении сгемоглобином(карбогемоглобин)иввиде бикарбонатов.

Поступающий из тканей диоксид углерода незначительно растворяется в плазме крови —до2,5об.%; его растворимость немного выше, чем у кислорода. Из плазмы диоксид углеродапроникаетвэритроцитыивытесняетизоксигемоглобинакислород.Оксигемоглобин

превращается в восстановленнный, или редуцированный, гемоглобин. Присутствующий вэритроцитах фермент4 карбоангидраза ускоряет соединение диоксида углерода с водой иобразованиеугольнойкислоты—Н2С03.Принизкомнапряженииуглекислогогаза

карбоангидраза действует противоположным образом, т.е. расщепляет ее на углекислый газиводу,которыевыдыхаются. Этакислотанестойкая,онадиссоциирует наН+иHCOJ.

ПосколькумембранаэритроцитанепроницаемадляН+,оностаетсявэритроцитах,а

НС03переходитвплазмукрови,гдепревращаетсявбикарбонатнатрия(NaHC03).Часть

диоксида углерода в эритроцитах соединяется с гемоглобином, образуя карбогемоглобин, ас катионамикалия— бикарбонаткалия (КНС03).

В легочных альвеолах, где парциальное давление диоксида углерода ниже, чем в венознойкрови,растворенныйиосвободившийсяпридиссоциациикарбогемоглобинадиоксид

углерода диффундирует в альвеолярный воздух. Одновременно кислород переходит в кровьи связывается с редуцированным гемоглобином, образуя оксигемоглобин. Оксигемоглобин,являясьболеесильнойкислотой, чемугольная,вытесняет угольнуюкислотуиз

бикарбонатов ионы калия. Угольная кислота расщепляется до С02и Н20 при участиикарбоангидразы. Диоксид углерода переходит из эритроцитов в плазму крови и затем вальвеолярныйвоздух(см. рис. 7.6).

Несмотря на то что основная часть диоксида углерода присутствует в плазме крови в формебикарбонатанатрия,вальвеолярныйвоздухвыделяетсяпреимущественнодиоксид

углероданеизплазмыкрови,аизэритроцитов.Деловтом,чтотольковэритроцитах

имеется карбоангидраза, расщепляющая угольную кислоту. В плазме крови карбоангидразынет,поэтомубикарбонатыразрушаютсяоченьмедленноидиоксидуглероданеуспевает

выйти в альвеолярный воздух (по легочным капиллярам кровь проходит менее чем за 1 с).Таким образом, диоксид углерода находится в крови в трех формах: растворенной, в видекарбогемоглобина,бикарбонатов,ночерезлегкиеудаляетсятольководнойформе—С02.

Не весь кислород из артериальной крови поступает в ткани, часть его переходит в венознуюкровь.Отношениеобъемакислорода, поглощенного тканями,к содержанию егов

артериальнойкровиназываетсякоэффициентомутилизациикислорода.Вусловиях

физиологического покоя он составляет около 40 %. При более высоком уровне метаболизмакоэффициентутилизациикислородаувеличиваетсяиуровеньеговвенознойкровипадает.

 

Проходя через легкие, не весь диоксид углерода поступает в альвеолярный воздух, часть егоостаетсявкровиипереходит вартериальнуюкровь.

 

130. Физиологиягазообменавмаломкругекровообращения.

Газообмен в малом круге кровообращения происходит между альвеолярным воздухом ипритекающейклегкимвенознойкровью,представляетсобойсовокупностьпроцессов,

обеспечивающих переход кислорода внешней среды в кровь, а углекислого газа из крови вальвеолы.Перемещениегазов(легкие—кровь)осуществляетсяподвлияниемразности

парциальных давлений и напряжений этих газов в каждой из сред организма.Физиологияальвеол

Альвеолыобъединенывоздухоноснымипутямидругс другомисразнойстепенью

заполнены газовой смесью. Они выстланы мономолекулярным слоем жидкости, и благодарясилам поверхностного натяжения воздух из малораздутых альвеол (имеющих меньшийдиаметр) должен был бы переходить в альвеолы, раздутые в большей степени (имеющиебольшийрадиус).Врезультате этогослабораздутыеальвеолыдолжныбылибы

«сдуваться», а сильнораздутые лопаться. Этого однако не происходит, так как они выстланывеществом,резкоснижающимповерхностноенатяжениежидкости—сурфактантом.

Наличие сурфактанта препятствует силам поверхностного натяжения, а его врожденныйнизкийсинтезорганизмом ведетк рядусерьезныхзаболеванийлегких.

Составальвеолярноговоздуха—константаорганизма

Альвеолярный воздух осуществляет газообмен с притекающей к легким венозной кровью,являяськакбывнутреннейгазовойсредойорганизма.Состав альвеолярноговоздуха

отличается постоянством, мало изменяясь при обычном дыхании. При спокойном дыхании вальвеолыскаждымвдохомвзрослого человекапоступает350млвоздуха, иальвеолярный

воздух обновляется лишь на 1/7 своего объема (коэффициент вентиляции). При спокойномдыханиидавление вальвеолахниже атмосферного.

 

Причиныгазообмена

Решающим фактором, обусловливающим непрерывность газообмена, является постоянствогазового состава альвеолярного воздуха. Парциальное давление кислорода в воздухе,заполняющем альвеолы легких, около 106 мм рт. ст., а его напряжение в плазме венознойкрови, притекающей к легким, около 40 мм рт. ст. Вследствие разности давлений кислородизальвеолнаправляетсявплазмукровиидалее вэритроциты, гдеегонапряжение

практически равно нулю. Там он связывается с гемоглобином эритроцитов. Парциальноедавлениеуглекислогогазавальвеолярномвоздухе составляет40мм рт.ст.,а его

напряжение в притекающей к легким венозной крови — 46 мм рт. ст. Вследствие разностидавленийуглекислыйгаз переходит вальвеолы

 

131. Физиология газообмена между кровью большого кругакровообращения и тканями. Характеристика понятия“коэффициентутилизациикислорода”.

Коэффициент утилизации кислорода тканями равен отношению потребления кислородакегодоставке.

Обменгазоввкапиллярахтканейпроисходитпутемдиффузии.Этотпроцесс

осуществляется за счет разности их напряжения в крови, тканевой жидкости и цитоплазмеклеток.Как ивлегкихдля газообменабольшое значениеимеетвеличинаобменной

площади,т.е.количествофункционирующихкапилляров.Вартериальнойкрови

напряжение кислорода 96 мм.рт.ст в тканевой жидкости около 20 мм.рт.ст, а работающихмышечныхклеткахблизко к0. Поэтомукислороддиффундирует изкапилляров в

межклеточноепространство,азатемклетки.Длянормальногопротеканияокислительно-

восстановительных процессов и митохондриях необходимо, чтобы напряжение кислорода вклетках было не менее 1 мм.рт.ст. Эта величина называется критическим напряжениемкислородавмитохондриях. Нижеееразвивается кислородноеголоданиетканей. В

скелетных мышцах кислород накапливает белок миоглобин, по строению близкий кгемоглобину.Напряжениеуглекислогогазавартериальнойкрови40мм.рт.ст. в

межклеточной жидкости 46 мм.рт.ст. в цитоплазме 60 мм.рт.ст. Поэтому он выходит в кровь.Количество кислорода, которое используется тканями называется коэффициентом егоутилизации.Всостояниипокоя тканииспользуютоколо 40%кислородаили8-10об%

 

132. Дыхание в условиях пониженного и повышенногоатмосферногодавленияивизмененнойгазовойсреде.