Majoritatea oxigenului din organismul mamiferelor este transportat de sânge ca un compus chimic cu hemoglobină. Oxigenul dizolvat în sânge este de numai 0,3%. Reacția de oxigenare, conversia deoxihemoglobinei în oxihemoglobină care curge în eritrocitele capilarelor pulmonare poate fi scrisă după cum urmează:
Această reacție are loc foarte repede - semisaturarea hemoglobinei cu oxigen este de aproximativ 3 milisecunde. Hemoglobina are două proprietăți uimitoare care îi permit să fie un purtător de oxigen ideal. Primul este capacitatea de a atașa oxigenul, iar al doilea este să-l dai. Se pare că capacitatea hemoglobinei de a atașa și elibera oxigen depinde de tensiunea de oxigen din sânge. Să încercăm să descrie grafic dependența valorii tensiunii oxigenat în oxigen a hemoglobinei în sânge, iar apoi vom putea afla: în unele cazuri, hemoglobina adauga oxigen, iar în ceea ce dă. Hemoglobina și oxihemoglobina absorb radiațiile luminoase inegial, prin urmare concentrația acestora poate fi determinată prin metode spectrometrice.
Un grafic care reflectă capacitatea hemoglobinei de a atașa și elibera oxigenul se numește "curba de disociere a oxiheemoglobinei". Abscisa pe grafic arată numărul de oxihemoglobină în procente din hemoglobina totală de sânge pe axa y - presiunea oxigenului în sânge, în mmHg. Art.
Figura 9A. Curba de disociere a oxihemoglobinei este normală
Luați în considerare graficul în funcție de stadiile de transport al oxigenului: cel mai înalt punct corespunde tensiunii oxigenului observat în sângele capilarelor pulmonare - 100 mm Hg. (la fel ca în aerul alveolar). Se poate observa din grafic că, cu această tensiune, toată hemoglobina trece sub formă de oxihemoglobină - este saturată cu oxigen complet. Să încercăm să determinăm cât de mult oxigen leagă hemoglobina. Un mol de hemoglobină poate lega 4 moli de O2. și 1 gram HB se leagă în mod ideal 1,39 ml de O2 și în practică 1,34 ml. Când concentrația de hemoglobină în sânge, de exemplu, 140 g / litru, cantitatea de oxigen legat este de 140 × 1,34 = 189,6 ml / litru de sânge. Cantitatea de oxigen care poate lega hemoglobina, cu condiția ca aceasta să fie complet saturată, se numește capacitatea de oxigen a sângelui (KEK). În cazul nostru, KEK = 189,6 ml.
Notă caracteristică importantă a hemoglobinei - în timp ce reducerea tensiunii de oxigen în sânge la 60 mm Hg, saturația rămâne practic neschimbat - aproape toate hemoglobină prezente sub formă de oxihemoglobină. Această caracteristică vă permite să conectați cantitatea maximă de oxigen cu o scădere a conținutului său în mediul înconjurător (de exemplu, la o altitudine de 3000 de metri).
Curba de disociere are un caracter în formă de s, care se datorează particularităților interacțiunii oxigenului cu hemoglobina. Molecula hemoglobinei se leagă în stadii de 4 molecule de oxigen. Legarea primei molecule crește brusc capacitatea de legare, la fel și a doua și a treia moleculă. Acest efect se numește acțiunea de cooperare a oxigenului
Sângele arterial intră în cercul mare al circulației și este transmis țesuturilor. Tensiunea de oxigen din țesuturi, așa cum se poate vedea din Tabelul 2, variază de la 0 la 20 mm Hg. Art. o cantitate mică de oxigen dizolvat fizic difuzează în țesut, scăderea tensiunii arteriale. Reducerea tensiunii oxigenului este însoțită de disocierea oxihemoglobinei și eliberarea oxigenului. Oxigenul eliberat din compus trece într-o formă fizic dizolvată și poate difuza în țesut de-a lungul gradientului de tensiune. La capătul venoas al capilarului, tensiunea oxigenului este de 40 mm Hg, ceea ce corespunde la aproximativ 73% din saturația hemoglobinei. Partea abruptă a curbei de disociere corespunde tensiunii de oxigen normale pentru țesuturile corpului - 35 mm Hg și mai jos.
Astfel, curba de disociere a hemoglobinei reflectă capacitatea hemoglobinei de a atașa oxigenul dacă tensiunea oxigenului din sânge este ridicată și dă-o departe când tensiunea de oxigen scade.
Tranziția oxigenului la țesut se realizează prin difuzie și este descrisă de legea lui Fick, deci depinde de gradientul stresului de oxigen.
Puteți afla cât de mult oxigen este extras din țesut. Pentru a face acest lucru, trebuie să determinați cantitatea de oxigen din sângele arterial și din sângele venos care curge dintr-o anumită zonă. În sângele arterial, așa cum am reușit să calculam (KEK) conține 180-200 ml. oxigen. Sângele venos în stare de repaus conține aproximativ 120 ml. oxigen. Să încercăm să calculam factorul de utilizare a oxigenului: 180 ml. - 120 ml. = 60 ml este cantitatea de oxigen extrasă de țesuturi, 60 ml / 180 '100 = 33%. În consecință, rata de utilizare a oxigenului este de 33% (în mod normal de 25 până la 40%). După cum se poate observa din aceste date, nu tot oxigenul este utilizat de țesuturi. În mod normal, în decurs de 1 minut, aproximativ 1000 ml sunt livrate țesuturilor. oxigen. Dacă luăm în considerare rata de utilizare, devine clar că țesuturile sunt extrase de la 250 la 400 ml. oxigen pe minut, restul de oxigen revine in inima in compozitia sângelui venos. Cu o muncă musculară severă, rata de utilizare crește de la 50 la 60%.
Cu toate acestea, cantitatea de oxigen pe care țesuturile o primesc depinde nu numai de rata de utilizare. Pe măsură ce condițiile schimbă în mediul intern și acele țesuturi în care difuzia oxigenului se realizează, proprietățile hemoglobinei pot varia. Modificarea proprietăților hemoglobinei se reflectă în grafic și se numește "curba de schimbare". Notă un punct important pe curba - se observă la o tensiune de 27 mm Hg oxigen punctului jumătate saturație a hemoglobinei cu oxigen. Art. când această tensiune de 50% din hemoglobina este sub formă de oxihemoglobină, 50% ca un deoxyhemoglobin, deci 50% din oxigen legat - liber (aproximativ 100 ml / l). Dacă concentrația dioxidului de carbon crește în țesut, ionii de hidrogen, temperatura, atunci curba se schimbă spre dreapta. În acest caz, punctul de jumătate de saturație se va trece la valori mai mari ale presiunii oxigenului - deja la o tensiune de 40 mm Hg. Art. Se va elibera 50% oxigen (Figura 9B). În mod intensiv, hemoglobina de țesuturi va da oxigenului mai ușor. Schimbarea proprietăților hemoglobinei cauzată de următoarele motive: acidifierea mediului prin creșterea concentrației de acte de dioxid de carbon în două moduri 1) creșterea concentrației de ioni de hidrogen promovează oxihemoglobină reculului oxigen, deoarece ionii de hidrogen sunt lega cu ușurință la deoxihemoglobină, 2) legarea directă a dioxidului de carbon cu porțiunea proteică a moleculei de hemoglobină reduce afinitatea sa pentru oxigen; creșterea concentrației de 2,3-difosfoglicerat. care apare în procesul de glicoliza anaerobă și este, de asemenea, construit în porțiunea proteică a moleculei de hemoglobină și reduce afinitatea pentru oxigen.
Schimbarea curbei spre stânga se observă, de exemplu, la făt, când se detectează o cantitate mare de hemoglobină fetală în sânge.
Figura 9 B. Efectul modificării parametrilor mediului intern
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: