6 июля 2009

Кислородпереносящая функция крови

Кислородпереносящая функция крови может нарушаться, когда к гемоглобину присоединяется окись углерода (угарный газ) с образованием карбоксигемоглобина (НbСО). Сродство СО к Нb в 240 раз выше, чем у кислорода. Это означает, что при парциальном давлении СО в 240 раз меньше, чем РO2. эти два газа свяжутся с одинаковыми количествами НЬ. Сатурационная кривая СО по форме почти идентична аналогичной кривой для O2, только масштаб оси РCO гораздо мельче.

Так, если РСO составляет всего 0,16 мм рт. ст., 75 % НЬ соединяется с СО, образуя НbСО. Именно поэтому даже небольшие количества угарного газа могут связывать значительную часть НЬ крови, выключая тем самым его кислородпереносящую функцию. При этом концентрации Нb и РO2 в крови могут быть нормальными, однако содержание O2 в ней резко падает. Кроме того, в присутствии НbСО сатурационная кривая O2 сдвигается влево, что препятствует выходу кислорода в ткани и усугубляет токсичное действие угарного газа. 

сдвиги сатурационной кривой O2 при изменениях рН, РCO2 температуры и содержания в эритроцитах 2,3-Дифосфоглицерата (ДФГ)

СO2 переносится кровью в физически растворенном виде, в составе бикарбонатов и в соединении с белками (так называемые карбаминовые, или карбосоединения). Физическое растворение СO2, как и в случае O2, подчиняется закону Генри, однако растворимость СO2 примерно в 20 раз выше, поэтому растворенная форма СO2 весьма важна для его транспорта — на ее долю приходится около 10 % углекислого газа, переходящего в легкие из крови.

Первая из них протекает очень медленно в плазме крови и быстро в эритроцитах, поскольку в этих клетках содержится фермент карбоангидраза (КА).

Вторая реакция — диссоциация угольной кислоты — идет быстро и не требует участия ферментов. Когда содержание ионов НСО3 в эритроците повышается, они диффундируют в кровь, однако ионы Н+ не могут следовать за ними, так как мембраны эритроцитов сравнительно непроницаемы для катионов. В связи с этим для поддержания электронейтральности из плазмы в эритроциты входят ионы (так называемый хлоридный сдвиг).

Диффузия хлоридионов при этом подчиняется равновесию Гиббса — Доннана. Высвобождающиеся ионы Н+ частично связываются с гемоглобином: Н++Нb02 ↔ H+-Hb + O2. Эта реакция облегчается тем, что восстановленный НЬ представляет, собой более слабую кислоту (т. е. лучший акцептор протонов), чем оксигенированный. Таким образом, присутствие восстановленного НЬ в венозной крови способствует связыванию СO2, тогда как его окисление в легочных капиллярах облегчает отдачу углекислого газа. Увеличение сродства крови к СO2 при ее дезоксигенации часто называют эффектом Холдейна.

Процессы, происходящие при связывании СO2 кровью, приводят к повышению осмотического давления в эритроцитах, вследствие чего в них входит вода, и они разбухают. Когда же эритроциты проходят через легочные капилляры, их объем несколько уменьшается.

схема поглощения СО2 и высвобождения О2 в капиллярах большого круга кровообращения

В легочных капиллярах происходят обратные процессы.

Карбаминовые соединения образуются в результате связывания СO2 с конечными аминогруппами белков крови, важнейший из которых — глобин в составе гемоглобина. Рис. 6.6. сатурационные кривые СО2 в крови при различном насыщении ее кислородом

Видно, что при одном и том же PQО2 оксигенированная кровь связывает меньше СО2, чем неоксигенированная. Приведена также эффективная кривая, отражающая переход от артериальной к смешанной венозной крови.

При этом образуется так называемый карбаминогемоглобин. Реакция протекает быстро и не требует участия ферментов. Восстановленный Нb обладает большим сродством к СO2, чем НbO2. Таким образом, здесь, как и в случае с протонами, дезоксигенация гемоглобина в тканевых капиллярах облегчает поглощение СO2, а соединение с кислородом способствует выведению углекислого газа.

«Физиология дыхания», Дж. Уэст



Дыхательный ацидоз Возникает в результате повышения PCO2 что приводит к снижению отношения НСО3/РCO2 и, следовательно, к уменьшению рН. На рисунке это соответствует смещению от точки А к точке Б. Увеличение РCO2 должно сопровождаться и некоторым повышением содержания бикарбонатов в связи с диссоциацией образующейся при избытке СO2 угольной кислоты, что и отражает смещение вдоль буферной прямой…

Метаболический ацидоз В данном случае под «метаболическим» нарушением кислотно-щелочного состояния подразумеваются первичные изменения содержания (т. е. величины, стоящей в числителе уравнения Гендерсона—Гассельбальха). При метаболическом ацидозе уменьшается отношение что приводит к снижению рН. Концентрация HCO3 может уменьшаться в результате накопления в крови кислот, например при некомпенсированном сахарном диабете или при тканевой гипоксии, приводящей к выделению молочной…

Газообмен между кровью и тканями

Перенос O2 и СO2 между кровью системных капилляров и клетками тканей осуществляется путем простой диффузии, т. е. так же, как между кровью легочных капилляров и альвеолярным воздухом. Скорость переноса газа через слой ткани прямо пропорциональна площади слоя и разнице парциального давления газа по обе его стороны и обратно пропорциональна толщине слоя. При газообмене между тканями…

Как происходит транспорт газов между легкими и тканями

Кислород Кислород переносится с кровью в растворенном виде и в соединении с гемоглобином. Физически растворенный O2 Физическое растворение O2 в крови подчиняется закону Генри, согласно которому количество растворенного в жидкости газа пропорционально его парциальному давлению. При РO2= 1 мм рт. ст. в 100 мл крови растворяется 0,003 мл O2 (т. е. 0,003 об. %). Таким…

Железосодержащее производное порфирина, в молекуле гемоглобина соединен с белком глобином, состоящим из четырех полипептидных цепей (двух а-цепей и двух р-цепей). У человека существует несколько типов гемоглобина, различающихся по их аминокислотной последовательности. В норме у взрослых имеется так называемый гемоглобин А. У новорожденных присутствует определенное количество гемоглобина F (гемоглобин плода), который в течение примерно первого года…