24.Доставка кислорода к тканям и потребление ими кислорода.
Кислород переносится к тканям в двух формах: связанный с гемоглобином и растворенный в плазме. Основная часть кислорода переносится в связанной форме с гемоглобином. Ион железа гема способен присоединять одну молекулу кислорода, т.е. одна молекула гемоглобина способна связать 4 молекулы кислорода. Окисленный ион Fe3+ не способен высвобождать кислород, т.е. образуется необратимая связь, а связь иона Fe2+ гема с кислородом происходит за счет конформационных изменений третичной и четвертичной структуры глобина, она обратима, т.е. в тканях происходит высвобождение кислорода.
Гемоглобин, связанный с 4 молекулами кислорода, называется оксигемоглобин. 1 г гемоглобина способен максимально связать 1,34 мл кислорода.
Кислородная емкость крови-количество 02, которое связывается кровью до полного насыщения гемоглобина.
Изменение концентрации гемоглобина в крови, например, при анемиях, отравлениях ядами изменяет ее кислородную емкость.
При рождении в крови у человека более высокие значения кислородной емкости и концентрации гемоглобина. Насыщение крови кислородом выражает отношение количества связанного кислорода к кислородной емкости крови, т.е. под насыщением крови 02 подразумевается процент оксигемоглобина по отношению к имеющемуся в крови гемоглобину. В обычных условиях насыщение О2 составляет 95 — 97%. При дыхании чистым кислородом насыщение крови 02 достигает 100%, а при дыхании газовой смесью с низким содержанием кислорода процент насыщения падает. При 60 — 65% наступает потеря сознания.
25.Транспорт углекислого газа.
Углекислый газ является конечным продуктом клеточного метаболизма. СО2 образуется в тканях, диффундирует в кровь и переносится кровью к легким в трех формах: растворенной в плазме, в составе бикарбоната и в виде карбаминовых соединений эритроцитов. Количество СОг, растворимого в плазме, как и для О2 определяется за¬ коном Генри, однако его растворимость в 20 раз выше, поэтому количест¬ во растворенного СО2 довольно значительно и составляет до 5—10 % от общего количества СО2крови. Реакция образования бикарбоната описывается следующей формулой:
СО2 + Н2О <-> Н2СО3<-» Н+ + HCO3-.
Первая реакция протекает медленно в плазме и быстро — в эритроцитах, что связано с содержанием в клетках фермента карбоангидразы. Вторая ре¬ акция — диссоциация угольной кислоты — протекает быстро, без участия ферментов. При повышении в эритроците ионов HCO3- происходит их диффузия в кровь через клеточную мембрану, в то время как для ионов Н+ мембрана эритроцита относительно непроницаема и они остаются внутри клетки. Поэтому для обеспечения электронейтральности клетки в нее из плазмы входят ионы СГ (так называемый хлоридный сдвиг) (рис. 7.11). Высвобождающиеся ионы Н+ связываются с гемоглобином: Н+ + НЬО2 <-> Н+ • НЬ + O2.
Восстановленный гемоглобин является более слабой кислотой, чем оксигемоглобин. Таким образом, наличие восстановленного НЬ в венозной крови способствует связыванию СО2, тогда как окисление НЬ в сосудах легких облегчает его высвобождение. Такое повышение сродства СО2 к ге¬ моглобину называется эффектом Холдейна. На долю бикарбоната прихо¬ дится до 90 % всего СОг, транспортируемого кровью. Карбаминовые соединения образуются в результате связывания СО2 с концевыми группами аминокислот белков крови, важнейшим из которых является гемоглобин (его глобиновая часть): НЬ • NH2 + СО2 ----- НЬ • NH • СООН. В ходе этой реакции образуется карбаминогемоглобин. Реакция протека¬ ет быстро и не требует участия ферментов. Как и в случае с ионами Н+, вос¬ становленный НЬ обладает большим сродством к СО2, чем оксигемоглобин.
Поэтому деоксигенированный гемоглобин облегчает связывание СО2 в тка¬ нях, а соединение НЬ с О2 способствует высвобождению СО2. В виде карбаминовых соединений содержится до 5 % общего количества СО2 крови. Кривая диссоциации СО2 — гемоглобин значительно отличается от кривой диссоциации оксигемоглобина — она более линейна (рис. 7.12). Концентрация СО2 при любой величине РСО2 зависит от степени насы¬ щения гемоглобина кислородом: чем выше насыщение, тем меньше кон¬ центрация СО2 (эффект Холдейна). Определение парциального напряжения О2 и СО2 крови проводится при помощи автоматических газоанализаторов, использующих для каждого из измеряемых газов специальный электрод.
