Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Транспорт газов кровью




Кислород и углекислый газ в крови находятся в двух состояниях: в химически связанном и в растворенном. Хотя содержание в крови кислорода и углекислого газа в физически растворенном состоянии относительно невелико, это состояние играет существенную роль в жизнедеятельности организма. Для того, чтобы связаться с теми или иными веществами, дыхательные газы сначала должны быть доставлены к ним в физически растворенном виде. Таким образом, при диффузии газов каждая молекула О2 и СО2 определенное время пребывает в состоянии физического растворения.

Рис.12. График диссоциации оксигемоглобина.

а - при нормальном парциальном давлении СО2, б - влияние изменений парциального давления СО2, в – влияние изменений рН, г – влияние изменений температуры.

 

Транспорт кислорода. Большая часть кислорода переносится кровью в виде химического соединения с гемоглобином, образуя оксигемоглобин. Присоединение кислорода к гемоглобину (оксигенация гемоглобина) происходит без изменения валентности железа.

Степень насыщения гемоглобина кислородом, т.е. образование оксигемоглобина, зависит от напряжения кислорода в крови. Графически эту зависимость отражает так называемая кривая диссоциации оксигемоглобина. Эта кривая имеет S – образную форму.

Крутая часть графика диссоциации оксигемоглобина соответствует напряжению кислорода в тканях. Здесь усиливается диссоциация HbО2, и О2 из крови переходит в ткани. Отлогая правая часть графика соответствует высоким напряжениям кислорода и свидетельствует о том, что в этих условиях содержание оксигемоглобина мало зависит от напряжения кислорода и его парциального давления в альвеолярном воздухе. Эта часть графика соответствует процессам образования оксигемоглобина в легких.

Сродство гемоглобина к кислороду изменяется в зависимости от многих факторов. Как правило, все эти факторы смещают кривую, увеличивая или уменьшая ее наклон, но не изменяя при этом ее S – образную форму.

Если сродство гемоглобина к кислороду повышается, то процесс идет в сторону образования оксигемоглобина, и график диссоциации смещается влево. Это наблюдается при снижении напряжения углекислого газа при понижении температуры, при сдвиге рН в щелочную сторону (рис.12).

При снижении сродства гемоглобина к кислороду процесс идет больше в сторону диссоциации оксигемоглобина, при этом график диссоциации смещается вправо. Это наблюдается при повышении парциального давления углекислого газа, при повышении температуры, при смещении рН в кислую сторону.

При ряде патологических состояний наблюдаются изменения процесса транспорта кислорода кровью. Ряд заболеваний (например, некоторые виды анемий) сопровождается сдвигами кривой диссоциации оксигемоглобина вправо (реже – влево).

Транспорт углекислого газа. Двуокись углерода – конечный продукт окислительных обменных процессов в клетках – переносится с кровью к легким в трех формах: в свободном, в виде кислых солей угольной кислоты и карбгемоглобина.

Напряжение СО2 в артериальной крови, поступающей в тканевые капилляры, составляет 40 мм рт.ст. В клетках тканей наибольшее напряжение СО2 - 60 мм рт.ст., в тканевой жидкости 46 мм рт.ст. В связи с этим физически растворенный СО2 переносится по градиенту напряжения из тканевой жидкости в капилляры. В результате напряжение СО2 в венозной крови составит 46 мм рт.ст. Здесь большая часть СО2 претерпевает ряд химических превращений – происходит гидратация молекул СО2 с образованием угольной кислоты. В плазме эта реакция идет медленно, а в эритроцитах под влиянием фермента карбоангидразы она резко ускоряется примерно в 10 тыс. раз. Поскольку этот фермент присутствует только в клетках, практически все молекулы СО2, участвующие в реакции гидратации, должны сначала поступить в эритроциты. В зависимости от напряжения СО2 карбоангидраза катализирует как образование угольной кислоты, так и расщепление ее на двуокись углерода, и воду (в капиллярах легких). Таким образом, эритроциты переносят в растворенном виде в 3 раза больше СО2, чем плазма.

Угольная кислота диссоциирует на ионы Н+ и НСО-3. Концентрация ионов НСО-3, образующихся при диссоциации солей угольной кислоты, в эритроцитах возрастает. Мембрана эритроцитов обладает высокой проницаемостью для анионов. Поэтому часть ионов НСО-3 поступает в плазму крови (рис.12). Взамен ионов НСО-3 в эритроциты из плазмы входят ионы Cl-, отрицательные заряды которых уравновешиваются ионами К+. В плазме крови увеличивается количество бикарбоната Na. Этот обменный процесс называется хлоридным сдвигом.

Гемоглобин служит источником катионов, необходимых для связывания угольной кислоты в форме бикарбонатов. В эритроцитах тканевых капилляров образуется дополнительное количество бикарбоната К+, а также карбогемоглобина, а в плазме крови увеличивается количество бикарбоната Na+. В таком виде СО2 переносится к легким.

СО2 может связываться также путем непосредственного присоединения к аминогруппам белкового компонента гемоглобина. При этом образуется так называемая карбаминова связь.

Часть молекул СО2 соединяется в эритроцитах с гемоглобином, образуя карбгемоглобин.

В капиллярах малого круга кровообращения напряжение СО2 снижается. От HbСО2 отщепляется СО2. Одновременно происходит образование HbО2. HbО2 вытесняет К+ из бикарбонатов. Угольная кислота в эритроцитах быстро разлагается на СО2 и Н2О. Ионы НСО3 входят в эритроциты, а ионы Cl- выходят в плазму крови, где уменьшается количество бикарбоната Na+. Двуокись углерода диффундирует в альвеолярный воздух (рис 13).

 

Рис.13. Динамика процессов, происходящих в плазме и эритроцитах при газообмене в тканях (А) и легких (Б).

Содержание углекислого газа, находящегося в крови в виде химических соединений, непосредственно зависит от его напряжения и описывается кривой, аналогичной кривой диссоциации оксигемоглобина.

Зависимость содержания СО2 от степени оксигенации гемоглобина называется эффектом Холдейна. Данный эффект частично обусловлен различной способностью оксигемоглобина и дезоксигемоглобина к образованию карбаминовой связи.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных