Транспортирането на кислородната кръв се извършва в две форми. Транспортна функция на протеините

Червен пигмент хемоглобин (HB) Състои се от протеинова част (глобун) и действителният пигмент (хемо). Молекулите представляват четири протеинови субединици, всяка от които се присъединява към групата GEM с двувалентен железен атом, разположен в центъра. В белите дробове всеки атом от желязо прикрепя една кислородна молекула. Кислородът се прехвърля в тъканта, където се отделя. Свързването на 2 се нарича оксигенация (насищане с кислород) и нейното изключване е деоксигенация.

Транспорт от 2.

Около 10% от въглероден диоксид (СО 2), крайният продукт на окислителния метаболизъм в тъканни клетки, се носи от кръв, физически разтворен р 90% в химически свързана форма. Повечето от въглеродния диоксид се разпространяват първо от клетките на плазмената тъкан и от там до червени кръвни клетки. Там, молекулите на CO 2 са химически свързани и трансформират с ензими в много по-разтворими бикарбонатни йони (NSO 3 -), които се прехвърлят в кръвна плазма. Образуването на CO 2 от NSO 3 е значително ускоряващо с помощта на карбонанхидразния ензим, присъстващ в еритроцитите.

Повечето (около 50-60%) образовани бикарбонатни йони идват от червените кръвни клетки обратно в плазмата в замяна на хлоридни йони. Те се прехвърлят в белите дробове и се открояват в процеса на издишване след трансформация в CO 2. И двата процеса - образуването на NSO3 - и освобождаването на СО2, съответно, са свързани с оксигенацията и деоксигенирането на хемоглобина. Deoxyhemoglobin е забележимо по-силна база от хидроксихемоглобин и може да прикрепя повече йони Н + (функция на хемоглобин), като по този начин допринася за образуването на NSO 3 в капиляра на тъканите. В капилярите на светлината NSO 3 - отново преминава от кръвната плазма в червените кръвни клетки, се свързва с Н + и и се превръща отново в СО 2. Този процес се потвърждава от факта, че окислена кръв разпределя повече протони Н +. Много по-малък дял от CO 2 (около 5-10%) е свързан директно с хемоглобин и се прехвърля като карбинамохемоглобин.

Хемоглобин и канавка

Въглероден оксид (въглероден оксид, СО) Това е безцветно неизоларно средство, което се образува по време на непълно изгаряне и като кислород, може да се свърже с хемоглобин. Въпреки това, афинитетът на въглероден оксид към хемоглобина е забележимо повече от кислород. Така, дори когато съдържанието на р инхалирано въздух е 0.3%, 80% хемоглобин се свързва с въглероден оксид (NBSO). Тъй като въглеродният оксид е 200-300 пъти по-бавен от кислород, той е освободен поради хемоглобин, токсичният му ефект се определя от факта, че хемоглобинът вече не може да понася кислород. При тежки пушачи, например, се появяват 5-10% хемоглобин, докато при неговото съдържание се появяват симптоми на остро отравяне (главоболие, замаяност, гадене) и 65% могат да бъдат фатални.

Често средната стойност на хемоглобина в еритоцита (SGE) е определена да оценява хематопоезата или за разпознаване на различни форми на анемия. Той се изчислява по формулата:

Стойността на средното съдържание на хемоглобин в еритроцита е между 38 и 36 пикограма (ПГ) (1 pg \u003d 10ˉˉ² g). Еритроцитите с нормални SGE се наричат \u200b\u200bнормохромни (ортохромни). Ако SGE е нисък (например, поради постоянната загуба на дефицит на кръв или желязо), червените кръвни клетки се наричат \u200b\u200bхипохромни; Ако SGE е висок (например, с злокачествена анемия поради дефицит на витамин В 12), те се наричат \u200b\u200bхиперкомични.

Форми на анемия

Анемия Той се дефинира като дефицит (намаление на броя) на еритроцитите или намалено съдържание на хемоглобин в кръвта. Диагнозата на анемия обикновено се поставя върху съдържанието на хемоглобина, долната граница на нормата достига 140 g / l при мъжете и 120 g / l при жени. В почти всички форми на анемия, надежден симптом на заболяването е бледотворният цвят на кожата и лигавиците. Често, по време на физическото натоварване, сърдечната честота се увеличава значително (увеличаване на скоростта на кръвообращението), а намаляването на кислорода в тъканите води до задух. Освен това възникват световъртеж и светлина.

В допълнение към дефицит на желязо и хронична загуба на кръв, например, поради кървене язви или тумори в стомашно-чревния тракт (хипохромна анемия), анемия може да настъпи с недостиг на витамин В 12. Фолиева киселина или еритропоетин. Витамин В12 и фолиева киселина участват в синтеза на ДНК в незрели клетки на костния мозък и по този начин значително влияят на разделянето и узряването на еритроцитите (еритропи). С тяхната липса се образуват по-малко еритроцити, но те са забележимо увеличени поради повишеното съдържание на хемоглобин (макроцити (мегалоцити), предшественици: мегалобласти), следователно съдържанието на хемоглобина в кръвта е практически непроменено (хиперхромна, мегалобластна, макроцитна анемия).

Недостигът на витамин В 12 често се случва поради нарушаване на абсорбцията на витамин в червата, по-рядко поради недостатъчното приемане с храна. Тази така наречена пагубна анемия най-често е резултат от хронично възпаление в чревната лигавица с намаление на образуването на стомашен сок.

Витамин В 12 се абсорбира в червата само в съответната форма с фактора в стомашния сок "вътрешен фактор (каста), който го предпазва от унищожаването на храносмилателния сок в стомаха. Тъй като черният дроб може да съхранява голямо количество витамин В 12, преди влошаването на засмукване в червата ще повлияе на образуването на червени кръвни клетки, тя може да премине 2-5 години. Както и в случай на недостиг на витамин С от 12, дефицит на фолиева киселина, другият витамин В, води до нарушение на еритропозе в костния мозък.

Има две други причини за анемия. Едно от тях е унищожаването на костния мозък (Aplasia на костния мозък) с радиоактивно излъчване (например след инцидент в атомната електроцентрала) или в резултат на токсични лекарствени реакции (например цитостатика) (апластична анемия). Друга причина е да се намали продължителността на живота на еритроцитите в резултат на тяхното унищожаване или увеличаване на разпадането (хемолитична анемия). Със силна форма на хемолитична анемия (например, след неуспешно кръвопреливане), в допълнение към бледност, цветът на кожата и лигавиците може да се наблюдава в жълтеникаво. Тази жълтеница (хемолитична жълтеница) е причинена от нарастващото унищожаване на хемоглобин до билирубин (жълт пигмент) в черния дроб. Последният води до увеличаване на нивото на билирубин в плазмата и депозита му в тъканите.

Пример за анемия, произтичаща от наследственото нарушение на синтеза на хемоглобин, клинично се проявява като хемолитичен, служи сърце-клетъчна анемия. С това заболяване, което на практика се среща само от представители на неоидноидните популации, има молекулно нарушение, което води до подмяна на нормален хемоглобин в друга форма на хемоглобин (HBS). В HBS, аминокиселинният валин се заменя с глутаминова киселина. Еритроцит, съдържащ такъв неправилен хемоглобин, в деоксигенираното състояние поема формата на сърп. Серповоидните червени кръвни клетки са по-строги и лошо преминават през капилярите.

Наследствено нарушение в хомозиготите (HBS Share в общия хемоглобин 70-99%) води до блокиране на малки плавателни съдове и по този начин до постоянно увреждане на органите. Хората, засегнати от това заболяване, обикновено постигат зрялост само с интензивно лечение (например, частична замяна на кръвта, прием на аналгетици, избягване на хипоксия (кислородно глад) и понякога - трансплантация на костен мозък). В някои райони на тропическа Африка с висок процент малария, 40% от населението са хетерозиготни носители на този ген (когато HBS съдържанието е по-малко от 50%), те нямат такива симптоми. Промененият ген определя съпротивлението на инфекцията с малария (селективно предимство).

Регулиране на образованието на еритроцитите

Образуването на еритроцитите се регулира от еритропоетин бъбрек хормон. Тялото има проста, но много ефективна регулаторна система за поддържане на съдържанието на кислород и в същото време броят на еритроцитите е относително постоянен. Ако съдържанието на кислород в кръвта падне под определено ниво, например след голяма загуба на кръв или по време на престоя им на големи височини, образуването на еритропоетин непрекъснато се стимулира. В резултат на това образуването на еритроцити в костния мозък се увеличава, което увеличава способността на кръвта към прехвърлянето на кислород. Когато недостигът на кислород се преодолее чрез увеличаване на броя на еритроцитите, образуването на еритропоетина отново се намалява. Пациенти, нуждаещи се от диализа (изкуствена пречистване на кръвта от веществата метаболитни продукти), с нарушение на функционирането на бъбреците (например с хронична бъбречна недостатъчност), често срещат ясна липса на еритропоетин и поради това почти винаги страдат от съпътстващи анемия.

Повечето от кислорода в тялото на бозайника се прехвърлят в кръв под формата на химично съединение с хемоглобин. Свободно разтворен кислород в кръвта е само 0,3%. Реакцията на оксигенация, превръщането на деоксихемоглобина в оксимемоглобин, изтичащо в еритроцитите на белодробни капиляри, може да бъде написано, както следва:

HB + 4O. 2 ⇄ Nv (О. 2 ) 4

Тази реакция продължава много бързо - времето за полу-насищане на хемоглобина кислород е около 3 милисекунди. Хемоглобин има две невероятни свойства, които позволяват да бъде идеален носител на кислород. Първата е способността да се прикрепи кислородът, а вторият е да се даде. Оказва се способността на хемоглобин да се прикрепи и да даде кислород зависи от напрежението на кислород в кръвта. Нека се опитаме да изобразим графично зависимостта на количеството на оксигеновия хемоглобин от напрежението на кислород в кръвта, а след това ще успеем да открием: в какви случаи хемоглобин се присъединява към кислород и в който дава. Хемоглобинът и оксимемоглобин не са много модално абсорбирани от светлинни лъчи, така че тяхната концентрация може да бъде определена чрез спектрометрични методи.

Графиката отразява способността на хемоглобина да се прикрепя и дава кислород се нарича "дисоциационна крива на оксимемоглобин". Според оста на абсциса, количеството оксимемоглобин е отложено в процента на хемоглобин на кръвта, по ордена ос - кислородното напрежение в кръвта в mm Rt. Изкуство.

Фигура 9а. Крива на дисоциация на оксимемоглобин

Помислете за график в съответствие с фазите на кислородния транспорт: най-високата точка съответства на напрежението на кислород, който се наблюдава в кръвта на белодробни капиляри - 100 mm Hg. (колкото в алвеоларния въздух). От графиката може да се види, че с това напрежение целият хемоглобин преминава във формата на оксимемоглобин - наситен с кислород напълно. Нека се опитаме да изчислим колко кислород е свързващ хемоглобин. Един мол хемоглобин може да обвърже 4 молитва ОТНОСНО 2 и 1 грама HV свързва 1.39 ml около 2 идеално и на практика 1.34 ml . При концентрацията на хемоглобина в кръвта, например, 140 g / литър, количеството на свързания кислород ще бъде 140 × 1.34 \u003d 189.6 ml / литър кръв. Количеството на кислород, който може да свързва хемоглобина при състоянието на пълната му насищане, се нарича капацитет на кислород на кръвта (Kope). В нашия случай, Kek \u003d 189.6 ml.

Ще обърнем внимание на важна характеристика на хемоглобина - с намаляване на напрежението на кислород в кръвта до 60 mm Hg, наситеността на практика не се променя - почти всички хемоглобин присъства под формата на оксимемоглобин. Тази функция ви позволява да свържете максималното възможно количество кислород, като същевременно намалите съдържанието му в околната среда (например на надморска височина до 3000 метра).

Кривата на дисоцииране има S-фигуративен характер, който е свързан с характеристиките на взаимодействието на кислород с хемоглобин. Молекулата на хемоглобин свързва постепенно 4 кислородни молекули. Свързването на първата молекула рязко увеличава свързващата способност, втората и третата молекула също работят. Този ефект се нарича кооперативен ефект на кислород

Артериалната кръв влиза в голям кръг от кръвообращение и се доставя на тъканите. Напрежението на кислород в тъканите, както може да се види от Таблица 2, варира от 0 до 20 mm Rt. Изкуство., Малко количество физически разтворен кислород дистус в тъканта, кръвното му напрежение се намалява. Намаляването на напрежението на кислород е придружено от дисоциация на оксимемоглобин и освобождаването на кислород. Кислородът се освобождава в физически разтворена форма и може да дифундира в тъканта по градиента на напрежението. При венозен край на капиляра, кислородното напрежение е 40 mm.t.te, което съответства на около 73% от насила на хемоглобин . Стръмата част от дисоциационната крива съответства на напрежението на кислорода чрез обичайното за тъканите на тялото - 35 mm Hg и по-долу.

Така кривата на дисоцииране на хемоглобина отразява способността на хемоглобин да се прикрепи кислород, ако кислородното напрежение е високо и да се намали напрежението на кислород.

Преминаването на кислород в тъканта се извършва чрез дифузия и е описано от закона на FIC, следователно зависи от градиента на стрес на кислород.

Можете да разберете колко кислород се извлича с кърпа. За да направите това, е необходимо да се определи количеството кислород в артериалната кръв и в венозната кръв, която тече от определена област. В артериалната кръв, тъй като успяхме да изчислим (kek) съдържам 180-200 ml. кислород. Вълната кръв в останалата част остава около 120 ml. кислород. Нека се опитаме да изчислим коефициента на използване на кислород: 180 ml.  120 ml. \u003d 60 ml. - Това е количеството кислород, екстрахиран от тъкани, 60 ml. / 180  100 \u003d 33%. Следователно, коефициентът на оползотворяване на кислород е 33% (обикновено от 25 до 40%). Както може да се види от тези данни, не всички кислород са разположени на тъкани. Обикновено около 1000 ml се доставят в тъканите за една минута. кислород. Ако вземем предвид коефициента на използване, става ясно, че тъканите се отстраняват от 250 до 400 ml. Кислород в минута, оставащият кислород се връща в сърцето в състава на венозната кръв. С тежка мускулна работа, коефициентът на използване се повишава до 50 - 60%.

Въпреки това, количеството кислород, което се получава чрез тъкан, зависи не само от коефициента на използване. Когато условията във вътрешната среда и тези тъкани, където се извършва дифузията на кислород, свойствата на хемоглобина могат да се променят. Промяната в свойствата на хемоглобина се отразява в графиката и се нарича "крива смяна". Отбелязваме важна точка на кривата - продължителността на хемоглобина на кислород се наблюдава при кислородно напрежение от 27 mm Hg. Изкуство., При това напрежение 50% от хемоглобина е под формата на оксигемоглобин, 50% под формата на деоксихемоглобин, следователно, 50% от свързания кислород е свободен (приблизително 100 ml / l). Ако тъканта увеличава концентрацията на въглероден диоксид, хидрогенни йони, температурата, тогава кривата се измества вдясно. В този случай, точка на последователност ще се премести към по-високи стойности на напрежението на кислород - вече при напрежение от 40 mm Hg. Изкуство. 50% кислород ще бъде освободен (Фигура 9В). Интензивно работещата тъкан на хемоглобин ще даде на кислород по-лесен. Промяната в свойствата на хемоглобина се дължи на следните причини: откриване Средата в резултат на повишаване на концентрацията на въглероден диоксид се изпълнява по два начина 1) увеличаването на концентрацията на водородните йони допринася за кислородния оксимемоглобин, тъй като водородните йони са по-лесни за свързване с деоксихемоглобин, 2) директно свързване на въглероден диоксид с протеинова част на хемоглобина молекулата намалява афинитета на кислород; повишена концентрация на 2,3-дифосфаглицеракоето се появява в процеса на анаеробна гликолиза и също е вградена в протеинната част на молекулата на хемоглобин и намалява афинитета на кислород.

Изместването на кривата се наблюдава, например, в плода, когато в кръвта се определя голямо количество фетален хемоглобин.

Фигура 9 Б. Ефект на промените във вътрешните екологични параметри

text_fields.

arrow_uppward.

Количеството кислород, влизащо в алвеоларното пространство от инхалирания въздух на единица време в стационарни условия на дишане, е равно на количеството на кислород, движещ се през това време от алвеолите в кръвта на белодробни капиляри. Това осигурява постоянство на концентрацията (и частичното налягане) на кислород в алвеоларното пространство. Този основен модел на белодробно обмен на газ също е характерен за въглероден диоксид: количеството на този газ, който влиза в алвея от смесена венозна кръв, преминаващ през белодробни капиляри, е равен на количеството въглероден диоксид, който се отстранява от алвеоларното пространство, за да се издигне с издишване въздух.

Лично, разликата между съдържанието на кислорода в артериалната и смесена венозна кръв е равна на 45-55 ml от 2 на 1 литър кръв, а разликата между съдържанието на въглероден диоксид в венозната и артериалната кръв е 40-50 ml CO 2 на 1 литър кръв. Това означава, че във всеки литър кръв, който тече през белодробните капиляри, той идва от алвеоларен въздух около 50 ml О2 и от кръвта до алвеолите - 45 литра 2. Концентрацията на 2 и CO 2 в алвеоларния въздух остава почти постоянна, благодарение на вентилацията на алвеола.

Обмен на газ между алвеоларен въздух и кръв

text_fields.

arrow_uppward.

Алвеоларният въздух и кръвта на белодробни капиляри споделят така наречените алвеоларна и капилярна мембрана,дебелината, чиято варира от 0,3 до 2.0 микрона. Основата на алвеоларната и капилярната мембрана е алвеоларен епители капилярен ендотелиумвсяка от тях се намира на собствената си базална мембрана и образува непрекъснато разреждане, съответно, алвеолар и интраваскуларна повърхност. Има интерщейни между епителни и ендотелни базални мембрани. В някои секции базалните мембрани са почти съседни един към друг (фиг.8.6).

Фиг. 8.6. Алвеоларна и капилярна мембрана (схема)

Непрекъснати компоненти на аебематичната бариера: клетъчна обвивка (PM) и базална мембрана (VM). Прекъсващи компоненти: алвеоларни макрофаги (p), мехурчета и вакуоли (V), митохондрии (m), ендоплазмен ретикулум (ER), ядра (N), плоча (G), колаген (с) и еластични (EL) свързващи тъкани влакна .

Повърхностноактивно вещество

text_fields.

arrow_uppward.

Обменът на респираторни газове се извършва чрез набор от субмоскопски структури, съдържащи хемоглобин на еритроцити, кръвна плазма, капилярен ендотелий и две плазмени мембрани, сложни съединения на съединителния слой, алвеоларен епител с две плазмени мембрани, накрая, вътрешна обвивка алвеол - повърхностноактивно вещество(повърхностноактивно). Последният има дебелина от около 50 nm, е комплекс от фосфолипиди, протеини и полизахариди и непрекъснато се произвежда от клетки на алвеоларния епител, движещ се с полуживот 12-16 часа. Купването на повърхностноактивното вещество върху епителната лишофил на алвеолите създава допълнителна дифузионна среда към алвеолар-капилярната мембрана, кои газове се преодоляват с масовия им трансфер. Благодарение на повърхностноактивното вещество, разстоянието за разпространение на газове се удължава, което води до леко намаляване на градиента на концентрацията върху алвеолар-капилярната мембрана. Въпреки това, без повърхностноактивно вещество, дишането като цяло е 6 ° е невъзможно, тъй като стените на алвеолите ще се придържат под действието на значително повърхностно напрежение, присъщо на алвеоларния епител.

Повърхностното активно вещество намалява повърхностното напрежение на алвеоларните стени, за да се затворят до нулевите стойности и по този начин:

а) създава възможността за осветление на белия дроб на първия дъх на новородено,
б) предотвратява развитието на ателектазис при издишване,
в) осигурява до 2/3 еластична устойчивост на тъканта на леки възрастни и стабилност на структурата на дихателната зона, \\ t
г) регулира скоростта на поглъщане на кислород по границата на фазовото разделяне на газовата течност и интензивността на изпаряването на водата от алвеоларната повърхност.

Surfactant също изчиства повърхността на алвеол От дъха на чужди частици и има бактериостатична активност.

Газов преход през алвело капилярната мембрана

text_fields.

arrow_uppward.

Преминаването на газове през алвеоло-капилярната мембрана се среща според законите дифузияно при разтваряне на газове в течността, дифузионният процес рязко се забавя. Въглероден диоксид, например, дифузира в течност около 13 000 пъти и кислород - 300 000 пъти по-бавен, отколкото в газовата среда. Количеството газ, преминаващо през белодробната мембрана на единица време, т.е. Скоростта на дифузия е пряко пропорционална на разликата в нейното частично налягане от двете страни на мембраната и обратно пропорционална на дифузионната устойчивост. Последният се определя от дебелината на мембраната и величината на газовата обменна повърхност, коефициентът на дифузия на газ, в зависимост от молекулното тегло и температурата, както и коефициента на газовата разтворимост в биологичните мембранни флуиди.

Посоката и интензивността на прехода Кислородът от алвеоларен въздух в кръвта на белодробни микрозураги и въглероден диоксид - в обратна посока определя разликата между частичното налягане на газа в алвеоларния въздух и неговото напрежение (частично налягане на разтворения газ) в кръвта. За кислород градиентът на налягането е около 60 mm Hg. (Частично налягане в алвеоли 100 mm Hg и напрежението в кръвта, влязано в белите дробове, 40 mm Hg) и за въглероден диоксид - около 6 mm Hg. (Частично налягане в алвеоли 40 mm Hg, напрежение в течаща кръв от 46 mm Hg).

Съпротивлението на дифузията на кислорода в белите дробове създава алвеоларна-капилярна мембрана, слой от плазма в капиляри, еритроцитната мембрана и неговия протоплазмен слой. Следователно общата резистентност на дифузията на кислорода в белите дробове се състои от мембрани и в капилярни компоненти. Биофизична характеристика на пропускливостта аегематична белодробна бариераза дихателните газове са т.нар разпространение на белите дробове.Това е ml от ml газ, преминаващ през белодробната мембрана в 1 минута с разликата в частичното налягане на газа от двете страни на мембраната 1 mm Hg. При здрав човек дифузионният капацитет на белите дробове за кислород е 20-25 ml min -1 mm Hg. -

Величината на дифузионния капацитет на белите дробове Зависи от техния обем и площта на газовата обменна повърхност, съответстваща на нея. Това до голяма степен се дължи на факта, че величината на дифузионния капацитет на белите дробове е обикновено по-голяма от тази на жените, както и факта, че величината на разпространението на белите дробове, когато дишането се забави на дълбокото Дишането се оказва по-голямо, отколкото в равновесно състояние на нивото на функционалния остатъчен капацитет. Благодарение на гравитационното преразпределение на кръвния поток и обем на кръвта в белодробни капиляри, дифузионният капацитет на белите дробове в положение е по-голям, отколкото в седналото положение и седи - повече, отколкото в стоящо положение. С възрастта дифузионният капацитет на белите дробове се намалява.

Транспортиране на кислород кръв

text_fields.

arrow_uppward.

Кислородът в кръвта е в разтворена форма и в комбинация с хемоглобин. Много малко количество кислород се разтваря в плазмата. Тъй като разтворимостта на кислород при 37 ° С е 0.225 ml * 1 -1 * kPa -1 (0.03 mL-L-1 mm Hg. -1 -1), след това на всеки 100 ml кръвна плазма при кислородно напрежение 13.3 kPa (100) mm RG. Изкуство.) Може да се носи в разтворено състояние само 0,3 ml кислород. Това очевидно не е достатъчно за жизнената дейност на тялото. С това съдържание на кислород в кръвта и състоянието на пълното му консумация от тъканите, минутен обем на кръвта трябва да бъде повече от 150 l / min. От тук е ясно значението на друг механизъм за прехвърляне на кислород от него тАКАсъюз с хемоглобин.

Всяка грам хемоглобин е в състояние да свърже 1.39 ml кислород и следователно с съдържание на хемоглобина от 150 g / l всеки 100 ml кръв може да бъде прехвърлен 20.8 ml кислород.

Кръвна респираторна функция

1. Хемогло кислороден контейнер бина. Стойността, отразяваща количеството кислород, което може да се свърже с хемоглобина с пълната му насищане кислороден резервоар хемоглобин но.

2. ТАКАдържи кислород в кръвта. Друг индикатор за респираторната функция на кръвта е тАКАзадържане на кислород в кръвта,което отразява истинското количество кислород, както е свързано с хемоглобин и физически разтворен в плазмата.

3. Степента на насищане на хемоглобина кислород . В 100 ml артериална кръв, нормата съдържа 19-20 ml кислород, в същия обем венозна кръв - 13-15 ml кислород, докато артерио-венозната разлика е 5-6 ml. Съотношението на количеството кислород, свързано с хемоглобина, към кислородния капацитет на последния, е индикатор за насищане на хемоглобинов кислород. Наситеността на хемоглобина на артериалния кръвен кислород при здрави индивиди е 96%.

Образование oxygemoglobin. в белите дробове и възстановяването му в тъканите е в зависимост от частичното напрежение на кръвния кислород: когато се увеличава. Наситеността на хемоглобина кислород се увеличава, като намалява. Тази връзка е нелинейна и се изразява в дисоциация на дисоциация на оксимемоглобин, имаща S-образна форма (фиг. 8.7).

Фиг.8.7. Дисоциационната крива на оксимемоглобин.

Фиг.8.7. Дисоциационната крива на оксимемоглобин.
1 - с увеличаване на рН или намаляване на температурата или намаление на 2,3-DFG;
2 - нормална крива при рН 7.4 и 37 ° С;
3 - с намаление на рН или увеличаване на температурата или увеличението на 2.3-DFG.

Оксидираната артериална кръв съответства на платото на кривата на дисоциация и кръвта с увреждания в тъканите - намаляващата го е хладна. Безплатно затваряне на кривата в горната част (зона с висока напрежение 2) показва, че по-скоро пълна насищане на хемоглобина на артериалния кръвен кислород се осигурява дори с намаляване на напрежението 2 до 9.3 kPa (70 mm Hg). Намаляването на напрежение О, с 13.3 kPa на 2.0-2.7 kPa (от 100 на 15-20 mm Hg), практически не се отразява върху насищане на хемоглобинов кислород (не 2 намалява с 2-3%). При стойности на по-ниски напрежения от 2, оксимемоглобин се дисоциират много по-лесно (зоната на стръмния спад в кривата). Така, с намаляване на напрежението O 2 от 8.0 до 5.3 kPa (от 60 до 40 mm Hg), насищането на хемоглобина кислород намалява с приблизително 15%.

Позицията на дисоциационната крива на оксигемоглобин се приема количествено за експресиране на частичното напрежение на кислорода, в който насищането на хемоглобина е 50% (Р50). Нормалната стойност на Р50 при температура от 37 ° С и рН 7.40 - около 3.53 kPa (26.5 mm Hg).

Дисоциалната крива на оксимемоглобин при определени условия може да бъде изместена в една или друга посока, като същевременно се поддържа S-образна форма, под влияние на промяна в рН, напрежение СО2 на телесната температура, съдържанието на еритроцити от 2,3- Дифосфоглицератът (2,3-DFG), на който зависи от способността на хемоглобин за свързване на кислород. В работещите мускули, в резултат на интензивен метаболизъм, образуването на CO 2 и кърмене се увеличава и се увеличава топлинният продукт. Всички тези фактори намаляват афинитета на хемоглобин на кислород. Кривата на дисоциация се измества надясно (фиг.8.7), което води до по-леко освобождаване на кислород оксимемоглобин и възможността за увеличаване на кислородните тъкани. Когато температурата намалява, 2,3-DFG, намаляване на напрежението С и увеличава рН, кривата на дисоциация се измества вляво, афинитетът на хемоглобина на кислород се увеличава, което води до доставяне на кислород към тъканите намалява.

Транспорт на въглероден диоксид

text_fields.

arrow_uppward.

Като ограничен метаболитен продукт, CO 2 е в организма в разтворено и свързано състояние. Коефициентът на разтворимост на CO 2 е 0.231 mmolle -1 * kPa -1 (0.0308 mmoll -1 * mm HGF -1.), Който е почти 20 пъти по-висок от кислород. Обаче, в разтворена форма, се прехвърля по-малко от 10% от общото количество за превоз на кръв. Основно, СО, се прехвърля в химически свързано състояние, главно под формата на бикарбонати, както и във връзка с протеините (т.нар. карбоминили мониторинг на въглехидратите).

В артериалната кръв, напрежението на СО2 5.3 kPa (40 mm Hg), в интерстициалната течност, неговото напрежение е 8.0-10.7 kPa (60-80 mm Hg). Благодарение на тези градиенти, които се образуват в тъканите на CO 2, се движат от интерстициална течност в кръвна плазма и от нея в червени кръвни клетки. Влизане в реакцията с вода, CO 2 образуват въглища киселина: CO 2 + N2<> H 2 CO 3. Тази реакция е обратима и в тъкани капиляри е главно по посока на образуването на Н2Сзз (фиг.8.8.А). Плазмата тази реакция протича бавно, но в червени кръвни клетки образуването на въглища под въздействието на ензима ускорява реакцията на хидратация от 2 до 15 000-20000 пъти. Колимината киселина се дисоциира върху Н + и НСО 3 йони. Когато съдържанието на NSO 3 йони се увеличава, те дифундират техния еритроцит в плазмата, а Н + йоните остават в еритроцита, тъй като еритроцитната мембрана е относително непроницаема за катиони. Изходът на добив на NSO 3 в плазмата се изравнява чрез потока на хлорните йони от плазмата. В същото време, натриевите йони се освобождават в плазмата, които са свързани с еритроцит чрез йони на NSO 3, образувайки NaHC03. Хемоглобин и плазмени протеини, показващи свойствата на слаби киселини, образуват соли в еритроцити с калий и в плазма с натрий. Колиновата киселина има по-силни киселинни свойства, така че когато взаимодейства с протеиновите соли, йонният йон Н + е свързан с протеинов анион, и NSO 3 йон със съответната катион образува бикарбонат (в плазмата на NaHC03, в еритроцитната KNSMA 3) .

Фиг.8.8. Схемата на процесите, настъпили в плазмата и еритроцитите по време на газообмен в тъкани (а) и бели дробове (б).

В кръвта на тъканите капиляри, в същото време с приемането на CO 2, оксигемоглобин оксигемоглобин се появява при образуването на въглища. Възстановеният хемоглобин е по-слаба киселина (т.е. най-добрия акцептор на протони) от обекнал. Следователно по-лесно се свързва водородните йони, образувани по време на дисоциацията на въглища. По този начин, присъствието на намалена хемоглобина във венозната кръв допринася за свързването на СО2, докато образуването на оксимемоглобин в белодробни капиляри улеснява връщането на въглероден диоксид.

При прехвърлянето на кръв CO 2, химичната връзка с 2 с крайни амино групи кръвни протеини също е от голямо значение, най-важното от което е глобал като част от хемоглобин. В резултат на реакцията с глобин се образува т.нар кАРБИНАМИНЕХЕМОГЛОбин.Възстановеният хемоглобин има голям афинитет за CO 2, отколкото Oxygemoglobin. По този начин, дисоциацията на оксимемоглобина в тъканни капиляри улеснява свързването на СО2, а в белите дробове образуването на оксимемоглобин допринася за отстраняването на въглероден диоксид.

От общото сътрудничество, което може да бъде извлечено от кръвта, само 8-10% СО е в комбинация с хемоглобин. Въпреки това, ролята на тази връзка в транспорта с 2 кръв е достатъчно голяма. Приблизително 25-30% CO 2, погълнати от кръв в големи кръгови капиляри, влизат в хемоглобина, а в белите дробове се получава от кръвта.

Когато венозната кръв влезе в белодробните капиляри, напрежението на CO 2 в плазмата намалява и вътре еритроцитът във физически разтворена форма СО2 е плазма. Тъй като това, Н203 се превръща в CO 2 и вода (фиг. 8.8.b), а карбоничендазата катализира реакцията в тази посока. Н2Сзз за такава реакция се доставя в резултат на свързването на NSO 3 йони с водородни йони, пуснати поради протеинови аниони.

В състояние на почивка с дишане от човешкото тяло, 230 ml CO 2 на минута или около 15 000 mmol на ден се отстраняват. Тъй като СО2 е "летлив" анхидрид на въглища, когато се отстранява от кръвта, приблизително еквивалентен брой водородни йони изчезва. Следователно дишането играе важна роля за поддържането киселинно и алкално равновесиевъв вътрешната среда на тялото. Ако съдържанието на водородните йони се увеличава поради обменните процеси в кръвта, след това поради хуморалните механизми на респираторното регулиране, това води до увеличаване на белодробната вентилация (хипервентилация).В същото време, CO 2 молекулите, генерирани по време на реакцията на NSO 3 + Н + -\u003e Н203 -\u003e Н20 + СО2, се отстраняват в повече и рН се връща на нормалното ниво.

Обмен на газове между кръв и тъкани

text_fields.

arrow_uppward.

Обменът на газ около 2 и CO 2 между кръвните капиляри на големия кръг и тъканни клетки се извършват чрез просто дифузия. Прехвърляне на дихателни газове (o 2 - от кръвта в тъкан, CO 2 - в обратна посока) се осъществява под действието на концентрационен градиент на тези газове между кръвта в капиляри и. \\ T интерстициална течност.Разлика в напрежението O 2.от двете страни на кръвната капилярна стена, осигурявайки нейната дифузия от кръвта в интерстициална течност, варира от 30 до 80 mm Hg. (4.0-10.7 kPa). Напрежение CO 2 в интерстициална течност при нагрятата капилярна стена при 20-40 mm Hg. (2.7-5.3 kPa) повече, отколкото в кръвта. Тъй като CO 2 дифундира около 20 пъти по-бързо от кислород, отстраняването на CO 2 се среща много по-лесно от доставката на кислород.

При обмен на газ в тъканите, не само градиентите на респираторните газове между кръвта и интерстициалната течност са засегнати в тъканите, но и площта на обменната повърхност, величината на дистанционното разстояние на дифузията и дифузионните коефициенти на тези среди който се извършва прехвърлянето на газове. Дифузионният път на газовете е по-къс от по-голямата плътност на капилярната мрежа. На 1 mm 3, общата повърхност на капилярния канал достига, например, в скелетен мускул от 60 m 2 и в миокарда - 100 m 2. Дифузионната област също определя броя на еритроцитите, настъпили в капиляри на единица време в зависимост от разпределението на кръвния поток в микроциркулационната линия. На изхода на 2 от кръвта се повлиява конвекцията на плазмата и интерстициалната течност, както и цитоплазма в еритроцитите и тъканните клетки. Дифуционната тъкан от 2 се консумира от клетки в процеса на тъкан дишане, така че разликата в напрежението между кръвта, интерстициалната течност и клетки непрекъснато осигурява дифузия в тази посока. С увеличаване на приема на кислород, кръвното му напрежение намалява, което улеснява дисоциацията на оксимемоглобин.

Количеството на кислорода, който консумира тъканта, като процент от общото съдържание в артериалната кръв, се нарича коефициент на използване на кислород. Сам за цялото тяло коефизползване на кислородтова е приблизително 30-40%. Въпреки това, консумацията на кислород в различни тъкани е значително различна и нейният коефициент на обезвреждане, например, в миокарда, сивото вещество на мозъка, черния дроб, е 40-60%. В състояние на почивка със сива мозъчна субстанция (по-специално кората на големи полусфера) се консумира на минута от 0.08 до 0,1 ml от 2 на 1 g тъкан, а в бялото вещество на мозъка - 8-10 пъти по-малко. В кората на бъбреците средната консумация на 2 е около 20 пъти повече, отколкото във вътрешните части на бъбречния мозък. При тежко физическо натоварване коефициентът на рециклиране на 2 работни скелетни мускули и миокарда достига 90%.

Кислородът, който идва в тъкани, се използва в клетъчни окислителни процеси, които текат при под клетки с участието на специфични ензими, разположени в строгата последователност от вътрешната страна на митохондриалната мембрана. За нормалния ход на окислителните метаболитни процеси в клетките е необходимо напрежението O 2 в митохондричната област да не е по-малко от 0.1-1 mm Hg. (13.3-133.3 kPa).
Тази стойност се наричакритично напрежение на кислород в митохондриите. Тъй като целият му резерв на 2 в повечето тъкани е неговата физически разтворена фракция, намаляването на получаването на 2 на кръвта води до факта, че нуждите на тъканите в O 2 престават да бъдат изпълнени, развива се, кислороден глад и окислителните метаболитни процеси забавят.

Единствената тъкан, в която има депо около 2 е мускулест. Ролята на депото около 2 в мускулната тъкан играе пигмент mioglobin,затваряне в структурата на хемоглобин и способност обратимо свързване около 2. Съдържанието на миоглобина в човешките мускули обаче е малко и следователно броят на съхранените о, не може да осигури нормалното им функциониране за дълъг период от време. Афинитетът на миоглобин на кислород е по-висок от този на хемоглобин: вече при напрежението на О, 3-4 mm Hg. 50% mioglobin влиза в оксимоглобин и при 40 mm Hg. Миглобинът е наситена от 2 до 95%. По време на съкращението на мускула, от една страна, нуждите на клетките увеличават енергийните и окислителните процеси се увеличават, от друга страна, условията за доставяне на кислород са рязко влошени, тъй като когато мускул е намален, капилярите и достъпът на кръвта може да бъде спрян. По време на намаляването се консумира около 2, съхранявани в миоглобин за времето на мускулната релаксация. Тя има особено значение за трайно експлоатационния мускул на сърцето, тъй като снабдяването с кислород от кръвта е периодично. По време на систола, в резултат на увеличаване на вътрешното налягане, кръвта в левия коронарен артериален басейн е намален и във вътрешните слоеве миокарда лявата камера може напълно да спре напълно. Когато напрежението o 2 в мускулни клетки пада под 10-15 mm Hg. (1.3-2.0 kPa), миоглобин започва да дава о, съхранява се под формата на оксимоглобин по време на диастола. Средното съдържание на Mio Gobin в сърцето е 4 mg / g. Тъй като 1 g миоглобин могат да свържат около 1.34 ml кислород, във физиологични състояния, резервите на кислород в миокарда са около 0.005 ml на 1 g тъкан. Това количество кислород е достатъчно, за да се запазят окислителните процеси в миокардин до пълното прекратяване на доставката му само за 3-4 s. Въпреки това, продължителността на систола е много по-къса, поради това миоглобинът, който извършва функцията на краткосрочното депо от 2, защитава миокарда от кислородната глад.

Ако животното има кръвоносната система, в кръвта има кислороден носител. В разтворено състояние човек в артериална кръв има само 2% кислород.

Всички пигменти - кислородните носители са метални връзки, повечето съдържат Fe, някои cu.

Хемоглобините са железни области (GEM), свързани с глобин (протеин). Хемоглобинът при хора и бозайници винаги е в специализирани кръвни клетки чрез червени кръвни клетки. Има повече от 90 вида хемоглобини, характеризиращи се с протеинови компоненти. Хемоглобиновата молекула се състои от няколко мономера, всяка от които съдържа един скъпоценен камък, свързан с глобин. Човешкият хемоглобин съдържа 4 такива мономера. Миоглобин съдържа само 1 скъпоценен камък.

GEM в химическо съотношение е протоперфирин, състоящ се от 4 пирирани пръстена с железен атом в центъра.

Хемоглобина оксигенацията е обратимо добавяне на кислород към кислородната (двувалентна) жлеза в количества в зависимост от кислородното напрежение в заобикалящото пространство.

Кислородът е прикрепен към всеки от железни атоми съгласно равновесното уравнение

Формално, тази реакция не променя валентността на желязото. Въпреки това, оксигенацията е придружена от частичен преход на електрон от оксидното желязо до кислород, кислородът е частично възстановен.

Другата стойност на валентността може да бъде в желязото подгъв по време на образуването на метхолобин, когато Fe променя валентността и става тривалентен. В този случай, с истинско окисление на желязо, хемоглобин губи способността да носи кислород.

Gem в молекулата на хемоглобина е в състояние да прикрепя други молекули. Ако свързва въглеродния диоксид, той се нарича карбохемоглобин. Ако въглеродният оксид е свързан към скъпоценен камък, се образува карбоксигемоглобин. Афинитетът на хемоглобин за СО е 300 пъти по-висок от К О 2. Следователно, отравянето на въглеродното окис е много опасно. Ако в инхалатия въздух съдържа 1% Co, бозайниците и птиците могат да умрат.

Артериалната кръв е наситена с кислород с 96-97%. Този процес се извършва много бързо, само за една четвърт от секундата в алвеоларни капиляри.

В литературата е обичайно да се оцени съдържанието на кислород в кръвта по отношение на индикатора капацитет на кислород.

Кислородният капацитет на кръвта е максималното количество кислород, който може да прикрепи 100 ml кръв.

Тъй като 96% кислород е в комбинация с хемоглобин, кислородният капацитет на кръвта се определя от този пигмент. Известно е, че способността на кислородната свързваща способност от 1 g хемоглобина се определя от стойността 1,34 - 1.36 ml О2, с нормално атмосферно налягане. Това означава, че в съдържанието на кръв от 15 g% nv (и това е близко до средата), кислородният контейнер е 1,34 ' [Защитен имейл] Има обемни процент, т.е. всеки 20 ml от 2 на 100 ml кръв, или 200 ml около 2 на литър кръв. В 5 литра кръв (общият кислороден капацитет на индивида, който има 5 литра кръв в кръвоносната система) съдържа 1 литър кислород.

Реверсивна реакция на оксигенацията на хемоглобин

HHB 4 + 4O2 \u003d HHB 4 (o 2) 4

Или по-лесно HB + O 2 \u003d HBO 2

Оказа се, че на практика е по-удобно да се анализира този процес, ако изградите графика на зависимостта на концентрацията на HBO2 в пробата от частичното налягане / напрежението на кислород. Колкото по-голям е в кислородната среда, толкова по-силно е равновесността в реакцията, която се измества към оксигенацията и обратно.

Всяка стойност на PO 2 съответства на определен процент HBO2. В PO 2 стойности, характерни за артериална кръв, почти всички окислени хемоглобин. В периферните тъкани, при ниски стойности на напрежението на кислород, скоростта на дисоциация на неговото дисоциация към кислород и хемоглобина се увеличава.

Дисоциалната крива на хемоглобина е достъпна във всеки учебник.

Анализ на дисоциационната крива на оксимемоглобин показва, че с кислородно напрежение в среда от 60-100 mm Hg. (условията на равнината и вдигането на човек до височина до 2 километра) наситеността на кръвния кислород е напълно. В тъканите, връщането на кислород също тече задоволително при стягане на кислород от около 20 mm Hg.

С други думи, естеството на кривата дава информация за свойствата на транспортната система.

Дисоциацията на оксигемоглобин зависи не само от частичното налягане на кислорода в тъканите, но и на някои други условия. Когато въглеродният диоксид от тъканите е в кръвта, афинитетът на хемоглобин до пада на кислород и кривата на дисоциация се измества надясно. Това е пряк ефект на Verig-Boron. Ефектът на Verig-Boron допринася за подобряване на дисоциацията на оксимемоглобин в тъканите. Обратният ефект се наблюдава в белите дробове, където отвръщането на въглероден диоксид води до по-пълно насищане на хемоглобинов кислород. Ефектът не се дължи не на самия CO 2 и подкисляването на средата при образуването на въглища (или натрупването на млечна киселина в активно работните мускули).

Кислородът в кръвта е в разтворена форма и в комбинация с хемоглобин. Плазмата се разтваря много малко количество кислород, на всеки 100 ml кръвна плазма при кислородно напрежение (100 mm Hg. Изкуство.) Може да се прехвърля в разтворено състояние само 0,3 ml кислород. Това очевидно не е достатъчно за жизнената дейност на тялото. С това съдържание на кислород в кръвта и състоянието на пълното му консумация от тъканите, минутен обем на кръвта трябва да бъде повече от 150 l / min. Друг механизъм за прехвърляне на кислород е важен чрез съединението от хемоглобин.

Всеки хемоглобин грам е в състояние да обвърже 1.34 ml кислород. Максималното количество кислород, което може да бъде свързано със 100 ml кръв, е кислородният капацитет на кръвта (18.76 ml или 19%). Кислородният капацитет на хемоглобин е стойност, отразяваща количеството на кислород, който може да се свърже с хемоглобин, когато е пълен насищане. Друг индикатор за респираторната функция на кръвта е съдържанието на кислород в кръвта, което отразява истинското количество кислород, както хемоглобинът, свързан и физически разтворен в плазмата.

В 100 ml артериална кръв, нормата съдържа 19-20 ml кислород, в същия обем венозна кръв - 13-15 ml кислород, докато артерио-венозната разлика е 5-6 ml.

Скоростта на насищане на хемоглобина кислород е съотношението на количеството кислород, свързан с хемоглобин, към кислородния капацитет на последния. Наситеността на хемоглобина на артериалния кръвен кислород при здрави индивиди е 96%.

Образуването на оксимемоглобин в белите дробове и възстановяването му в тъканите е в зависимост от частичния стрес на кръвния кислород: когато се увеличава, наситеността на хемоглобина кислород се увеличава с намаление на намаляването. Тази връзка е нелинейна и се изразява чрез крива на дисоциация на оксимемоглобин, имаща S-образна форма.

Налъчване на напрежение O 2 със 100 на 15-20 mm Hg. Изкуство. Практически не се отразява върху насищане на хемоглобиновия кислород (Nio; намалява с 2-3%). При стойности на по-ниски напрежения от 2, оксимемоглобин се дисоциират много по-лесно (зоната на стръмния спад в кривата). Така че, с намаление на напрежението 0 2 с 60 до 40 mm Hg. Изкуство. Наситеността на хемоглобина кислород намалява с около 15%.

Позицията на дисоциация на оксигемоглобин се приема количествено за експресиране на частичното напрежение на кислород, при което насищането на хемоглобина е 50%. Нормалната стойност на р50 при температура 37 ° С и рН 7.40 - около 26,5 mm RT. Св.

Кривата на дисоциация на оксимемоглобин при определени условия може да бъде изместена в една или друга посока, като същевременно се поддържа S-образна форма, под влиянието на промяната:

3. Температура на тялото, \\ t

В работещите мускули, в резултат на интензивен метаболизъм, образуването на CO 2 и кърмене се увеличава и се увеличава топлинният продукт. Всички тези фактори намаляват афинитета на хемоглобин на кислород. Кривата на дисоциация се измества надясно, което води до по-леко освобождаване на кислород оксимемоглобин и възможността за кислородните тъкани се увеличава.

С намаляване на температурата, 2,3-DFG, намаление на напрежението СО2 и увеличаване на рН на кривата на дисоциация се измества вляво, афинитетът на хемоглобин на кислород се увеличава, в резултат на което доставянето на кислород към Тъканите са намалени.

6. Транспорт на въглеродния диоксид на кръвта. Въглеродният диоксид се прехвърля в белите дробове под формата на бикарбонати и в състояние на химична връзка с хемоглобина (карбохемоглобин).

Въглеродният диоксид е продукт на метаболизма на тъканните клетки и следователно се прехвърля кръв от тъканите до лесно. Въглеродният диоксид изпълнява жизненоважна роля за поддържането на организма на тялото на рН на механизмите на киселинно-базовото равновесие. Следователно, транспортирането на въглероден диоксид с кръв е тясно взаимосвързано с тези механизми.

В кръвната плазма, малко количество въглероден диоксид е в разтворено състояние; при Rs0 2 \u003d 40 mm Hg. Изкуство. Прехвърля се в размер на 2,5 ml / 100 ml кръв от въглероден диоксид, или 5%. Количеството въглероден диоксид, разтворено в плазмата в линейната зависимост, се увеличава от нивото на PC02. В кръвната плазма въглеродният диоксид реагира с вода с образуването на Н + и HCO3. Увеличаването на напрежението на въглеродния диоксид в кръвната плазма причинява намаляване на неговото рН. Въглеродното разновидно напрежение в кръвната плазма може да бъде променено от функцията на външното дишане и броя на водородните йони или рН-кръвните буферни системи и HCO 3, например, като ги изважда през бъбреците с урина. РН на кръвната плазма зависи от съотношението на концентрацията на въглероден диоксид, разтворен в него и бикарбонатни йони. Под формата на плазмен бикарбонат, т.е. в химически свързано състояние, основното количество въглероден диоксид е около 45 ml / 100 ml кръв, или до 90%. Еритроцитите под формата на карбамично съединение с хемоглобина протеини се транспортират с приблизително 2.5 ml / 100 ml въглероден диоксид на кръвта или 5%. Транспортирането на въглероден диоксид с кръв от тъкани към белите дробове в тези форми не е свързан с феномена на насищане, тъй като при транспортирането на кислород се образува, толкова по-голям е въглеродният диоксид, толкова по-голямо се транспортира от тъканите до. \\ T бели дробове. Въпреки това, има криволинейна зависимост между частичното налягане на въглеродния диоксид в кръвта и количеството въглероден диоксид с кръв: кривата на въглеродната диоксид на въглероден диоксид.

Ролята на еритроцитите в транспорта на въглеродния диоксид. Ефект на задържане.

В кръвта на телесните капиляри, въглеродното напрежение на въглеродния диоксид е 5.3 kPa (40 mm Hg. Изкуство.), А в самите тъкани - 8.0-10.7 kPa (60-80 mm Hg. Изкуство.). В резултат на това C0 2 дифундира от тъкани в кръвна плазма и от нея - в еритроцити съгласно градиента на частичното налягане C02. В еритроцити С02 се образува коалонова киселина с вода, която се дисоциира върху Н + и HCO3. (C02 + Н2 0 \u003d Н203 \u003d Н + + НКО 3). Тази реакция продължава бързо, тъй като C02 + Н2 0 \u003d Н203 се катализира чрез ензимната кароматидраза на еритроцитната мембрана, която се съдържа във висока концентрация.

В еритроцитите въглеродният диоксид постоянно продължава като образуването на продукти от тази реакция, тъй като молекулите на хемоглобин действат като буферно съединение чрез обвързване на положително заредени водородни йони. В еритроцитите, тъй като кислородът се освобождава от хемоглобин, молекулите му ще бъдат родени с водородни йони (С02 + Н2 0 \u003d Н2С0 3 \u003d Н + + НСО 3), образувайки съединение (НВ-Н +). Като цяло, това се нарича задържащ ефект, който води до преминаване на дисоциацията на оксимемоглобин вдясно по оста х, което намалява афинитета на хемоглобин до кислород и допринася за по-интензивно освобождаване на еритроцитите в тъканта. В същото време, в състава на съединението N-Н +, транспортиран с приблизително 200 ml С02 в един литър кръв от тъканите до лесно. Дисоциацията на въглероден диоксид в червени кръвни клетки може да бъде ограничена само до буферния резервоар на молекулите на хемоглобин. Образува се вътре в еритроцитите в резултат на дисоциация С02 йони NSO, като се използва специален протеинов носител на еритроцитната мембрана, са получени от плазмени еритроцити и SL йони (феноменът на "хлор" смяна) се инжектират от кръвната плазма). Основната роля на реакцията на С0 2 в еритроцитите е да обменя SL йони и НОО между плазмата и вътрешната среда на еритроцитите. В резултат на този обмен, дисоциационните продукти на водородния въглероден диоксид и НОО ще бъдат транспортирани вътре в еритроцитите под формата на съединение (НВ-Н +), а кръвната плазма е под формата на бикарбонати.

Еритроцитите участват в въглероден диоксид въглероден диоксид от тъканите до светлина, тъй като C02 образува директна комбинация от С-NN 2-групи протеинови субединици на хемоглобин: С02 + НВ -\u003e HBC02 или карбамин съединение. Транспортиране с кръв C02 под формата на карбамично съединение и хемоглобин на водородната йони зависи от свойствата на молекулите на последния; И двете реакции се дължат на размера на частичното налягане на кислорода в кръвната плазма въз основа на ефекта на Holden.

В количествено транспортирането на въглероден диоксид в разтворената форма и под формата на карбамин съединението е незначително, в сравнение с прехвърлянето на C02 кръв под формата на бикарбонати. Въпреки това, когато газовият обмен C0 2 в белите дробове между кръв и алвеоларен въздух, тези две форми придобиват основната стойност.

Когато венозната кръв се връща от тъканите до светлината, C0 2 дифузира от кръвта в алвеолите и PC02 в кръвта намалява с 46 mm RT. Изкуство. (венозна кръв) до 40 mm Hg. (артериална кръв). В същото време, в стойността на общото количество C02 (6 ml / 100 ml кръв), разпръскване от кръвта в алвеолите, фракцията на разтворената форма С02 и карбаминовите съединения става по-значителна спрямо бикарбонат. Така, фракцията на разтворената форма е 0,6 ml / 100 ml кръв, или 10%, карбаминови съединения - 1.8 ml / 100 ml кръв, или 30%, и бикарбонати - 3.6 ml / 100 ml кръв, или 60% .

В еритроцитите на белодробни капиляри, тъй като хемоглобина молекулите са наситени с кислород, водородните йони започват да се освобождават, дисоциираните карбамични съединения и НОС се превръщат в С02 (Н + + NSOZ \u003d Н2С0 3 \u003d С02 + НЗ 2 0), който чрез дифузия се показва чрез светлина в градиента на частичното му налягане между венозна кръв и алвеоларно пространство. Така хемоглобинът на еритроцитите играе важна роля в транспортирането на кислород от белите дробове до тъканите и въглероден диоксид в обратна посока, тъй като той е способен да свързва до 02 и Н +.

В състояние на почивка през белите дробове от човешкото тяло за минута, приблизително 300 ml от C02: 6 ml / 100 ml кръв X 5000 ml / min от момента на кръвообращението се отстранява.

7. Респираторно регулиране. Дихателен център, неговите отдели. Автоматичен дихателен център.

Добре известно е, че външното дишане непрекъснато се променя в различни условия на живота на тялото.

Респираторна нужда. Дейността на функционалната дихателна система винаги е подчинена на удовлетвореността на респираторната нужда на тялото, която до голяма степен се определя от метаболизма на тъканите.

Така че с мускулна работа необходимостта от кислород и премахване на въглероден диоксид се увеличава в сравнение с мира. За да се компенсират повишените респираторни нужди, интензивността на белодробната вентилация се увеличава, което се изразява в увеличаване на честотата и дълбочината на дишането. Ролята на въглероден диоксид. Експериментите с животни показват, че излишъкът от въглероден диоксид във въздуха и кръвта (хиперкапня) стимулира белодробната вентилация поради товарното и задълбочаване на дишането, създавайки условия за отстраняване на излишъка от тялото. Напротив, намаляването на частичното налягане на въглеродния диоксид в кръвта (възпрепятства) причинява намаляване на белодробната вентилация до пълна респираторна спирка (апнея). Това явление се наблюдава след произволна или изкуствена хипервентилация, по време на която въглеродният диоксид се отстранява от тялото. В резултат на това респираторната спирка се появява веднага след интензивна хипервентилация - след-хипервентова апнея.

Ролята на кислород. Липсата на кислород в атмосферата, намаляването на частичното му налягане на височина в условията на разредена атмосфера (хипоксия) също стимулира дишането, което води до увеличаване на дълбочината и особено респираторната честота. В резултат на хипервентилация, липсата на кислород е частично компенсирана.

Излишният кислород в атмосферата (хипероксия), напротив, намалява обема на белодробна вентилация.

Във всички случаи вентилацията варира в посоката, която насърчава възстановяването на промененото състояние на тялото на тялото. Процесът, наречен регулирането на дишането, е да стабилизира респираторните показатели при хората.

Под главното нещо дихателен център Разберете съвкупността от неврони на специфични респираторни ядра на продълговатия мозък.

Дихателният център управлява две основни функции; Двигател, който се проявява под формата на намаляване на дихателните мускули и хомеостатично, свързано с поддържането на постоянството на вътрешната среда на тялото по време на смени в това съдържание 0 2 и C02 двигател или двигател, функцията на Респираторният център е да генерира респираторния ритъм и неговия модел. Благодарение на тази функция се извършва интеграция на дишането с други функции. Респираторният модел трябва да се има предвид продължителността на вдишване и издишване, размера на респираторния обем, минутен обем на дишането. Хомеостатичната функция на дихателния център поддържа стабилни количества респираторни газове в кръвта и извънклетъчната течност на мозъка, адаптира респираторната функция към условията на променената газова среда и други фактори на местообитанията.