Транспорт кислорода и его нарушения

Перенос кислорода от лёгких к тканям кровью осуществляется в 2 формах:

· в растворённом состоянии,

· в виде оксигемоглобина.

Растворенный в плазме кислород составляет около 1,5% от всего переносимого кровью кислорода или 0,03 мл/100 мл крови. Невысокое содержание данной формы кислорода связано с его ограниченной растворимостью в воде. Величина растворённого в крови кислорода может быть увеличена при использовании гипербарической оксигенации.

В виде оксигемоглобина переносится основная часть кислорода крови. Связывание кислорода с гемоглобином зависит от целого ряда факторов и, прежде всего, от парциального давления кислорода. В артериальной крови оно равно 80 мм рт. ст., в венозной -30-40 мм рт. ст. Соответственно насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови составляет 100%, в венозной крови около 70%.

Кривая насыщения гемоглобина кислородом носит S-образный характер. Это обусловлено кооперативными изменениями конформации протомеров в олигомерном гемоглобине. Соединение кислорода с одним протомером резко повышает чувствительность к кислороду других протомеров. Такой характер кривой обеспечивает способность гемоглобина связывать и отдавать кислород в широком диапазоне его парциального давления. Отдача и поглощение кислорода составляют 30% или 5-6 мл/100 мл крови.

На характер кривой насыщения гемоглобина кислородом влияют:

· рН (эффект Бора) - закисление сопровождается присоединением протонов к НвО₂^- и последующей диссоциацией оксигемоглобина: Н^*+ НвО₂^- → ННвО₂→ННв+О₂→в ткань (закисление облегчает отдачу кислорода в ткани);

· повышение концентрации угольной кислоты – источника протонов вызывает аналогичные сдвиги;

· повышение температуры увеличивает диссоциацию оксигемоглобина;

· повышение концентрации 2,3-дифосфоглицерата - аллостерического регулятора увеличивает отдачу кислорода оксигемоглобином.

Особенности транспорта кислорода у детей связаны с высоким содержанием фетального гемоглобина (НвF), который более прочно удерживает кислород, что отражает особенности внутриутробного дыхания. Фетальный гемоглобин имеет более короткий срок жизни, он легче окисляется и труднее отдаёт кислород.

Нарушения транспорта кислорода сопровождаются развитием гипоксии (дефицит кислорода в тканях). Различают высотную, альвеолярную (заболевания лёгких), циркуляторную (нарушение кровообращения), тканевую (нарушение тканевого дыхания), гемическую гипоксии. Гемическая гипоксия может носить характер гемолитической (гемолиз эритроцитов), железодефицитной, может также вызываться появлением форм гемоглобина, не способного переносить кислород. К данным формам относится карбоксигемоглобин и метгемоглобин. Карбоксигемоглобин образуется при соединении гемоглобина с угарным газом (СО) в концентрации более 0,1%. Не участвует в транспорте кислорода метгемоглобин-ОН, образующийся при действии сильных окислителей, в частности, нитратов.

11.5.2. Транспорт СО₂

Перенос углекислого газа от тканей к лёгким осуществляется кровью в 3-х формах:

· в растворённом состоянии (5%);

· в виде карбгемоглобина Нв-NН-СООН (15%);

· в виде бикарбонатов (80%).

Основной транспортной формой углекислого газа являются бикарбонаты.

В тканях в процессах тканевого дыхания накапливается угольная кислота: СО₂+Н₂О→Н₂СО_3.. Затем она связывается с калиевой солью гемоглобина с образованием в эритроцитах бикарбоната калия: Н₂СО₃ + КНв→КНСО₃ + Нв. Образовавшийся бикарбонат КНСО₃ транспортируется в лёгкие.

В лёгких происходит образование оксигемоглобина: ННв+О₂→ННвО_2. Затем происходит взаимодействие оксигемоглобина с бикарбонатами с образованием угольной кислоты: ННвО₂ + КНСО₃ → Н₂СО_3. Образовавшаяся угольная кислота распадается с выделением углекислого газа, удаляемого при дыхании: Н₂СО₃ →Н₂О + СО₂.