Растворимость кислорода в крови

Главная респираторная функция лёгких – доставлять кислород в кровь и выводить оттуда углекислый газ. При этом, измерение концентрации этих газов в артериальной крови и знание парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе (примерно 147 торр при 37°C), позволяет оценить газообменную функцию легких.

Растворимость кислорода в крови зависит от концентрации гемоглобина, каждый грамм которого может связываться с 1.34 см³ кислорода при 37°C, а также от наличия других лигандов, способных взаимодействовать с гемоглобином и влиять на связывание кислорода(СО). Насыщение кислородом, S_O2, отдельного образца крови,(отвечающее за ее цвет), определяется как соотношение концентрации кислорода в образце крови к концентрации кислорода насыщенной кислородом крови (то есть к кислородной емкости крови). Ясно, что S_O2 у пациента с анемией с низким содержанием гемоглобина может быть такое же S_O2, как у пациента с эритроцитемией(неизлечимым раком крови, который ассоциируется с чрезмерной выработкой кровяных телец в костном мозгу) но концентрация кислорода в крови будет гораздо ниже у первого больного.

если кто запутался:

Уровень кислорода в крови или степень насыщения крови кислородом показывает, какое количество гемоглобина в организме находится в связанном с кислородом состоянии.

Кислородная емкость крови - количество кислорода, которое может быть связано кровью при её полном насыщении; выражается в объёмных процентах (% об.)

Парциальное давление, Р_О2, кислорода в крови (давление кислорода) связано с S_O2 через кривую диссоциации кислорода (рисунок 2.11). Форма и положение этой сигмовидной кривой зависит от температуры, концентрации иона водорода и концентрации других лигандов, гемоглобина внутри красных кровяных клеток, которые также могут связываться с гемоглобином вдобавок кислороду. Положение кривой определяется Р_О2 при 50% насыщения, которое обозначено как Р₅₀. Альтернативный способ составление графика – использование логарифмического уравнения

Графики против прямые на большей части отрезка с углом наклона n.

Как видно из рисунка 2.11, изменение рН влияет на значение Р_50. Обогащение гемоглобина кислородом высвобождает ионы водорода, то есть оксигенированный гемоглобин является сильной кислотой (донор протона) по сравнению с ненасыщенным гемоглобином. Соотношение Р₅₀ к рН называется эффект Бора и как правило имеет значение 0,5. Принято корректировать значение Р₅₀ под рН плазмы 7,4 (хотя рН в красных кровяных клетках примерно 7,18).

Значение Р₅₀ нормального гемоглобина равно 3,4 кПа и n(угол наклона, как мы помним) равно 2,6 – 3,0 при рН 7,4. Генетические нарушения в синтезе гемоглобина, которые изменяют последовательность аминокислот, влияют на значения Р₅₀ и n. Известно более 190 таких модификации с широким диапазоном значении Р₅₀ и n.

Другие лиганды гемоглобина помимо кислорода, которые могут влиять на эти значения, включают 2,3-дифосфоглицерат, промежуточный продукт Эмбдена – Мейергофа пути гликолиза в эритроцитах. Он обычно представлен в эквимолярных концентрациях с гемоглобином. На значение Р₅₀ также влияет присутствие угарного газа, возникающее в результате чрезмерного курения и эндогенного гемолиза, задымления.