Транспорт газов кровью. Гемоглобин, его формы. Газообмен между кровью и тканями

Обогащенная кислородом артериальная кровь из легких поступает в сердце и по сосудам большого круга кровообра­щения разносится по всему организму.

Транспорт кислорода. Вартериальной крови содержание О₂ составляет 18—20 об.%, а в венозной — 12 об.%. Количе­ство физически растворенного в крови О₂ равно всего лишь 0,3 об.%; следовательно, практически весь О₂ переносится кровью в виде химического соединения с гемоглобином.

Гемоглобин — красный кровяной пигмент, содержащийся в эритроцитах; состоит из 4 одинаковых групп — гемов. Гем представляет собой протопорфирин, в центре которого рас­положен ион двухвалентного железа, играющий важную роль в переносе О₂. Каждый гем присоединяет к себе по 1 молеку­ле О₂, одна молекула гемоглобина связывает 4 молекулы О₂, возникает обратимая связь, при этом валентность железа не изменяется. Это называется оксигенацией гемоглобина. Вос­становленный гемоглобин (НЬ) становится окисленным — НЬО₂ (оксигемоглобин).

Максимальное количество кислорода, которое может быть связано в 100 мл крови при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови.

Наиболее важным параметром, определяющим количество кислорода, связанного с гемоглобином, является насыщение гемоглобина кислородом — сатурация (SаО2), который рассчитывают по формуле:

При РаO2, равном 100 мм рт.ст., насыщение гемоглобина кислородом артериальной крови составляет около 97 %. В венозной крови (РО2 = 40 мм рт.ст.) SaO2 приблизительно равна 75 %.

Виды гемоглобина:
оксигемоглобин (НЬО2) — присоединивший четыре молекулы О2 (в артериальной крови - 98 %, в венозной - 65 %).

дезоксигемоглобин (ННb)— гемоглобин, отдавший кислород (в артериальной крови ~2 %, в венозной - 35 %);

метгемоглобин (MetHb) — имеет окисленные атомы железа (Fe3+), не присоединяющие О2 (в норме менее 3 %).

карбгемоглобин (НbСО2) — присоединяет СО2 к глобину (находится в венозной крови);

карбоксигемоглобин (НbСО) — СО имеет сродство к Нb в 240 раз выше, чем О2, и блокирует присоединение О2 (например, если в крови Рсо = 0,5 мм рт. ст., то 50 % гемоглобина будет связано с СО);

Кривая диссоциации оксигемоглобина

На кривой имеется 4 характерных отрезка

От 0 до 10 мм рт. ст.

От 10 до 40 мм рт. ст.

От 40 до 60 мм рт. ст.

Свыше 60 мм рт. ст.

1 — при напряжении О₂ в крови от 0 до 10 мм рт. ст. в крови находится восстановленный гемоглобин, оксигенация крови идет медленно;

2 — от 10 до 40 мм рт. ст. — насыщение гемоглобина кислородом идет очень быстро и достигает 75 %;

3 — от 40 до 60 мм рт. ст. — насыщение гемоглобина кислородом замедляется, но достигает 90 %

4 — при возрастании РО₂ свыше 60 мм рт. ст. дальнейшее насыщение гемоглобина идет очень медленно и постепенно приближается к 96—98 %, никогда не достигая 100 %. Однако такое высокое насыщение гемоглобина кислородом наблюдается только у молодых людей. У пожилых людей эти показатели ниже.

Диффузионные градиенты

• РО₂притекающей к тканям крови -95 мм рт. ст.;

• в межклеточной жидкости -45,

• на поверхности клеток -20;

• в митохондриях -1 мм рт. ст.

• Эти градиенты обеспечивают поступление кислорода из крови в клетки тканей.

• РСО₂ в притекающей к тканям крови -40 мм рт. ст., в клетках - 60 мм рт. ст., что обеспечивает поступление СО₂ из клеток тканей в кровь