Кислород в кръвта

Значение на хемоглобина

Кислородът се транспортира в кръвта чрез два различни механизма: разтварянето му в плазмата и свързването му с хемоглобина, съдържащ се в червените кръвни клетки или еритроцитите.

Тъй като кислородът е слабо разтворим във водни разтвори, оцеляването на човешкия организъм зависи от наличието на адекватни количества хемоглобин. В действителност, при здрави индивиди повече от 98% от присъстващия в даден обем кръв кислород е свързан с хемоглобина и транспортиран от еритроцитите.

Връзка между хемоглобина и кислорода

Свързването на кислород с хемоглобина е обратимо и зависи от парциалното налягане на този газ (РО 2 ): в белодробните капиляри, където плазменият РО 2 се увеличава поради дифузията на кислород от алвеолите, хемоглобинът се свързва с кислорода. ; в периферията, където се използва кислород в клетъчния метаболизъм и плазмените PO 2 капки, хемоглобинът освобождава кислород в тъканите.

Но какво е PO 2 ?

Частично налягане на кислорода

Парциалното налягане на газ, като кислород, в ограничено пространство (бели дробове), съдържащо смес от газ (атмосферен въздух), се определя като налягането, което този газ би имал, ако само той заеме въпросното пространство.

За да опростим концепцията, си представяме парциалното налягане като количеството кислород: колкото по-високо е парциалното налягане на кислорода, толкова по-голяма е неговата концентрация. Това е много важен аспект, ако считаме, че газ има тенденция да се разпространява от точка с по-висока концентрация (по-високо парциално налягане) до точка с по-ниска концентрация (по-ниско парциално налягане).

Този закон регулира обмена на газове на белодробното и тъканното ниво.

Всъщност, на белодробното ниво, където въздухът в алвеолите е в близък контакт с тънките стени на кръвоносните капиляри, кислородните молекули преминават в кръвта, защото парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух е по-високо от РО2 на кръвта.

Данните в ръката, РО2 на венозната кръв, достигаща копчето в условия на покой, е около 40 mmHg, докато на морско ниво алвеоларният РО2 е равен на около 100 mmHg; следователно кислородът дифундира според градиента на концентрацията (парциалното налягане) от алвеолите към капилярите. Концептуално, преминаването ще спре, когато РО 2 в артериалната кръв, която напуска белите дробове, ще се изравни с атмосферния в алвеолите (100 mmHg).

Когато артериалната кръв достигне тъканните капиляри, концентрационният градиент се обръща. В действителност, в клетка за почивка вътреклетъчната РО2 е средно 40 mmHg; тъй като, както видяхме, кръвта в артериалния край на капиляра има РО 2 от 100 mmHg, кислородът дифундира от плазмата към клетките. Дифузията спира, когато венозната капилярна кръв достигне същото парциално кислородно налягане на вътреклетъчна среда, т.е. 40 mmHg (в условия на покой). По време на физическото усилие концентрацията на кислород в клетъчната среда намалява и с него парциалното налягане на газа (дори до 20 mmHg); вследствие на това кислородният трансфер от плазмата се осъществява по-бързо и последователно.

Както видяхме, адекватният прием на кислород от кръвта, която се влива в белодробните капиляри, зависи строго от парциалното налягане на въздуха в алвеоларните торбички; видяхме също как алвеоларният РО 2 е нормално (на морско ниво) равен на 100 mmHg; ако тази стойност е прекалено намалена, дифузията на кислород от въздуха в кръвта е недостатъчна и възниква опасно състояние, известно като хипоксия .

Хипоксия: Малък кислород в кръвта

Нормални стойности на артериална РО2
Възраст (години)мм живачен стълб
20-2994 (84-104)
30-3991 (81-101)
40-4988 (78-98)
50-5984 (74-94)
60-6981 (71-91)

Парциалното налягане на алвеоларния въздух може да се спуска на голяма надморска височина (тъй като атмосферното налягане е намалено) или когато белодробната вентилация е недостатъчна (както се случва при белодробни заболявания, като хроничен обструктивен бронхит, астма, фиброзни белодробни заболявания). белодробен оток и емфизем).

Същата ситуация се случва, когато стената на алвеолите се сгъсти или намали площта на повърхността им. Скоростта на дифузия на кислород от въздуха към кръвта всъщност е право пропорционална на наличната площ на алвеоларната повърхност и обратно пропорционална на дебелината на алвеоларната мембрана.

Емфиземът, дегенеративно заболяване на белите дробове, преобладаващо причинено от цигарен дим, унищожава алвеолите, като намалява наличната повърхност за обмен на газ; при белодробна фиброза обаче отлагането на белег увеличава дебелината на алвеоларната мембрана. И в двата случая дифузията на кислород през алвеоларните стени е много по-бавна от нормалната.

Хипоксията може също да доведе до намалена концентрация на хемоглобин в артериалната кръв. Заболяванията, които намаляват количеството хемоглобин в червените кръвни клетки или техният брой, влияят отрицателно върху способността на кръвта да пренася кислород. В екстремни случаи, като при пациенти, които са загубили значителни количества кръв, концентрацията на хемоглобина може да бъде недостатъчна, за да отговори на кислородните нужди на клетките; в тези случаи единственото решение за спасяване на живота на пациента е кръвопреливането.

Крива на дисоциация на хемоглобина

Физическата връзка между плазмения РО2 и количеството кислород, свързан с хемоглобина, е изследвано in vitro и е представено от характерната крива на дисоциация на хемоглобина .

Наблюдавайки кривата, показана на фигурата, отбелязваме, че при РО2, равна на 100 mmHg (стойност, която нормално се записва в алвеоларното място), 98% от хемоглобина е свързан с кислорода.

Трябва да се отбележи, че при стойности над 100 mmHg процентът на насищане на хемоглобина не се увеличава допълнително, както се вижда от изравняването на кривата; по същата причина, докато алвеоларният РО 2 остава над 60 mmHg, хемоглобинът е наситен с повече от 90%, така че поддържа почти нормален капацитет за транспортиране на кислород в кръвта. За повече информация вижте статията за хемоглобина и ефекта на Бора.

Всички фактори, изброени в статията, могат да бъдат оценени чрез прости кръвни тестове, като броя на червените кръвни клетки, дозата на хемоглобина и наситеността на кръвта с кислород (процент на наситения с кислород хемоглобин в сравнение с общото количество хемоглобин). в кръвта).

Препоръчано

Кръв в спермата: хематоспермия
2019
Пластир против зачеване
2019
Синдатлия на А. Григоло
2019