Plyny krvou do tkanív. Transport plynu krvou

je fyziologický proces, ktorý dodáva telu kyslík a odstraňuje oxid uhličitý. Dýchanie prebieha v niekoľkých fázach:

vonkajšie dýchanie (pľúcna ventilácia);
(medzi alveolárnym vzduchom a krvou kapilár pľúcneho obehu);
transport plynov krvou;
výmena plynov v tkanivách (medzi krvou kapilár systémového obehu a tkanivovými bunkami);
vnútorné dýchanie(biologická oxidácia v mitochondriách buniek).

Štúdium prvých štyroch procesov. Vnútorné dýchanie je zahrnuté v kurze biochémie.

2.4.1. Transport kyslíka v krvi

Funkčný systém transportu kyslíka- súbor štruktúr srdcovo-cievneho aparátu, krvi a ich regulačných mechanizmov, tvoriacich dynamickú samoregulačnú organizáciu, ktorej činnosťou všetkých zložiek sa vytvárajú difúzne polia a gradienty pO2 medzi bunkami krvi a tkaniva a zabezpečuje dostatočné zásobovanie kyslík do tela.

Účelom jeho fungovania je minimalizovať rozdiel medzi potrebou a spotrebou kyslíka. Oxidázová dráha na využitie kyslíka, spojená s oxidáciou a fosforyláciou v mitochondriách tkanivového dýchacieho reťazca, je v zdravom organizme najpriestrannejšia (spotrebuje sa asi 96-98 % spotrebovaného kyslíka). Zabezpečujú ho aj procesy transportu kyslíka v tele antioxidačná ochrana.

Hyperoxia- zvýšený obsah kyslíka v tele.
hypoxia - znížený obsah kyslíka v tele.
Hyperkapnia- zvýšený obsah oxidu uhličitého v tele.
Hyperkapnémiu- zvýšené hladiny oxidu uhličitého v krvi.
Hypokapnia- nízke hladiny oxidu uhličitého v tele.
hypokapémia - nízke hladiny oxidu uhličitého v krvi.

Ryža. 1. Schéma dýchacích procesov

Spotreba kyslíka- množstvo kyslíka absorbovaného telom za jednotku času (v pokoji 200-400 ml / min).

Stupeň nasýtenia krvi kyslíkom- pomer obsahu kyslíka v krvi k jej kyslíkovej kapacite.

Objem plynov v krvi sa zvyčajne vyjadruje ako objemové percento (obj. %). Tento indikátor odráža množstvo plynu v mililitroch v 100 ml krvi.

Kyslík sa v krvi prenáša v dvoch formách:

fyzikálne rozpustenie (0,3 % obj.);
v súvislosti s hemoglobínom (15-21 obj. %).

Molekula hemoglobínu, ktorá nie je viazaná na kyslík, sa označuje symbolom Hb a molekula hemoglobínu, ktorá má pripojený kyslík (oxyhemoglobín), sa označuje ako HbO2. Prídavok kyslíka k hemoglobínu sa nazýva okysličenie (saturácia) a uvoľňovanie kyslíka sa nazýva deoxygenácia alebo redukcia (desaturácia). Hemoglobín hrá hlavnú úlohu vo väzbe a transporte kyslíka. Jedna molekula hemoglobínu s úplným okysličením viaže štyri molekuly kyslíka. Jeden gram hemoglobínu viaže a transportuje 1,34 ml kyslíka. Keď poznáme obsah hemoglobínu v krvi, je ľahké vypočítať kapacitu kyslíka v krvi.

kyslíková kapacita krvi- to je množstvo kyslíka spojeného s hemoglobínom v 100 ml krvi, keď je plne nasýtená kyslíkom. Ak krv obsahuje 15 g% hemoglobínu, potom kyslíková kapacita krvi bude 15. 1,34 = 20,1 ml kyslíka.

Za normálnych podmienok hemoglobín viaže kyslík v pľúcnych kapilárach a dáva ho tkanivu vďaka svojim špeciálnym vlastnostiam, ktoré závisia od množstva faktorov. Hlavným faktorom ovplyvňujúcim väzbu a uvoľňovanie kyslíka hemoglobínom je množstvo kyslíkového napätia v krvi, ktoré závisí od množstva kyslíka v nej rozpusteného. Závislosť väzby kyslíka hemoglobínom od jeho napätia popisuje krivka nazývaná disociačná krivka oxyhemoglobínu (obr. 2.7). Na grafe je percento molekúl hemoglobínu asociovaných s kyslíkom (% HbO 2) vyznačené vertikálne, napätie kyslíka (pO 2) je vyznačené horizontálne. Krivka odráža zmenu % HbO 2 v závislosti od napätia kyslíka v krvnej plazme. Má vzhľad v tvare S so záhybmi v oblasti napätia 10 a 60 mm Hg. čl. Ak sa pO 2 v plazme zväčší, potom sa okysličenie hemoglobínu začne zvyšovať takmer lineárne so zvýšením napätia kyslíka.

Ryža. 2. Disociačné krivky: a - pri rovnakej teplote (T = 37 °C) a rôznych pCO 2 ,: I- oxymyoglobín npn za normálnych podmienok (pCO 2 = 40 mm Hg); 2 - okenhemoglobín za normálnych podmienok (рСО 2, = 40 mm Hg); 3 - okenhemoglobín (RСО2, = 60 mm Hg); b - pri rovnakom pCO 2 (40 mm Hg) a rôznych teplotách

Väzbová reakcia hemoglobínu s kyslíkom je reverzibilná, závisí od afinity hemoglobínu ku kyslíku, ktorá zase závisí od napätia kyslíka v krvi:

Pri obvyklom parciálnom tlaku kyslíka v alveolárnom vzduchu, ktorý je asi 100 mm Hg. Art., tento plyn difunduje do krvi kapilár alveol a vytvára napätie blízke parciálnemu tlaku kyslíka v alveolách. Za týchto podmienok sa zvyšuje afinita hemoglobínu ku kyslíku. Z vyššie uvedenej rovnice je zrejmé, že sa reakcia posúva smerom k tvorbe okenhemoglobínu. Okysličenie hemoglobínu pri odtoku z alveol arteriálnej krvi dosahuje 96-98%. V dôsledku posunu krvi medzi malý a veľký kruh je okysličenie hemoglobínu v tepnách systémového obehu mierne znížené, a to na 94-98%.

Afinita hemoglobínu ku kyslíku je charakterizovaná množstvom kyslíkového napätia, pri ktorom sa okysličí 50 % molekúl hemoglobínu. Volá sa polovičné saturačné napätie a označené symbolom P50. Zvýšenie P50 naznačuje zníženie afinity hemoglobínu ku kyslíku a jeho zníženie znamená zvýšenie. Hladinu P 50 ovplyvňuje mnoho faktorov: teplota, kyslosť prostredia, napätie CO 2, obsah 2,3-difosfoglycerátu v erytrocyte. Pre venóznu krv je P 50 blízko 27 mm Hg. Art., a pre arteriálne - do 26 mm Hg. čl.

Z krvných ciev mikrocirkulačného lôžka kyslík, ale jeho napäťový gradient neustále difunduje do tkanív a jeho napätie v krvi klesá. Súčasne sa zvyšuje napätie oxidu uhličitého, kyslosť, teplota krvi tkanivových kapilár. To je sprevádzané poklesom afinity hemoglobínu ku kyslíku a zrýchlením disociácie oxyhemoglobínu s uvoľňovaním voľného kyslíka, ktorý sa rozpúšťa a difunduje do tkaniva. Rýchlosť uvoľňovania kyslíka z väzby s hemoglobínom a jeho difúzia uspokojuje potreby tkanív (vrátane tých vysoko citlivých na nedostatok kyslíka), keď je obsah HbO 2 v arteriálnej krvi nad 94 %. Pri poklese obsahu HbO 2 menej ako 94% sa odporúča prijať opatrenia na zlepšenie saturácie hemoglobínu a pri obsahu 90% dochádza v tkanivách k nedostatku kyslíka a je potrebné urýchlene prijať opatrenia na zlepšenie dodávanie kyslíka k nim.

Stav, pri ktorom sa okysličenie hemoglobínu zníži o menej ako 90 % a pO 2 krvi klesne pod 60 mm Hg. Art., tzv hypoxémia.

Znázornené na obr. 2,7 indikátorov afinity Hb k O 2 prebieha pri normálnej, normálnej telesnej teplote a napätí oxidu uhličitého v arteriálnej krvi 40 mm Hg. čl. So zvýšením napätia oxidu uhličitého v krvi alebo koncentráciou protónov H + klesá afinita hemoglobínu ku kyslíku, disociačná krivka HbO 2 sa posúva doprava. Tento jav sa nazýva Bohrov efekt. V tele dochádza k zvýšeniu pCO 2 v tkanivových kapilárach, čo prispieva k zvýšeniu odkysličovania hemoglobínu a dodávaniu kyslíka do tkanív. K zníženiu afinity hemoglobínu ku kyslíku dochádza aj pri akumulácii 2,3-difosfoglycerátu v erytrocytoch. Prostredníctvom syntézy 2,3-difosfoglycerátu môže telo ovplyvniť rýchlosť disociácie HbO2. U starších ľudí je obsah tejto látky v erytrocytoch zvýšený, čo zabraňuje vzniku tkanivovej hypoxie.

Zvýšenie telesnej teploty znižuje afinitu hemoglobínu ku kyslíku. Ak sa telesná teplota zníži, potom sa krivka disociácie HbO 2 posunie doľava. Hemoglobín aktívnejšie zachytáva kyslík, ale v menšej miere ho dáva tkanivám. Aj preto aj dobrí plavci rýchlo pocítia nepochopiteľnú svalovú slabosť, keď sa dostanú do studenej (4-12°C) vody. Hypotermia a hypoxia svalov končatín sa vyvíja v dôsledku zníženia prietoku krvi v nich a zníženej disociácie HbO2.

Z analýzy priebehu disociačnej krivky HbO 2 možno vidieť, že pO 2 v alveolárnom vzduchu možno znížiť z bežných 100 mm Hg. čl. do 90 mm Hg Art., a okysličenie hemoglobínu sa bude udržiavať na úrovni kompatibilnej s vitálnou aktivitou (poklesne len o 1-2%). Táto vlastnosť afinity hemoglobínu ku kyslíku umožňuje telu prispôsobiť sa zníženiu pľúcnej ventilácie a poklesu atmosferický tlak(napríklad život v horách). Ale v oblasti nízkeho napätia kyslíka v krvi tkanivových kapilár (10-50 mm Hg) sa priebeh krivky dramaticky mení. Pre každú jednotku zníženia napätia kyslíka sa odkysličí veľké množstvo molekúl oxyhemoglobínu, zvyšuje sa difúzia kyslíka z erytrocytov do krvnej plazmy a zvýšením jeho napätia v krvi sa vytvárajú podmienky pre spoľahlivé zásobovanie tkanív kyslíkom.

Vzťah medzi hemoglobínom a kyslíkom ovplyvňujú aj ďalšie faktory. V praxi je dôležité vziať do úvahy skutočnosť, že hemoglobín má veľmi vysokú (240-300-krát väčšiu ako kyslík) afinitu k oxidu uhoľnatému (CO). Kombinácia hemoglobínu s CO je tzv karboxyheluglobín. V prípade otravy CO môže koža obete v miestach hyperémie získať čerešňovo-červenú farbu. Molekula CO sa viaže na atóm železa v heme a tým blokuje možnosť väzby hemoglobínu s kyslíkom. Navyše, v prítomnosti CO ho v menšej miere dodávajú tkanivám aj tie molekuly hemoglobínu, ktoré sú spojené s kyslíkom. Disociačná krivka HbO 2 sa posúva doľava. V prítomnosti 0,1% CO vo vzduchu sa viac ako 50% molekúl hemoglobínu premení na karboxyhemoglobín a aj pri obsahu krvi 20-25% HbCO človek potrebuje lekárska pomoc. Pri otrave oxidom uhoľnatým je dôležité zabezpečiť, aby obeť dýchala čistý kyslík. To zvyšuje rýchlosť disociácie HbCO o faktor 20. V bežnom živote je obsah HbCO v krvi 0-2%, po vyfajčení cigarety sa môže zvýšiť na 5% a viac.

Pod pôsobením silných oxidačných činidiel je kyslík schopný vytvárať silné chemická väzba s hémovým železom, pri ktorom sa atóm železa stáva železitým. Táto kombinácia hemoglobínu s kyslíkom sa nazýva methemoglobín. Nemôže dať kyslík do tkanív. Methemoglobín posúva disociačnú krivku oxyhemoglobínu doľava a tým zhoršuje podmienky pre uvoľňovanie kyslíka v tkanivových kapilárach. U zdravých ľudí za normálnych podmienok v dôsledku neustáleho príjmu oxidačných činidiel (peroxidy, nitroproducenty) do krvi organickej hmoty atď.) až 3 % hemoglobínu v krvi môže byť vo forme methemoglobínu.

Nízka hladina tejto zlúčeniny je udržiavaná vďaka fungovaniu antioxidačných enzýmových systémov. Tvorbu methemoglobínu obmedzujú antioxidanty (glutatión a kyselina askorbová) prítomné v erytrocytoch a k jeho redukcii na hemoglobín dochádza počas enzymatických reakcií zahŕňajúcich enzýmy erytrocytdehydrogenázy. Pri nedostatočnosti týchto systémov alebo pri nadmernom vstupe látok (napríklad fenacetín, antimalariká atď.), ktoré majú vysoké oxidačné vlastnosti do krvného obehu, vzniká mystgmoglobinsmia.

Hemoglobín ľahko interaguje s mnohými ďalšími látkami rozpustenými v krvi. Najmä pri interakcii s lieky s obsahom síry môže vzniknúť sulfhemoglobín, čím sa posunie disociačná krivka oxyhemoglobínu doprava.

V krvi plodu prevláda fetálny hemoglobín (HbF), ktorý má väčšiu afinitu ku kyslíku ako hemoglobín dospelých. U novorodenca obsahujú erytrocyty až 70 % pôvodného hemoglobínu. Hemoglobín F je nahradený HbA počas prvých šiestich mesiacov života.

V prvých hodinách po narodení je pO 2 arteriálnej krvi asi 50 mm Hg. Art., a Hb02 - 75-90%.

U starších ľudí sa postupne znižuje napätie kyslíka v arteriálnej krvi a saturácia hemoglobínu kyslíkom. Hodnota tohto ukazovateľa sa vypočíta podľa vzorca

pO2 \u003d 103,5-0,42. vek v rokoch.

V súvislosti s existenciou úzkeho vzťahu medzi saturáciou krvného hemoglobínu kyslíkom a napätím kyslíka v ňom bola vyvinutá metóda pulzná oxymetriaširoko používané na klinike. Touto metódou sa zisťuje saturácia hemoglobínu v arteriálnej krvi kyslíkom a jeho kritické hladiny, pri ktorých napätie kyslíka v krvi nestačí na jeho efektívnu difúziu do tkanív a začínajú pociťovať kyslíkový hlad (obr. 3).

Moderný pulzný oxymeter pozostáva zo snímača vrátane LED svetelného zdroja, fotodetektora, mikroprocesora a displeja. Svetlo z LED je smerované cez tkanivo prsta (chodidla), ušný lalôčik a je absorbované oxyhemoglobínom. Neabsorbovaná časť svetelného toku sa odhaduje fotodetektorom. Signál fotodetektora je spracovaný mikroprocesorom a privádzaný na obrazovku. Na obrazovke sa zobrazuje percentuálna saturácia hemoglobínu kyslíkom, pulzová frekvencia a pulzová krivka.

Krivka saturácie hemoglobínu kyslíkom ukazuje, že hemoglobín arteriálnej krvi, ktorá sa stará o alveolárne kapiláry (obr. 3) je úplne nasýtený kyslíkom (SaO2 = 100 %), napätie kyslíka v ňom je 100 mm Hg. čl. (p02, = 100 mm Hg). Po disociácii oxygsmoglobínu v tkanivách sa krv odkysličí a v zmiešanej venóznej krvi sa vracia do pravej predsiene v pokoji hemoglobín zostáva na 75 % nasýtený kyslíkom (Sv0 2 = 75 %) a napätie kyslíka je 40 mm. Hg. čl. (pv02 = 40 mmHg). V pokojových podmienkach teda tkanivá absorbovali asi 25 % (≈250 ml) kyslíka uvoľneného z oxygsmoglobínu po jeho disociácii.

Ryža. 3. Závislosť saturácie hemoglobínu arteriálnej krvi kyslíkom od napätia kyslíka v ňom

Pri poklese len o 10 % saturácia hemoglobínu v arteriálnej krvi kyslíkom (SaO 2,<90%), диссоциирующий в тканях оксигемоглобин не обеспечивает достаточного напряжения кислорода в артериальной крови для его эффективной диффузии в ткани и они начинают испытывать кислородное голодание.

Jednou z dôležitých úloh, ktorá sa rieši neustálym meraním saturácie arteriálneho hemoglobínu kyslíkom pulzným oxymetrom, je zistiť moment, kedy saturácia klesne na kritickú úroveň (90 %) a pacient potrebuje urgentnú starostlivosť zameranú na zlepšenie prísunu kyslíka do tkanív.

Transport oxidu uhličitého v krvi a jeho vzťah s acidobázickým stavom krvi

Oxid uhličitý sa prenáša krvou v nasledujúcich formách:

fyzikálne rozpustenie - 2,5-3 obj.%;
karboxyhemoglobín (HbCO 2) - 5 % obj.;
hydrogénuhličitany (NaHCO 3 a KHCO 3) - asi 50 obj.

Krv vytekajúca z tkanív obsahuje 56-58 % obj. CO 2 a arteriálna krv obsahuje 50-52 % obj. Krv pri prietoku tkanivovými kapilárami zachytáva asi 6 obj. % CO 2 a v pľúcnych kapilárach tento plyn difunduje do alveolárneho vzduchu a je odstraňovaný z tela. Obzvlášť rýchla je výmena CO 2 spojená s hemoglobínom. Oxid uhličitý sa viaže na aminoskupiny v molekule hemoglobínu, preto sa nazýva aj karboxyhemoglobín karbaminohemoglobínu. Väčšina oxidu uhličitého sa transportuje vo forme sodných a draselných solí kyseliny uhličitej. Zrýchlený rozklad kyseliny uhličitej v erytrocytoch pri ich prechode pľúcnymi kapilárami uľahčuje enzým karboanhydráza. Keď je pCO2 pod 40 mm Hg. čl. tento enzým katalyzuje rozklad H 2 CO 3 na H 2 0 a CO 2, čím pomáha odstraňovať oxid uhličitý z krvi do alveolárneho vzduchu.

Akumulácia oxidu uhličitého v krvi nad normu sa nazýva hyperkapnia a zníženie hypokapnia. Hyperkapnia je sprevádzaná posunom pH krvi na kyslú stranu. Je to spôsobené tým, že oxid uhličitý sa spája s vodou a vytvára kyselinu uhličitú:

CO2 + H20 \u003d H2CO3

Kyselina uhličitá sa disociuje podľa zákona hromadného pôsobenia:

H2CO3<->H+ + HC03-.

Vonkajšie dýchanie sa teda svojím vplyvom na obsah oxidu uhličitého v krvi priamo podieľa na udržiavaní acidobázického stavu v organizme. Vydychovaným vzduchom sa z ľudského tela denne odstráni asi 15 000 mmol kyseliny uhličitej. Obličky odstraňujú približne 100-krát menej kyselín.

kde pH je záporný logaritmus koncentrácie protónov; pK1 je záporný logaritmus disociačnej konštanty (K1) kyseliny uhličitej. Pre iónové médium prítomné v plazme je pKi = 6,1.

Koncentráciu [CO2] možno nahradiť napätím [pCO 2 ]:

[С02] = 0,03 рС02.

Potom pH \u003d 6,1 + lg / 0,03 pCO2.

Nahradením týchto hodnôt dostaneme:

pH \u003d 6,1 + lg24 / (0,03 , 40) \u003d 6,1 + lg20 \u003d 6,1 + 1,3 \u003d 7,4.

Pokiaľ je teda pomer / 0,03 pCO 2 20, pH krvi bude 7,4. Zmena tohto pomeru nastáva pri acidóze alebo alkalóze, ktorej príčinou môžu byť poruchy dýchacieho systému.

Vyskytujú sa zmeny v acidobázickom stave spôsobené respiračnými a metabolickými poruchami.

Respiračná alkalóza sa vyvíja s hyperventiláciou pľúc, napríklad pri pobyte vo výške v horách. Nedostatok kyslíka vo vdychovanom vzduchu vedie k zvýšeniu ventilácie pľúc a hyperventilácii - k nadmernému vyplavovaniu oxidu uhličitého z krvi. Pomer / pCO 2 sa posúva smerom k prevahe aniónov a zvyšuje sa pH krvi. Zvýšenie pH je sprevádzané zvýšeným vylučovaním bikarbonátov do moču obličkami. Zároveň bude obsah aniónov HCO 3 alebo takzvaný „deficit zásad“ v krvi menej ako normálne.

Respiračná acidóza sa vyvíja v dôsledku akumulácie oxidu uhličitého v krvi a tkanivách v dôsledku nedostatočnosti vonkajšieho dýchania alebo krvného obehu. Pri hyperkapnii sa pomer / pCO 2 znižuje. V dôsledku toho klesá aj pH (pozri rovnice vyššie). Toto prekyslenie sa dá rýchlo eliminovať zvýšeným vetraním.

Pri respiračnej acidóze obličky zvyšujú vylučovanie protónov vodíka močom v zložení kyslých solí kyseliny fosforečnej a amónneho (H 2 PO 4 - a NH 4 +). Spolu so zvýšením sekrécie protónov vodíka do moču sa zvyšuje tvorba aniónov kyseliny uhličitej a ich spätné vstrebávanie do krvi. Zvyšuje sa obsah HCO 3 - v krvi a pH sa vracia do normálu. Tento stav sa nazýva kompenzovaná respiračná acidóza. Jeho prítomnosť možno posúdiť podľa hodnoty pH a zvýšenia nadbytku zásad (rozdiel medzi obsahom v skúmanej krvi a v krvi s normálnym acidobázickým stavom.

metabolická acidóza v dôsledku príjmu nadbytočných kyselín v tele s jedlom, metabolickými poruchami alebo zavedením liekov. Zvýšenie koncentrácie vodíkových iónov v krvi vedie k zvýšeniu aktivity centrálnych a periférnych receptorov, ktoré riadia pH krvi a cerebrospinálnej tekutiny. Zrýchlené impulzy z nich vstupujú do dýchacieho centra a stimulujú ventiláciu pľúc. Vyvíja sa hypokapia. čo do istej miery kompenzuje metabolickú acidózu. Klesá hladina v krvi a tomu sa hovorí nedostatok základov.

metabolická alkalóza vzniká pri nadmernom požití zásaditých produktov, roztokov, liečivých látok, pri strate kyslých produktov látkovej premeny organizmom alebo nadmernej retencii aniónov obličkami. Dýchací systém reaguje na zvýšenie pomeru /pCO 2 hypoventiláciou pľúc a zvýšením napätia oxidu uhličitého v krvi. Rozvíjajúca sa hyperkapnia môže do určitej miery kompenzovať alkalózu. Výška takejto kompenzácie je však obmedzená skutočnosťou, že akumulácia oxidu uhličitého v krvi nepresiahne napätie 55 mm Hg. čl. Charakteristickým znakom kompenzovanej metabolickej alkalózy je prítomnosť nadbytok zásad.

Vzťah medzi transportom kyslíka a oxidu uhličitého v krvi

Existujú tri hlavné spôsoby vzájomného vzťahu transportu kyslíka a oxidu uhličitého krvou.

Vzťah podľa typu Bohrov efekt(zvýšenie pCO-, znižuje afinitu hemoglobínu ku kyslíku).

Vzťah podľa typu Holdenov efekt. Prejavuje sa tak, že pri odkysličovaní hemoglobínu sa zvyšuje jeho afinita k oxidu uhličitému. Uvoľňuje sa ďalší počet aminoskupín hemoglobínu, ktoré sú schopné viazať oxid uhličitý. K tomu dochádza v tkanivových kapilárach a redukovaný hemoglobín dokáže zachytiť veľké množstvo oxidu uhličitého uvoľneného do krvi z tkanív. V kombinácii s hemoglobínom sa transportuje až 10 % celkového oxidu uhličitého prenášaného krvou. V krvi pľúcnych kapilár sa hemoglobín okysličuje, jeho afinita k oxidu uhličitému klesá a asi polovica tejto ľahko vymeniteľnej frakcie oxidu uhličitého sa uvoľní do alveolárneho vzduchu.

Ďalší spôsob prepojenia je spôsobený zmenou kyslých vlastností hemoglobínu v závislosti od jeho spojenia s kyslíkom. Hodnoty disociačných konštánt týchto zlúčenín v porovnaní s kyselinou uhličitou majú nasledujúci pomer: Hb02 > H2C03 > Hb. Preto má HbO2 silnejšie kyslé vlastnosti. Preto po vytvorení v pľúcnych kapilárach odoberá katióny (K +) z hydrogénuhličitanov (KHCO3) výmenou za ióny H +. V dôsledku toho vzniká H 2 CO 3. So zvýšením koncentrácie kyseliny uhličitej v erytrocyte ho enzým karboanhydráza začne ničiť za vzniku CO 2 a H 2 0. Oxid uhličitý difunduje do alveolárneho vzduchu. . Okysličenie hemoglobínu v pľúcach teda prispieva k deštrukcii hydrogénuhličitanov a odstráneniu v nich nahromadeného oxidu uhličitého z krvi.

Transformácie opísané vyššie a vyskytujúce sa v krvi pľúcnych kapilár možno zapísať ako postupné symbolické reakcie:

Deoxygenáciou Hb02 v tkanivových kapilárach sa mení na zlúčeninu s menej kyslými vlastnosťami ako H2CO3. Potom vyššie uvedené reakcie v erytrocytoch prúdia v opačnom smere. Hemoglobín pôsobí ako dodávateľ iónov K na tvorbu hydrogénuhličitanov a viazanie oxidu uhličitého.

Transport plynu krvou

Nosičom kyslíka z pľúc do tkanív a oxidu uhličitého z tkanív do pľúc je krv. Vo voľnom (rozpustenom) stave sa transportuje len malé množstvo týchto plynov. Hlavné množstvo kyslíka a oxidu uhličitého sa transportuje vo viazanom stave.

Transport kyslíka

Kyslík, ktorý sa rozpúšťa v krvnej plazme kapilár pľúcneho obehu, difunduje do erytrocytov, okamžite sa viaže na hemoglobín a vytvára oxyhemoglobín. Rýchlosť väzby kyslíka je vysoká: doba polovičného nasýtenia hemoglobínu kyslíkom je asi 3 ms. Jeden gram hemoglobínu viaže 1,34 ml kyslíka, v 100 ml krvi 16 g hemoglobínu a teda 19,0 ml kyslíka. Táto hodnota sa nazýva kyslíková kapacita krvi(KEK).

Konverzia hemoglobínu na oxyhemoglobín je určená napätím rozpusteného kyslíka. Graficky túto závislosť vyjadruje disociačná krivka oxyhemoglobínu (obr. 6.3).

Obrázok ukazuje, že už pri malom parciálnom tlaku kyslíka (40 mm Hg) sa naň viaže 75 – 80 % hemoglobínu.

Pri tlaku 80-90 mm Hg. čl. hemoglobín je takmer úplne nasýtený kyslíkom.

Ryža. 4. Disociačná krivka oxyhemoglobínu

Disociačná krivka má tvar S a skladá sa z dvoch častí – strmej a šikmej. Šikmá časť krivky, zodpovedajúca vysokému (viac ako 60 mm Hg) napätiu kyslíka, naznačuje, že za týchto podmienok obsah oxyhemoglobínu len mierne závisí od napätia kyslíka a jeho parciálneho tlaku vo vdychovanom a alveolárnom vzduchu. Horná šikmá časť disociačnej krivky odráža schopnosť hemoglobínu viazať veľké množstvo kyslíka, napriek miernemu poklesu jeho parciálneho tlaku vo vdychovanom vzduchu. Za týchto podmienok sú tkanivá dostatočne zásobené kyslíkom (bod nasýtenia).

Strmá časť disociačnej krivky zodpovedá napätiu kyslíka typickému pre telesné tkanivá (35 mm Hg a menej). V tkanivách, ktoré absorbujú veľa kyslíka (pracujúce svaly, pečeň, obličky), dochádza k disociácii kyslíka a hemoglobínu vo väčšej miere, niekedy takmer úplne. V tkanivách, v ktorých je intenzita oxidačných procesov nízka, väčšina oxyhemoglobínu nedisociuje.

Veľmi dôležitá je vlastnosť hemoglobínu – je ľahké ho aj pri nízkych tlakoch nasýtiť kyslíkom a ľahko ho rozdať. Vďaka ľahkému návratu kyslíka hemoglobínom s poklesom jeho parciálneho tlaku je zabezpečený neprerušovaný prísun kyslíka do tkanív, v ktorých je v dôsledku neustálej spotreby kyslíka jeho parciálny tlak nulový.

Rozklad oxyhemoglobínu na hemoglobín a kyslík sa zvyšuje so zvyšujúcou sa telesnou teplotou (obr. 5).

Ryža. 5. Krivky nasýtenia hemoglobínu kyslíkom za rôznych podmienok:

A - v závislosti od reakcie prostredia (pH); B - teplota zapnutia; B - z obsahu soli; G - z obsahu oxidu uhličitého. Vodorovná os ukazuje parciálny tlak kyslíka (v mm Hg). pozdĺž osi y - stupeň nasýtenia (v %)

Disociácia oxyhemoglobínu závisí od reakcie prostredia krvnej plazmy. So zvýšením kyslosti krvi sa zvyšuje disociácia oxyhemoglobínu (obr. 5, A).

Väzba hemoglobínu na kyslík vo vode sa uskutočňuje rýchlo, ale nedosiahne sa jeho úplné nasýtenie, rovnako ako nedochádza k úplnému návratu kyslíka so znížením jeho čiastočného
tlak. K úplnejšiemu nasýteniu hemoglobínu kyslíkom a jeho úplnému návratu so znížením napätia kyslíka dochádza v soľných roztokoch a v krvnej plazme (pozri obr. 5, C).

Osobitný význam pri väzbe hemoglobínu na kyslík má obsah oxidu uhličitého v krvi: čím väčší je jeho obsah v krvi, tým menej sa hemoglobín viaže na kyslík a tým rýchlejšie dochádza k disociácii oxyhemoglobínu. Na obr. Obrázok 5d ukazuje disociačné krivky oxyhemoglobínu pri rôznych hladinách oxidu uhličitého v krvi. Schopnosť hemoglobínu zlučovať sa s kyslíkom obzvlášť prudko klesá pri tlaku oxidu uhličitého 46 mm Hg. čl., t.j. v hodnote zodpovedajúcej napätiu oxidu uhličitého v žilovej krvi. Vplyv oxidu uhličitého na disociáciu oxyhemoglobínu je veľmi dôležitý pre transport plynov v pľúcach a tkanivách.

Tkanivá obsahujú veľké množstvo oxidu uhličitého a iných kyslých produktov rozkladu, ktoré sú výsledkom metabolizmu. Prechádzajú do arteriálnej krvi tkanivových kapilár a prispievajú k rýchlejšiemu rozkladu oxyhemoglobínu a uvoľňovaniu kyslíka do tkanív.

V pľúcach, keď sa oxid uhličitý uvoľňuje z venóznej krvi do alveolárneho vzduchu, s poklesom obsahu oxidu uhličitého v krvi sa zvyšuje schopnosť hemoglobínu zlučovať sa s kyslíkom. To zabezpečuje premenu venóznej krvi na arteriálnu.

Transport oxidu uhličitého

Sú známe tri formy transportu oxidu uhličitého:

fyzikálne rozpustený plyn - 5-10% alebo 2,5 ml / 100 ml krvi;
chemicky viazané v bikarbonátoch: v plazme NaHC0 3, v KHCO erytrocytoch - 80-90%, t.j. 51 ml/100 ml krvi;
chemicky viazané v karbamových zlúčeninách hemoglobínu - 5-15%, alebo 4,5 ml / 100 ml krvi.

Oxid uhličitý sa neustále tvorí v bunkách a difunduje do krvi tkanivových kapilár. V červených krvinkách sa spája s vodou a vytvára kyselinu uhličitú. Tento proces je katalyzovaný (zrýchlený 20 000-krát) enzýmom karboanhydráza. Karboanhydráza sa nachádza v erytrocytoch, nie je v krvnej plazme. Preto k hydratácii oxidu uhličitého dochádza takmer výlučne v erytrocytoch. V závislosti od napätia oxidu uhličitého je karboanhydráza katalyzovaná tvorbou kyseliny uhličitej a jej štiepením na oxid uhličitý a vodu (v kapilárach pľúc).

Časť molekúl oxidu uhličitého sa spája s hemoglobínom v erytrocytoch a vytvára karbohemoglobín.

Vďaka týmto väzbovým procesom je napätie oxidu uhličitého v erytrocytoch nízke. Preto všetky nové množstvá oxidu uhličitého difundujú do červených krviniek. V erytrocytoch sa zvyšuje koncentrácia iónov HC0 3 -, ktoré vznikajú pri disociácii solí kyseliny uhličitej. Membrána erytrocytov je vysoko priepustná pre anióny. Preto časť iónov HCO 3 - prechádza do krvnej plazmy. Namiesto iónov HCO 3 - vstupujú do erytrocytov z plazmy ióny CI -, ktorých negatívne náboje sú vyrovnávané iónmi K +. V krvnej plazme sa zvyšuje množstvo hydrogénuhličitanu sodného (NaHCO 3 -).

Akumulácia iónov vo vnútri erytrocytov je sprevádzaná zvýšením ich osmotického tlaku. Preto sa objem erytrocytov v kapilárach systémového obehu mierne zvyšuje.

Výlučne zachytiť väčšinu oxidu uhličitého veľký význam majú vlastnosti hemoglobínu ako kys. Oxyhemoglobín má disociačnú konštantu 70-krát väčšiu ako deoxyhemoglobín. Oxyhemoglobín je silnejšia kyselina ako kyselina uhličitá a deoxyhemoglobín je slabší. Preto je v arteriálnej krvi oxyhemoglobín, ktorý vytesnil ióny K + z hydrogénuhličitanov, transportovaný vo forme soli KHbO2. V tkanivových kapilárach KHbO 2 uvoľňuje kyslík a mení sa na KHb. Z nej kyselina uhličitá, ako silnejšia, vytláča ióny K +:

KNb02 + H2CO3 = KNb + 02 + KNS03

Premena oxyhemoglobínu na hemoglobín je teda sprevádzaná zvýšením schopnosti krvi viazať oxid uhličitý. Tento jav sa nazýva Haldanov efekt. Hemoglobín slúži ako zdroj katiónov (K+) potrebných na viazanie kyseliny uhličitej vo forme hydrogénuhličitanov.

Takže v erytrocytoch tkanivových kapilár sa tvorí ďalšie množstvo hydrogénuhličitanu draselného, ako aj karbohemoglobínu a množstvo hydrogénuhličitanu sodného sa zvyšuje v krvnej plazme. V tejto forme sa oxid uhličitý dostáva do pľúc.

V kapilárach pľúcneho obehu sa znižuje napätie oxidu uhličitého. Z karbohemoglobínu sa odštiepuje CO2. Súčasne dochádza k tvorbe oxyhemoglobínu, zvyšuje sa jeho disociácia. Oxyhemoglobín vytláča draslík z hydrogénuhličitanov. Kyselina uhličitá v erytrocytoch (v prítomnosti karboanhydrázy) sa rýchlo rozkladá na vodu a oxid uhličitý. Ióny HCOG sa dostávajú do erytrocytov a ióny CI do krvnej plazmy, kde klesá množstvo hydrogénuhličitanu sodného. Oxid uhličitý difunduje do alveolárneho vzduchu. Všetky tieto procesy sú schematicky znázornené na obr. 6.

Ryža. 6. Procesy prebiehajúce v erytrocytoch počas absorpcie alebo uvoľňovania kyslíka a oxidu uhličitého krvou

transport kyslíka. Kyslík, ktorý sa rozpúšťa v krvnej plazme kapilár pľúcneho obehu, difunduje do erytrocytov, okamžite sa viaže na hemoglobín a vytvára oxyhemoglobín. Rýchlosť väzby kyslíka je vysoká: doba polovičného nasýtenia hemoglobínu kyslíkom je asi 3 ms. Jeden gram hemoglobínu viaže 1,34 ml kyslíka, v 100 ml krvi 16 g hemoglobínu a teda 19,0 ml kyslíka. Táto hodnota sa nazýva kyslíková kapacita krvi (KEK).

Konverzia hemoglobínu na oxyhemoglobín je určená napätím rozpusteného kyslíka. Graficky túto závislosť vyjadruje disociačná krivka oxyhemoglobínu (obr. 6.3).

Obrázok ukazuje, že už pri malom parciálnom tlaku kyslíka (40 mm Hg) sa naň viaže 75 – 80 % hemoglobínu.

Pri tlaku 80-90 mm Hg. čl. hemoglobín je takmer úplne nasýtený kyslíkom.

Ryža. 6.3.

Disociačná krivka má 5-tvar a skladá sa z dvoch častí – strmej a šikmej. Šikmá časť krivky, zodpovedajúca vysokému (viac ako 60 mm Hg) napätiu kyslíka, naznačuje, že za týchto podmienok obsah oxyhemoglobínu len mierne závisí od napätia kyslíka a jeho parciálneho tlaku vo vdychovanom a alveolárnom vzduchu. Horná šikmá časť disociačnej krivky odráža schopnosť hemoglobínu viazať veľké množstvo kyslíka, napriek miernemu poklesu jeho parciálneho tlaku vo vdychovanom vzduchu. Za týchto podmienok sú tkanivá dostatočne zásobené kyslíkom (bod nasýtenia).

Strmá časť disociačnej krivky zodpovedá napätiu kyslíka typickému pre telesné tkanivá (35 mm Hg a menej). V tkanivách, ktoré absorbujú veľa kyslíka (pracujúce svaly, pečeň, obličky), oxyhemoglobín disociuje vo väčšej miere, niekedy takmer úplne. V tkanivách, v ktorých je intenzita oxidačných procesov nízka, väčšina oxyhemoglobínu nedisociuje.

Rozklad oxyhemoglobínu na hemoglobín a kyslík sa zvyšuje so zvyšujúcou sa telesnou teplotou (obr. 6.4).

Ryža. 6.4.

A - v závislosti od reakcie média (pH); B - teplota zapnutia; B - z obsahu soli; G - z obsahu oxidu uhličitého. Na vodorovnej osi - parciálny tlak kyslíka (v mm Hg), na zvislej osi - stupeň nasýtenia (v %)

Disociácia oxyhemoglobínu závisí od reakcie prostredia krvnej plazmy. So zvýšením kyslosti krvi sa zvyšuje disociácia oxyhemoglobínu (obr. 6.4, A).

Väzba hemoglobínu na kyslík vo vode sa uskutočňuje rýchlo, ale nedosiahne sa jeho úplné nasýtenie, ani úplný návrat kyslíka s poklesom jeho parciálneho tlaku. K úplnejšiemu nasýteniu hemoglobínu kyslíkom a jeho úplnému návratu so znížením napätia kyslíka dochádza v soľných roztokoch a v krvnej plazme (pozri obr. 6.4, B).

Osobitný význam pri väzbe hemoglobínu na kyslík má obsah oxidu uhličitého v krvi: čím väčší je jeho obsah v krvi, tým menej sa hemoglobín viaže na kyslík a tým rýchlejšie dochádza k disociácii oxyhemoglobínu. Na obr. 6.4, D ukazuje disociačné krivky oxyhemoglobínu pri rôznych hladinách oxidu uhličitého v krvi. Schopnosť hemoglobínu zlučovať sa s kyslíkom obzvlášť prudko klesá pri tlaku oxidu uhličitého 46 mm Hg. čl., t.j. v hodnote zodpovedajúcej napätiu oxidu uhličitého v žilovej krvi. Vplyv oxidu uhličitého na disociáciu oxyhemoglobínu je veľmi dôležitý pre transport plynov v pľúcach a tkanivách.

transport oxidu uhličitého. Sú známe tri formy transportu oxidu uhličitého:

fyzikálne rozpustený plyn - 5-10% alebo 2,5 ml / 100 ml krvi;
chemicky viazaný v bikarbonátoch: v plazme NaHC0 3, v erytrocytoch KHC0 3 - 80-90%, t.j. 51 ml/100 ml krvi;
chemicky viazané v hemoglobínových karbamových zlúčeninách - 5-15%, alebo 4,5 ml / 100 ml krvi.

Oxid uhličitý sa neustále tvorí v bunkách a difunduje do krvi tkanivových kapilár. V červených krvinkách sa spája s vodou a vytvára kyselinu uhličitú. Tento proces je katalyzovaný (zrýchlený 20 000-krát) enzýmom karboanhydráza. Karboanhydráza sa nachádza v erytrocytoch, nie je v krvnej plazme. Preto k hydratácii oxidu uhličitého dochádza takmer výlučne v erytrocytoch. V závislosti od napätia oxidu uhličitého je karboanhydráza katalyzovaná tvorbou kyseliny uhličitej a jej štiepením na oxid uhličitý a vodu (v kapilárach pľúc).

Časť molekúl oxidu uhličitého sa spája s hemoglobínom v erytrocytoch a vytvára karbohemoglobín.

Vďaka týmto väzbovým procesom je napätie oxidu uhličitého v erytrocytoch nízke. Preto všetky nové množstvá oxidu uhličitého difundujú do červených krviniek. V erytrocytoch sa zvyšuje koncentrácia iónov HC0 3 -, ktoré vznikajú pri disociácii solí kyseliny uhličitej. Membrána erytrocytov je vysoko priepustná pre anióny. Preto časť iónov HC0 3 prechádza do krvnej plazmy. Namiesto iónov HC0 3 - vstupujú do erytrocytov z plazmy ióny C1 _, ktorých záporné náboje sú vyvážené iónmi K +. V krvnej plazme sa zvyšuje množstvo hydrogénuhličitanu sodného (NaHC0 3 -).

Akumulácia iónov vo vnútri erytrocytov je sprevádzaná zvýšením ich osmotického tlaku. Preto sa objem erytrocytov v kapilárach systémového obehu mierne zvyšuje.

Pre väzbu väčšiny oxidu uhličitého sú vlastnosti hemoglobínu ako kyseliny mimoriadne dôležité. Oxyhemoglobín má disociačnú konštantu 70-krát väčšiu ako deoxyhemoglobín. Oxyhemoglobín je silnejšia kyselina ako kyselina uhličitá a deoxyhemoglobín je slabší. Preto je v arteriálnej krvi oxyhemoglobín, ktorý vytesnil ióny K + z hydrogénuhličitanov, transportovaný vo forme soli KH02. V tkanivových kapilárach KH0 2 uvoľňuje kyslík a mení sa na KH. Z nej kyselina uhličitá, ako silnejšia, vytláča ióny K +:

Premena oxyhemoglobínu na hemoglobín je teda sprevádzaná zvýšením schopnosti krvi viazať oxid uhličitý. Tento jav sa nazýva Haldanov efekt. Hemoglobín slúži ako zdroj katiónov (K +) potrebných na viazanie kyseliny uhličitej vo forme hydrogénuhličitanov.

V kapilárach pľúcneho obehu sa znižuje napätie oxidu uhličitého. C02 sa odštiepuje od karbohemoglobínu. Súčasne dochádza k tvorbe oxyhemoglobínu, zvyšuje sa jeho disociácia. Oxyhemoglobín vytláča draslík z hydrogénuhličitanov. Kyselina uhličitá v erytrocytoch (v prítomnosti karboanhydrázy) sa rýchlo rozkladá na vodu a oxid uhličitý. Ióny HC0 3 “ sa dostávajú do erytrocytov a ióny SG do krvnej plazmy, kde klesá množstvo hydrogénuhličitanu sodného. Oxid uhličitý difunduje do alveolárneho vzduchu. Všetky tieto procesy sú schematicky znázornené na obr. 6.5.

Ryža. 6.5.

Pozri: Human Physiology / Ed. A. Kositsky.
Pozri: Leontyeva N.N., Marinova K.V. vyhláška. op.

Podrobne sme rozobrali, ako vzduch vstupuje do pľúc. Teraz sa pozrime, čo s ním bude ďalej.

obehový systém

Ustálili sme sa na tom, že kyslík v zložení atmosférického vzduchu vstupuje do alveol, odkiaľ cez ich tenkú stenu prechádza difúziou do kapilár, pričom alveoly obklopuje hustá sieť. Kapiláry sa pripájajú k pľúcnym žilám, ktoré vedú okysličenú krv do srdca a presnejšie do jeho ľavej predsiene. Srdce funguje ako pumpa a pumpuje krv do celého tela. Z ľavej predsiene pôjde krv obohatená kyslíkom do ľavej komory a odtiaľ na cestu cez systémový obeh do orgánov a tkanív. Po výmene živín v kapilárach tela s tkanivami, vzdávaní sa kyslíka a prijímaní oxidu uhličitého sa krv zhromažďuje v žilách a vstupuje do pravej predsiene srdca a systémový obeh je uzavretý. Odtiaľ začína malý kruh.

Malý kruh začína v pravej komore, odkiaľ pľúcna tepna nesie krv, aby "nabila" kyslík do pľúc, rozvetvuje a prepletá alveoly kapilárnou sieťou. Odtiaľto znova - cez pľúcne žily do ľavej predsiene a tak ďalej do nekonečna. Aby ste si predstavili účinnosť tohto procesu, predstavte si, že čas na úplnú cirkuláciu krvi je len 20-23 sekúnd. Počas tejto doby má objem krvi čas úplne „prebehnúť“ systémový aj pľúcny obeh.

Na nasýtenie prostredia tak aktívne sa meniaceho ako krv kyslíkom je potrebné vziať do úvahy nasledujúce faktory:

Množstvo kyslíka a oxidu uhličitého vo vdychovanom vzduchu (zloženie vzduchu)

Účinnosť ventilácie alveol

Účinnosť alveolárnej výmeny plynov (účinnosť látok a štruktúr, ktoré zabezpečujú krvný kontakt a výmenu plynov)

Zloženie vdychovaného, vydychovaného a alveolárneho vzduchu

Za normálnych podmienok človek dýcha atmosférický vzduch s relatívne konštantným zložením. Vydychovaný vzduch vždy obsahuje menej kyslíka a viac oxidu uhličitého. Najmenej kyslíka a najviac oxidu uhličitého v alveolárnom vzduchu. Rozdiel v zložení alveolárneho a vydychovaného vzduchu sa vysvetľuje tým, že vydychovaný vzduch je zmesou vzduchu mŕtveho priestoru a alveolárneho vzduchu.

Alveolárny vzduch je vnútorným plynným prostredím tela. Zloženie plynu v arteriálnej krvi závisí od jej zloženia. Regulačné mechanizmy udržiavajú stálosť zloženia alveolárneho vzduchu, ktorý pri pokojnom dýchaní málo závisí od fáz nádychu a výdychu. Napríklad obsah CO 2 na konci nádychu je len o 0,2 – 0,3 % nižší ako na konci výdychu, keďže pri každom nádychu sa obnoví len 1/7 alveolárneho vzduchu.

Okrem toho výmena plynov v pľúcach prebieha nepretržite, bez ohľadu na fázy nádychu alebo výdychu, čo pomáha vyrovnávať zloženie alveolárneho vzduchu. Pri hlbokom dýchaní sa v dôsledku zvýšenia rýchlosti ventilácie pľúc zvyšuje závislosť zloženia alveolárneho vzduchu od inhalácie a výdychu. Zároveň je potrebné mať na pamäti, že koncentrácia plynov „na osi“ prúdu vzduchu a na jeho „ceste“ sa bude tiež líšiť: pohyb vzduchu „pozdĺž osi“ bude rýchlejší a zloženie bude bližšie k zloženiu atmosférického vzduchu. V oblasti horných častí pľúc sú alveoly ventilované menej efektívne ako v dolných častiach pľúc susediacich s bránicou.

Alveolárna ventilácia

Výmena plynov medzi vzduchom a krvou prebieha v alveolách. Všetky ostatné zložky pľúc slúžia len na dodávanie vzduchu do tohto miesta. Preto nie je dôležité celkové množstvo ventilácie pľúc, ale množstvo ventilácie alveol. Je to menej ako ventilácia pľúc o hodnotu ventilácie mŕtveho priestoru. Takže pri minútovom objeme dýchania rovnajúcemu sa 8000 ml a frekvencii dýchania 16 za minútu bude ventilácia mŕtveho priestoru 150 ml x 16 = 2400 ml. Vetranie alveol sa bude rovnať 8000 ml - 2400 ml = 5600 ml. Pri rovnakom minútovom objeme dýchania 8000 ml a frekvencii dýchania 32 za minútu bude ventilácia mŕtveho priestoru 150 ml x 32 = 4800 ml a ventilácia alveol bude 8000 ml - 4800 ml = 3200 ml. , t.j. bude dvakrát menšia ako v prvom prípade. to znamená prvý praktický záver, účinnosť ventilácie alveol závisí od hĺbky a frekvencie dýchania.

Množstvo pľúcnej ventilácie je regulované telom tak, aby sa zabezpečilo konštantné zloženie plynov alveolárneho vzduchu. Takže so zvýšením koncentrácie oxidu uhličitého v alveolárnom vzduchu sa minútový objem dýchania zvyšuje, s poklesom klesá. Regulačné mechanizmy tohto procesu však nie sú v alveolách. Hĺbku a frekvenciu dýchania reguluje dýchacie centrum na základe informácií o množstve kyslíka a oxidu uhličitého v krvi.

Výmena plynov v alveolách

Výmena plynov v pľúcach sa uskutočňuje v dôsledku difúzie kyslíka z alveolárneho vzduchu do krvi (asi 500 litrov za deň) a oxidu uhličitého z krvi do alveolárneho vzduchu (asi 430 litrov za deň). K difúzii dochádza v dôsledku tlakového rozdielu medzi týmito plynmi v alveolárnom vzduchu a v krvi.

Difúzia je vzájomné prenikanie kontaktujúcich látok do seba v dôsledku tepelného pohybu častíc látky. Difúzia prebieha v smere znižovania koncentrácie látky a vedie k rovnomernej distribúcii látky v celom objeme, ktorý zaberá. Znížená koncentrácia kyslíka v krvi teda vedie k jeho prenikaniu cez membránu vzduchovo-krvnej (aerogematickej) bariéry, nadbytočná koncentrácia oxidu uhličitého v krvi vedie k jeho uvoľneniu do alveolárneho vzduchu. Anatomicky je vzduchovo-krvná bariéra reprezentovaná pľúcnou membránou, ktorá sa skladá z kapilárnych endotelových buniek, dvoch hlavných membrán, alveolárneho skvamózneho epitelu a povrchovo aktívnej vrstvy. Hrúbka pľúcnej membrány je len 0,4-1,5 mikrónu.

Povrchovo aktívna látka je povrchovo aktívna látka, ktorá uľahčuje difúziu plynov. Porušenie syntézy povrchovo aktívnej látky bunkami pľúcneho epitelu takmer znemožňuje proces dýchania v dôsledku prudkého spomalenia úrovne difúzie plynov.

Kyslík, ktorý vstupuje do krvi, a oxid uhličitý privádzaný krvou môžu byť v rozpustenej forme aj v chemicky viazanej forme. Za normálnych podmienok sa vo voľnom (rozpustenom) stave prenáša také malé množstvo týchto plynov, že ich možno pri posudzovaní potrieb organizmu bezpečne zanedbať. Pre jednoduchosť budeme predpokladať, že hlavné množstvo kyslíka a oxidu uhličitého sa transportuje vo viazanom stave.

Transport kyslíka

Kyslík sa transportuje vo forme oxyhemoglobínu. Oxyhemoglobín je komplex hemoglobínu a molekulárneho kyslíka.

Hemoglobín sa nachádza v červených krvinkách - erytrocyty. Červené krvinky pod mikroskopom vyzerajú ako mierne sploštená šiška. Tento neobvyklý tvar umožňuje erytrocytom interagovať s okolitou krvou väčšou plochou ako guľovité bunky (z tiel s rovnakým objemom má guľa minimálna plocha). A okrem toho sa erytrocyt dokáže zložiť do trubice, vtlačiť sa do úzkej kapiláry a dostať sa do najodľahlejších kútov tela.

to znamená druhý praktický záver: pre úspešnú výmenu plynov musí vzduch „dostať pauzy“, počas ktorých sa koncentrácia plynov v alveolárnom vzduchu a pritekajúcej krvi stihne vyrovnať, to znamená, že medzi nádychom a výdychom musí byť prestávka.

Premena redukovaného (bezkyslíkového) hemoglobínu (deoxyhemoglobínu) na oxidovaný (kyslík obsahujúci) hemoglobín (oxyhemoglobín) závisí od obsahu rozpusteného kyslíka v kvapalnej časti krvnej plazmy. Mechanizmy asimilácie rozpusteného kyslíka sú navyše veľmi účinné.

Napríklad výstup do výšky 2 km nad morom je sprevádzaný poklesom atmosférického tlaku zo 760 na 600 mm Hg. Art., parciálny tlak kyslíka v alveolárnom vzduchu od 105 do 70 mm Hg. Art., a obsah oxyhemoglobínu je znížený len o 3%. A napriek poklesu atmosférického tlaku sú tkanivá naďalej úspešne zásobované kyslíkom.

V tkanivách, ktoré pre normálny život vyžadujú veľa kyslíka (pracujúce svaly, pečeň, obličky, žľazové tkanivá), oxyhemoglobín veľmi aktívne, niekedy takmer úplne, kyslík „vydáva“. V tkanivách, v ktorých je intenzita oxidačných procesov nízka (napríklad v tukovom tkanive), sa väčšina oxyhemoglobínu „nevzdáva“ molekulárneho kyslíka - hladina disociácia oxyhemoglobínu je nízka. Prechod tkanív zo stavu pokoja do stavu aktívneho (svalová kontrakcia, sekrécia žliaz) automaticky vytvára podmienky pre zvýšenie disociácie oxyhemoglobínu a zvýšenie prísunu kyslíka do tkanív.

Schopnosť hemoglobínu „zadržiavať“ kyslík (afinita hemoglobínu ku kyslíku) klesá so zvyšujúcou sa koncentráciou oxidu uhličitého (Bohrov efekt) a vodíkových iónov. Podobne zvýšenie teploty ovplyvňuje disociáciu oxyhemoglobínu.

Odtiaľ je ľahké pochopiť, ako sú prírodné procesy navzájom prepojené a vyvážené. Zmeny v schopnosti oxyhemoglobínu zadržiavať kyslík majú veľký význam pre zabezpečenie zásobovania tkanív ním. V tkanivách, v ktorých intenzívne prebiehajú metabolické procesy, sa zvyšuje koncentrácia oxidu uhličitého a vodíkových iónov a teplota stúpa. To urýchľuje a uľahčuje "návrat" kyslíka hemoglobínom a uľahčuje priebeh metabolických procesov.

Vlákna kostrového svalstva obsahujú myoglobín blízko hemoglobínu. Má veľmi vysokú afinitu ku kyslíku. Po „uchopení“ molekuly kyslíka ju už neuvoľní do krvi.

Množstvo kyslíka v krvi

Maximálne množstvo kyslíka, ktoré môže krv viazať, keď je hemoglobín plne nasýtený kyslíkom, sa nazýva kyslíková kapacita krvi. Kyslíková kapacita krvi závisí od obsahu hemoglobínu v nej.

V arteriálnej krvi je obsah kyslíka len mierne (3-4%) nižší ako kyslíková kapacita krvi. Za normálnych podmienok obsahuje 1 liter arteriálnej krvi 180-200 ml kyslíka. Dokonca aj v tých prípadoch, keď v experimentálnych podmienkach človek dýcha čistý kyslík, jeho množstvo v arteriálnej krvi prakticky zodpovedá kyslíkovej kapacite. V porovnaní s dýchaním atmosférickým vzduchom sa množstvo prenášaného kyslíka mierne zvyšuje (o 3-4%).

Venózna krv v pokoji obsahuje asi 120 ml/l kyslíka. Krv, ktorá preteká tkanivovými kapilárami, sa teda nevzdáva všetkého kyslíka.

Podiel kyslíka absorbovaný tkanivami z arteriálnej krvi sa nazýva faktor využitia kyslíka. Na jej výpočet vydeľte rozdiel medzi obsahom kyslíka v arteriálnej a venóznej krvi obsahom kyslíka v arteriálnej krvi a vynásobte 100.

Napríklad:
(200-120): 200 x 100 = 40 %.

V pokoji sa miera využitia kyslíka organizmom pohybuje od 30 do 40 %. Pri intenzívnej svalovej práci stúpa na 50-60%.

Transport oxidu uhličitého

Oxid uhličitý sa krvou transportuje v troch formách. V žilovej krvi je asi 58 obj. % (580 ml / l) CO2 a z nich je len asi 2,5 % objemových v rozpustenom stave. Niektoré z molekúl CO2 sa v erytrocytoch spájajú s hemoglobínom a vytvárajú karbohemoglobín (približne 4,5 obj. %). Zvyšok CO2 je chemicky viazaný a obsiahnutý vo forme solí kyseliny uhličitej (cca 51 obj. %).

Oxid uhličitý je jedným z najbežnejších produktov chemické reakcie metabolizmus. Neustále sa tvorí v živých bunkách a odtiaľ difunduje do krvi tkanivových kapilár. V erytrocytoch sa spája s vodou a vytvára kyselinu uhličitú (CO2 + H20 = H2CO3).

Tento proces je katalyzovaný (zrýchlený dvadsaťtisíckrát) enzýmom karboanhydráza. Karboanhydráza sa nachádza v erytrocytoch, nie je v krvnej plazme. Proces zlučovania oxidu uhličitého s vodou sa teda vyskytuje takmer výlučne v erytrocytoch. Ale tento proces je reverzibilný, čo môže zmeniť jeho smer. Karboanhydráza v závislosti od koncentrácie oxidu uhličitého katalyzuje tvorbu kyseliny uhličitej a jej štiepenie na oxid uhličitý a vodu (v kapilárach pľúc).

V dôsledku týchto väzbových procesov je koncentrácia CO2 v erytrocytoch nízka. Preto všetky nové množstvá CO2 naďalej difundujú do erytrocytov. Akumulácia iónov vo vnútri erytrocytov je sprevádzaná zvýšením osmotického tlaku v nich, v dôsledku čoho sa zvyšuje množstvo vody vo vnútornom prostredí erytrocytov. Preto sa objem erytrocytov v kapilárach systémového obehu mierne zvyšuje.

Hemoglobín má väčšiu afinitu ku kyslíku ako k oxidu uhličitému, preto sa v podmienkach zvýšeného parciálneho tlaku kyslíka karbohemoglobín najskôr mení na deoxyhemoglobín a potom na oxyhemoglobín.

Navyše, keď sa oxyhemoglobín premieňa na hemoglobín, zvyšuje sa schopnosť krvi viazať oxid uhličitý. Tento jav sa nazýva Haldanov efekt. Hemoglobín slúži ako zdroj draselných katiónov (K+), potrebných na viazanie kyseliny uhličitej vo forme uhličitých solí - hydrogénuhličitanov.

Takže v erytrocytoch tkanivových kapilár sa tvorí ďalšie množstvo hydrogénuhličitanu draselného, ako aj karbohemoglobín. V tejto forme sa oxid uhličitý dostáva do pľúc.

V kapilárach pľúcneho obehu sa koncentrácia oxidu uhličitého znižuje. CO2 sa štiepi z karbohemoglobínu. Súčasne dochádza k tvorbe oxyhemoglobínu, zvyšuje sa jeho disociácia. Oxyhemoglobín vytláča draslík z hydrogénuhličitanov. Kyselina uhličitá v erytrocytoch (v prítomnosti karboanhydrázy) sa rýchlo rozkladá na H20 a CO2. Kruh je dokončený.

Zostáva urobiť ešte jednu poznámku. Oxid uhoľnatý (CO) má väčšiu afinitu k hemoglobínu ako oxid uhličitý (CO2) a kyslík. Preto je otrava oxidom uhoľnatým taká nebezpečná: keď oxid uhoľnatý vstupuje do stabilného vzťahu s hemoglobínom, blokuje možnosť normálneho transportu plynu a v skutočnosti „dusí“ telo. Obyvatelia veľkých miest neustále inhalujú zvýšené koncentrácie oxidu uhoľnatého. To vedie k tomu, že aj dostatočný počet plnohodnotných erytrocytov v podmienkach normálneho krvného obehu nie je schopný vykonávať transportné funkcie. Preto tie mdloby a infarkty relatívne zdravých ľudí v dopravných zápchach.

< Späť

Dýchanie je najdôležitejšou funkciou organizmu, zabezpečuje udržanie optimálnej úrovne redoxných procesov v bunkách, bunkové dýchanie.

Na zabezpečení dýchacieho procesu sa podieľajú špecializované orgány (nos, pľúca, bránica, srdce) a bunky (erytrocyty, nervové bunky, chemoreceptory ciev a nervové bunky mozgu, ktoré tvoria dýchacie centrum).

Proces dýchania možno bežne rozdeliť do troch hlavných etáp: vonkajšie dýchanie, transport plynov (kyslíka a oxidu uhličitého) krvou (medzi pľúcami a bunkami) a tkanivové dýchanie (oxidácia rôznych látok v bunkách).

vonkajšie dýchanie- výmena plynov medzi telom a okolitým atmosférickým vzduchom.

Transport plynu krvou. Hlavným nosičom kyslíka je hemoglobín, proteín nachádzajúci sa vo vnútri červených krviniek. Pomocou hemoglobínu sa tiež transportuje až 20 % oxidu uhličitého.

Tkanivo alebo vnútorné dýchanie. Tento proces možno podmienečne rozdeliť na dva: výmena plynov medzi krvou a tkanivami, spotreba kyslíka bunkami a uvoľňovanie oxidu uhličitého (intracelulárne, endogénne dýchanie).

Je zrejmé, že o zdravotnom stave rozhoduje aj stav dýchacej funkcie a rezervná kapacita organizmu, zdravotná rezerva závisí od rezervnej kapacity dýchacej sústavy.

Transport plynu krvou

V tele sa kyslík a oxid uhličitý transportujú krvou. Kyslík prichádzajúci z alveolárneho vzduchu do krvi sa viaže na hemoglobín erytrocytov, pričom vytvára takzvaný oxyhemoglobín a v tejto forme je dodávaný do tkanív. V tkanivových kapilárach sa kyslík štiepi a prechádza do tkanív, kde sa zapája do oxidačných procesov. Voľný hemoglobín viaže vodík a mení sa na takzvaný redukovaný hemoglobín. Oxid uhličitý vznikajúci v tkanivách prechádza do krvi a dostáva sa do červených krviniek. Potom sa časť oxidu uhličitého spojí so zníženým hemoglobínom, čím sa vytvorí takzvaný karbhemoglobín, a v tejto forme sa oxid uhličitý dostane do pľúc. Väčšina oxidu uhličitého v erytrocytoch sa však za účasti enzýmu karboanhydrázy mení na hydrogénuhličitany, ktoré prechádzajú do plazmy a sú transportované do pľúc. V pľúcnych kapilárach sa pomocou špeciálneho enzýmu rozkladajú hydrogénuhličitany a uvoľňuje sa oxid uhličitý. Oxid uhličitý sa oddeľuje od hemoglobínu. Oxid uhličitý prechádza do alveolárneho vzduchu a vydychovaným vzduchom sa odvádza do vonkajšieho prostredia.

3 .... Charakteristika procesu ochrany organizmu pred vplyvom vonkajších a vnútorných faktorov. Vrodené obranné mechanizmy: nepodmienené ochranné reflexy, bariérové funkcie kože a slizníc, adaptačný syndróm

Koža je úzko spojená so všetkými orgánmi a systémami tela. Plní mnoho dôležitých funkcií, z ktorých hlavné sú ochranné, dýchacie, absorpčné, vylučovacie, pigmentotvorné. Okrem toho sa koža zúčastňuje cievnych reakcií, termoregulácie, metabolických procesov, neuroreflexných reakcií tela.

Ochranná funkcia koža je veľmi rôznorodá. Mechanickú ochranu pred vonkajšími podnetmi zabezpečuje hustá zrohovatená vrstva, najmä na dlaniach a chodidlách. Vďaka týmto vlastnostiam je pokožka schopná odolávať mechanické vplyvy- tlak, modriny, slzy a pod.

Koža do značnej miery chráni telo pred ožiarením. Infračervené lúče sú takmer úplne blokované stratum corneum, ultrafialové - čiastočne. UV lúče, ktoré prenikajú hlboko do epidermy, stimulujú produkciu pigmentu - melanín ktorý pohlcuje UV žiarenie a tým chráni bunky pred škodlivé účinky nadmerné žiarenie a slnečné žiarenie (vystavenie slnečnému žiareniu).

Na obranu proti chemické dráždidlá dôležitú úlohu zohráva keratín stratum corneum. Hlavnou bariérou prieniku elektrolytov, neelektrolytov a vody do pokožky je priehľadná vrstva a najhlbšia časť stratum corneum, ktoré sú bohaté na cholesterol.

Ochrana proti mikroorganizmom vybavené baktericídnymi vlastnosťami pokožky. Počet rôznych mikroorganizmov na povrchu zdravej ľudskej kože sa pohybuje od 115 tisíc do 32 miliónov na 1 cm štvorcový. Neporušená pokožka je nepriepustná pre mikroorganizmy.

adaptívny syndróm - súbor ochranných reakcií ľudského alebo zvieracieho tela (hlavne endokrinný systém) pod stresom. Pri adaptačnom syndróme sa rozlišujú štádiá úzkosti (mobilizácia ochranných síl), odporu (prispôsobenie sa ťažkej situácii), vyčerpania (pri silnom a dlhotrvajúcom strese môže skončiť smrťou). Koncepty adaptačného syndrómu a stresu predložil G. Selye.

Vo vývoji adaptačného syndrómu existujú tri štádiá:

Etapa úzkosť: trvá niekoľko hodín až dva dni. Zahŕňa dve fázy - šok a protišok (na druhej sa zmobilizujú obranné reakcie organizmu).

Na pódiu odpor zvyšuje sa odolnosť organizmu voči rôznym vplyvom. Druhý stupeň vedie buď k stabilizácii, alebo ho vystrieda posledný stupeň – vyčerpanie.

Etapa vyčerpanie: obranné reakcie sú oslabené, samotné telo aj psychika unavené.

Adaptačný syndróm má aj fyziologické znaky: zväčšenie kôry nadobličiek, zníženie týmusu, sleziny a lymfatických uzlín, metabolické poruchy s prevahou hnilobných procesov.

VSTUPENKA 27

Cyklus srdcovej činnosti

Mechanická práca srdca je spojená s kontrakciou jeho myokardu. Práca pravej komory je trikrát menšia ako práca ľavej komory.

Z mechanického hľadiska je srdce pumpou rytmickej činnosti, ktorú napomáha chlopňový aparát. Rytmické kontrakcie a relaxácie srdca zabezpečujú nepretržitý prietok krvi. Sťahovanie srdcového svalu sa nazýva systola jeho relaxácia - diastola. Pri každej komorovej systole je krv vypudená zo srdca do aorty a pľúcneho kmeňa.

Za normálnych podmienok sú systola a diastola jasne koordinované v čase. Obdobie vrátane jednej kontrakcie a následného uvoľnenia srdca je srdcový cyklus. Jeho trvanie u dospelého človeka je 0,8 sekundy s frekvenciou kontrakcií 70 - 75 krát za minútu. Začiatkom každého cyklu je predsieňová systola. Trvá 0,1 sekundy. Na konci predsieňovej systoly nastáva ich diastola a tiež komorová systola. Systola komôr trvá 0,3 sek. Počas systoly stúpa krvný tlak v komorách. Na konci komorovej systoly začína fáza celkovej relaxácie, ktorá trvá 0,4 sekundy. Vo všeobecnosti je relaxačná perióda predsiení 0,7 sekundy a komôr 0,5 sekundy. Fyziologický význam relaxačného obdobia spočíva v tom, že v tomto čase prebiehajú v myokarde metabolické procesy medzi bunkami a krvou, t.j. obnovuje sa pracovná kapacita srdcového svalu.

2 ... Všeobecná charakteristika dýchacích orgánov: nosová dutina

Hlavnou funkciou dýchania je poskytnúť ľudským tkanivám kyslík a uvoľniť ich z oxidu uhličitého. V dýchacom systéme sa rozlišujú orgány, ktoré vykonávajú vedenie vzduchu (nosová dutina, nosohltan, hrtan, priedušnica, priedušky) a dýchacie funkcie alebo funkcie výmeny plynov (pľúca).

nosová dutina

Rozlišujte medzi vonkajším nosom a nosnou dutinou. Vďaka vonkajšiemu nosu sa objem nosnej dutiny zväčšuje. Nosová dutina je rozdelená zvislou nosovou priehradkou na dve symetrické polovice, ktoré vpredu komunikujú s vonkajšou atmosférou vonkajším nosom pomocou nosovej dierky, a za - s použitím nosohltanu choan. Na bočných stenách tejto dutiny sú umiestnené turbíny, rozdeľujúce každú polovicu nosovej dutiny nosné priechody. Otvára sa do dolného nosového priechodu nasolacrimal duct cez ktorý sa uvoľňuje určité množstvo slznej tekutiny do nosovej dutiny. Steny nosnej dutiny sú lemované sliznicou tvorenou riasinkovým epitelom.

Nosová dutina je špecializovaný úsek horných dýchacích ciest, pretože tu sa vdychovaný vzduch pripravuje na ďalší pohyb dýchacími cestami a podlieha špeciálnemu spracovaniu:

zahreje alebo ochladí na telesnú teplotu;

Zvlhčený hlienom, ktorý sa nachádza v nosovej sliznici;

· vyčistené a vydezinfikované: hlien obalí čiastočky prachu, ktoré sa usádzajú na sliznici; hlien obsahuje baktericídnu látku - lyzozým, s pomocou ktorých sú zničené patogénne baktérie;

podrobené chemickej kontrole: v sliznici hornej časti nosnej dutiny sa nachádzajú čuchové receptory.

Nosová dutina má ďalšie dutiny paranazálne dutiny nachádza sa vo vzdušných kostiach lebky: v hornej čeľusti maxilárny sínus v prednej kosti - čelný (čelný) sínus a existujú aj ďalšie dutiny v sfénoidných a etmoidných kostiach. Zápal sliznice týchto dutín vedie k vážnym ochoreniam sinusitída a frontitída.

A o . Dnes sa dozviete, ako sa v našej krvi prepravujú plyny.

Nosičom kyslíka z pľúc do tkanív a oxidu uhličitého z tkanív do pľúc je krv. Vo voľnom (rozpustenom) stave sa prenáša také malé množstvo týchto plynov, že ich možno pri posudzovaní potrieb organizmu bezpečne zanedbať. Pre jednoduchosť budeme ďalej predpokladať, že hlavné množstvo kyslíka a oxidu uhličitého sa transportuje vo viazanom stave.

Transport kyslíka

Kyslík sa transportuje vo forme oxyhemoglobínu. Oxyhemoglobín je komplex hemoglobínu a molekulárneho kyslíka.

Hemoglobín sa nachádza v červených krvinkách - erytrocyty. Erytrocyty pod mikroskopom vyzerajú ako mierne sploštený bagel, diera, v ktorej sa zabudli prepichnúť až do konca. Tento nezvyčajný tvar umožňuje erytrocytom interagovať s okolitou krvou väčšou plochou ako guľovité bunky (pamätajte - z telies s rovnakým objemom má loptička minimálnu plochu). A okrem toho sa erytrocyt dokáže zložiť do trubice, vtlačiť sa do úzkej kapiláry a dostať sa do najodľahlejších kútov tela.

V 100 ml krvi sa pri telesnej teplote rozpustí len 0,3 ml kyslíka. Kyslík, ktorý sa rozpúšťa v krvnej plazme kapilár pľúcneho obehu, difunduje do erytrocytov, okamžite sa viaže na hemoglobín a vytvára oxyhemoglobín, v ktorom je kyslík 190 ml / l. Rýchlosť väzby kyslíka je vysoká - čas absorpcie rozptýleného kyslíka sa meria v tisícinách sekundy. V kapilárach alveol s vhodnou ventiláciou a prekrvením sa takmer všetok hemoglobín prichádzajúcej krvi premieňa na oxyhemoglobín. Ale samotná rýchlosť difúzie plynov "tam a späť" je oveľa pomalšia ako rýchlosť viazania plynov. to znamená druhý praktický záver: aby bola výmena plynov úspešná, vzduch musí „dostať pauzy“, počas ktorých sa koncentrácia plynov v alveolárnom vzduchu a pritekajúcej krvi stihne vyrovnať, tzn. medzi nádychom a výdychom musí byť prestávka .

Zapamätaj si to!
Premena redukovaného (bezkyslíkového) hemoglobínu (deoxyhemoglobínu) na oxidovaný (kyslík obsahujúci) hemoglobín (oxyhemoglobín) závisí od obsahu rozpusteného kyslíka v kvapalnej časti krvnej plazmy. Mechanizmy asimilácie rozpusteného kyslíka sú navyše veľmi účinné.

V tkanivách, ktoré pre normálny život vyžadujú veľa kyslíka (pracujúce svaly, pečeň, obličky, žľazové tkanivá), oxyhemoglobín veľmi aktívne, niekedy takmer úplne, kyslík „vydáva“. V tkanivách, v ktorých je intenzita oxidačných procesov nízka (napríklad v tukovom tkanive), sa väčšina oxyhemoglobínu „nevzdáva“ molekulárneho kyslíka - hladina disociácia nízky oxyhemoglobín. Prechod tkanív zo stavu pokoja do stavu aktívneho (svalová kontrakcia, sekrécia žliaz) automaticky vytvára podmienky pre zvýšenie disociácie oxyhemoglobínu a zvýšenie prísunu kyslíka do tkanív.

Schopnosť hemoglobínu „zadržiavať“ kyslík ( afinita hemoglobínu ku kyslíku) klesá so zvyšujúcou sa koncentráciou oxidu uhličitého a vodíkových iónov. Podobne zvýšenie teploty ovplyvňuje disociáciu oxyhemoglobínu.

Vlákna kostrového svalstva obsahujú myoglobín blízko hemoglobínu. Má veľmi vysokú afinitu ku kyslíku. Po „uchopení“ molekuly kyslíka ju už neuvoľní do krvi.

Množstvo kyslíka v krvi

Maximálne množstvo kyslíka, ktoré môže krv viazať, keď je hemoglobín úplne nasýtený kyslíkom, sa nazýva kyslíková kapacita krvi. Kyslíková kapacita krvi závisí od obsahu hemoglobínu v nej.

Venózna krv v pokoji obsahuje asi 120 ml/l kyslíka. Krv, ktorá preteká tkanivovými kapilárami, sa teda nevzdáva všetkého kyslíka.

Podiel kyslíka absorbovaný tkanivami z arteriálnej krvi sa nazýva faktor využitia kyslíka. Na jej výpočet vydeľte rozdiel medzi obsahom kyslíka v arteriálnej a venóznej krvi obsahom kyslíka v arteriálnej krvi a vynásobte 100.

Napríklad:
(200-120): 200 x 100 = 40 %.

V pokoji sa miera využitia kyslíka organizmom pohybuje od 30 do 40 %. Pri intenzívnej svalovej práci stúpa na 50-60%.

Prečítajte si o tom v ďalšom článku.

Pripravený materiál: Atamovič