Кривая диссоциации оксигемоглобина, факторы, влияющие на ее ход.

Способность гемоглобина реагировать с кислородом характеризует кривая диссоциации оксигемоглобина (КДО). При ее построении на оси абсцисс видкладують РО2 (мм.рт.ст), по оси ординат - содержание оксигемоглобина в крови. Строят КДО минимум по двум точкам:

при РО2 = 100 мм.рт.ст. гемоглобин насыщен кислородом на 98%;

при РО2 = 60 мм.рт.ст. насыщение О2 составляет 90%;

при РО2 = 26 мм.рт.ст. насыщения гемоглобина кислородом - 50%.

при РО2 = 0, насыщения гемоглобина = 0%.

Характерно, что при высоком РО2 гемоглобин легко взаимодействует с кислородом - образование HbO2 (верхняя, полога - "горизонтальная" часть кривой). Снижение РО2 со 100 до 60 мм.рт.ст мало влияет на образование НbO2 - его концентрации уменьшается лишь на 8%. Это означает, что снижение давления кислорода в альвеолах до 60 мм.рт.ст мало повлияет на транспорт кислорода кровью, хотя напряжение кислорода в плазме будет снижаться пропорционально снижению давления О2 в альвеолах. Благодаря такой особенности хода КДО, мы можем, например, подниматься в горы - несмотря на существенное снижение атмосферного давления, снабжение тканей кислородом сохраняется на должном уровне.

Когда парциальное давление О2 в атмосфере высокий, реакция

Hb + O2 = HbO2

сдвинута в сторону образования оксигемоглобина. В условиях целостного организма такие умовистворюються при прохождении крови капиллярами легких.

Снижение Ро2 ниже 60 мм.рт.ст. сопровождается значительным снижением HbO2 в крови - он активно распадается с образованием гемоглобина и свободного кислорода. В условиях целостного организма это происходит в тканях (уровень Ро2 составляет 50-20 мм.рт.ст.). И чем активнее функционирует ткань, тем ниже в ней уровень О2 - усиленная диссоциация HbO2 с высвобождением молекулярного кислорода, который утилизируется тканями. То есть, в этих условиях реакция взаимодействия кислорода и гемоглобина сдвинута в сторону диссоциации оксигемоглобина.

Итак, S-образная форма кривой диссоциации оксигемоглобина отражает компромисс между необходимостью активно связывать кислород в атмосфере с высоким парциальным давлением его (капилляры легких) и легко отдавать кислород в атмосфере с низким парциальным давлением (капилляры тканей).

Родство кислорода и гемоглобина и ход КДО зависят от нескольких факторов. Некоторые из них снижают эту родство; при этом гемоглобин легче отдает кислород, а КДО сдвигается вправо. Видно, что при смещении КДО справа при том же уровне парциального давления кислорода распадается больше оксигемоглобина. К факторам, сдвигают КДО справа относятся:

- Накопление углекислоты (взаимодействует с глобиновой частью Нb - снижение его сродства к кислороду)

- Накопление ионов водорода (протонов - снижение рН) - протоны также взаимодействуют с глобина - снижение сродства кислорода и Hb;

- Повышение температуры.

Все эти цинникы влияют на оксигемоглобин в тканях, активпо работают - именно там накапливаются углекислота, протоны, повышается температура (через усиленный метаболизм). Это приводит к уменьшению сродства Hb и О2 - усиление диссоциации оксигемоглобина - усиленное образование молекулярного кислорода, который необходим тканям, активно функционируют.

Еще одним фактором, который сдвигает КДО справа является повышение концентрации 2,3-дифосфоглицерату (2,3-ДФГ) в эритроцитах. Это соединение является продуктом углеводного обмена (гликолиз). А поскольку основным источником энергии для эритроцитов является анаэробный гликолиз, то 2,3-ДФГ возникает при гипоксии. 2,3-ДФГ взаимодействует с глобина - вызывает аналогичный предварительным соединениями эффект - улучшает снабжение тканей кислородом.

Смещение КДО слева соответствует повышению сродства гемоглобина к кислороду - при том же уровне парциального давления О2 количество оксигемоглобина будет больше. Смещение КДО слева вызывают:

снижению концентрации углекислоты;

повышение рН;

снижение температуры;

снижение содержания 2,3-ДФГ в эритроцитах.

Итак, факторами, которые влияют на связывание и передачу кислорода кровью являются:

содержание гемоглобина в крови (прямо пропорционален до связующего способности крови);

парциальное давление кислорода (при высоком давлении преимущественно связывает кислород, при высоком - отдает)

содержание углекислоты;

рН;

температура;

концентрация 2,3-ДФГ;

Коэффициент утилизации кислорода (КУО2) характеризует отдачу кислорода тканям. Рассчитывают его по формуле:

Выражают КУО2 в процентах. В состоянии покоя он составляет 30-35%, т.е. ткани потребляют 30-35% кислорода, содержащегося в артериальной крови. При физической нагрузке КУО2 увеличивается, при очень интенсивной работе он составляет 70-75%. Этому способствуют:

снижение Ро2 в тканях, которые активно функционируют;

накопления в этих тканях углекислоты;

накопление в них протонов;

повышение у них температуры.

Благодаря повышению утилизации кислорода при физической нагрузке возрастает артерио-венозная разница кислорода. В покое содержание О2 в артериальной кровиблизько 200 мл / л, в венозной - 130-140 мл / л. Есть артерио-венозная рязниця составляет 60-70мл / л. При физической нагрузке содержание О2 в артериальной крови возрастает незначительно (выход крови из депо и сгущенное ее в единице объема несколько повышает концентрацию гемоглобина). В то же время существенно снижается содержание О2 в венозной крови за счет усиленной его отдачи, содержание О2 при этом в венозной крови может снижаться до 60-70 мл / л. При таких условиях артерио-венозная разница возрастает до 130-140 мл / л.