Кислородная емкость. Кислородная ёмкость крови

01.07.2020

Транспорт кислорода.

При 37 С растворимость 02 в жидкости составляет 0,225 мл л-1 кПа-1 (0,03 мл/л/мм рт. ст.). В условиях нормального парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе, т. е. 13,3 кПа или 100 мм рт.ст., 1 л плазмы крови может переносить только 3 мл 02, что недостаточно для жизнедеятельности организма в целом. В покое в организме человека за минуту потребляется примерно 250 мл кислорода. Чтобы тканям получить такое количество кислорода в физически растворенном состоянии, сердце должно перекачивать за минуту огромное количество крови. В эволюции живых существ проблема транспорта кислорода была более эффективно решена за счет обратимой химической реакции с гемоглобином эритроцитов. Кислород переносится кровью от легких к тканям организма молекулами гемоглобина, которые содержатся в эритроцитах.

Гемоглобин способен захватывать кислород из альвеолярного воздуха (соединение называется ок-сигемоглобином) и освобождать необходимое количество кислорода в тканях. Особенностью химической реакции кислорода с гемоглобином является то, что количество связанного кислорода ограничено количеством молекул гемоглобина в эритроцитах крови. Молекула гемоглобина имеет 4 места связывания с кислородом, которые взаимодействуют таким образом, что зависимость между парциальным давлением кислорода и количеством переносимого кислорода с кровью имеет S-образную форму, которая носит название кривой насыщения или диссоциации оксигемоглобина (рис. 10.18). При парциальном давлении кислорода 10 мм рт. ст. насыщение гемоглобина кислородом составляет примерно 10 %, а при Р02 30 мм рт. ст. - 50-60 %. При дальнейшем увеличении парциального давления кислорода от 40 мм рт. ст. до 60 мм рт. ст. происходит уменьшение крутизны кривой диссоциации оксигемоглобина и процент его насыщения кислородом возрастает в диапазоне от 70-75 до 90 % соответственно. Затем кривая диссоциации оксигемоглобина начинает занимать практически горизонтальное положение, поскольку увеличение парциального давления кислорода с 60 до 80 мм рт. ст. вызывает прирост насыщения гемоглобина кислородом на 6 %. В диапазоне от 80 до 100 мм рт. ст. процент образования оксигемоглобина составляет порядка 2. В результате кривая диссоциации оксигемоглобина переходит в горизонтальную линию и процент насыщения гемоглобина кислородом достигает предела, т. е. 100. Насыщение гемоглобина кислородом под влиянием Р02 характеризует своеобразный молекулярный «аппетит» этого соединения к кислороду.

Значительная крутизна кривой насыщения гемоглобина кислородом в диапазоне парциального давления от 20 до 40 мм рт. ст. способствует тому, что в ткани организма значительное количество кислорода может диффундировать из крови в условиях фадиента его парциального давления между кровью и клетками тканей (не менее 20 мм рт. ст.). Незначительный процент насыщения гемоглобина кислородом в диапазоне его парциального давления от 80 до 100 мм рт. ст. способствует тому, что человек без риска снижения насыщения артериальной крови кислородом может перемещаться в диапазоне высот над уровнем моря до 2000 м.

Рис. 10.18. Кривая диссоциации оксигемоглобина . Пределы колебания кривой при РС02 = 40 мм рт. ст. (артериальная кровь) и РС02 = 46 мм рт. ст. (венозная кровь) показывают изменение сродства гемоглобина к кислороду (эффект Ходена ).

Общие запасы кислорода в организме обусловлены его количеством, находящимся в связанном состоянии с ионами Fe2+ в составе органических молекул гемоглобина эритроцитов и миоглобина мышечных клеток.

Один грамм гемоглобина связывает 1,34 мл 02. Поэтому в норме при концентрации гемоглобина 150 г/л каждые 100 мл крови могут переносить 20,0 мл 02.

Количество 02, которое может связаться с гемоглобином эритроцитов крови при насыщении 100 % его количества, называется кислородной емкостью гемоглобина . Другим показателем дыхательной функции крови является содержание 02 в крови (кислородная емкость крови ), которое отражает его истинное количество, как связанного с гемоглобином, так и физически растворенного в плазме. Поскольку в норме артериальная кровь насыщена кислородом на 97 %, то в 100 мл артериальной крови содержится примерно 19,4 мл 02.

Максимальное количество кислорода, обратимо связанное кровью; выражается в объемных процентах; зависит от концентрации в крови гемоглобина. Кислородная емкость крови человека ок. 18 20% … Большой Энциклопедический словарь

кислородная емкость крови - максимальное количество кислорода, которое может быть связано в 100 мл крови … Большой медицинский словарь

кислородная ёмкость крови - максимальное количество кислорода, обратимо связанное кровью; выражается в объёмных процентах; зависит от концентрации в крови гемоглобина. Кислородная ёмкость человека около 18 20%. * * * КИСЛОРОДНАЯ ЕМКОСТЬ КРОВИ КИСЛОРОДНАЯ ЕМКОСТЬ КРОВИ,… … Энциклопедический словарь

Кислородная терапия - I Кислородная терапия (греч. therapeia лечение; синоним оксигенотерапия) применение кислорода с лечебной целью. Используется главным образом для лечения гипоксии при различных формах острой и хронической дыхательной недостаточности, реже для… … Медицинская энциклопедия

Гипоксия - I Гипоксия (hypoxia; греч. hypo + лат. oxy кислород; синоним: кислородное голодание, кислородная недостаточность) патологический процесс, возникающий при недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации в… … Медицинская энциклопедия

Газообмен - I Газообмен совокупность процессов обмена газов между организмом и окружающей средой; состоит в потреблении кислорода и выделении углекислого газа с незначительными количествами газообразных продуктов и паров воды. Интенсивность Г.… … Медицинская энциклопедия

Семейство Скумбриевые (Scombridae) - Скумбриевидные хорошо обособленный подотряд, все представители которого обитают в море и ведут пелагический образ жизни, не будучи связанными с дном ни в каком периоде жизненного цикла. Они характеризуются удлиненным веретеновидным телом … Биологическая энциклопедия

Обыкновенный тунец - (Thunnus thynnus) см. также СЕМЕЙСТВО СКУМБРИЕВЫЕ (SCOMBRIDAE) Обыкновенный тунец очень крупная рыба, достигающая в длину 3 м и массы около 560 кг. У этого великана толстое, почти круглое в поперечном сечении, веретеновидное тело, резко… … Рыбы России. Справочник

Дыхательная недостаточность - I Дыхательная недостаточность патологическое состояние, при котором система внешнего дыхания не обеспечивает нормального газового состава крови, либо он обеспечивается только повышенной работой дыхания, проявляющейся одышкой. Это определение,… … Медицинская энциклопедия

Строение млекопитающих - Внешний облик млекопитающих многообразен. Это объясняется удивительным разнообразием свойственной им жизненной обстановки наземная поверхность, кроны деревьев, почва, вода, воздух. Очень сильно варьируют и размеры тела от 3, 8 см при… … Биологическая энциклопедия

Количество кислорода, которое может связать гемоглобин при условии его полного насыщения, называется кислородной емкостью крови (КЕК)

1грамм Нв связывает 1,39 мл О2

Коэффициент утилизации кислорода

Коэффициент утилизации кислорода это количество кислорода отданного при прохождении крови через тканевые капилляры, отнесенное к кислородной емкости крови.

Напряжение кислорода в артериальной крови капилляров равно 100 мм рт. ст.

На мембранах клеток, находящихся между капиллярами 20 мм рт. ст.

В митохондриях – 0,5 мм рт. ст.

Дыхательный коэффициент

Отношение образующегося в результате окисления СО2 к количеству потребляемого в организме кислорода называется дыхательным коэффициентом.

В условиях покоя в организме за минуту потребляется в среднем 250 мл О2 и выделяется около 230 мл СО2.

Из всего О2 вдыхаемого воздуха в кровь через аэрогематический барьер в легких поступает только 1/3.

Главное значение имеют оптимальные отношения альвеолярной вентиляции к кровотоку

Газообмен и транспорт СО2

Поступление СО2 в альвеолы легких из крови обеспечивается из следующих источников:

Из СО 2 , растворенного в плазме крови (5-10%),

Из гидрокарбонатов (80-90%).

Из карбаминовых соединений эритроцитов (5-15%), которые способны диссоциировать

Физиологическая роль оксида азота

Оксид азота снижает выброс и продукцию стресс гормонов, способен ограничивать стрессорные повреждения организма.

Увеличение продукции NO, происходит при действии кратковременных или умеренных стрессоров, а снижение его образования выявлено в условиях длительных и повреждающих воздействий стресс факторов

Физиологические функции СО

1. Нейротрансмиссия

2.Расширение сосудов

3.Расслабление гладкой мускулатуры внутренних органов

4.Подавление агрегации тромбоцитов

5.Анти-пролиферативный эффект.

Физиологическое объяснение :

СО – тоническое влияние, т.к.:СО – долгоживущая молекула слабый сосудорасширяющий эффект.

NO – фазическое влияние, т.к.: NO – короткоживущая молекула сильный сосудорасширяющий эффект.

Лекция 18

Регуляция дыхания

Регуляция внешнего дыхания представляет собой системную реакцию организма связанную с изменением минутного объема дыхания(МОД) , а значит и минутного объема кровообращения (МОК) в различных условиях для обеспечения постоянства газового состава внутренней среды организма, а значит и гомеостаза в целом.

Для нормального протекания процессов жизнедеятельности организма особенно важны содержание и баланс О2 и СО2 в артериальной крови.

Это обеспечивается за счет установления в капиллярах легких газового равновесия (неравновесия), обеспечивающего процессы синхронного массопереноса кислорода и СО2 в легочном компартменте.

Холдейн пришел к выводу, что основным фактором регуляции дыхания является напряжение углекислоты в артериальной крови.

Его главный вывод о том, что повышение напряжения углекислоты в артериальной крови приводит к увеличению МОД, остался справедливым до настоящего времени.

Кислородная ёмкость крови - количество кислорода, которое может быть связано кровью при её полном насыщении; выражается в объёмных процентах (% об.) ; зависит от концентрации в крови гемоглобина . Определение Кислородной ёмкости крови важно для характеристики дыхательной функции крови . Кислородная ёмкость крови человека - около 18-20 % об.

Смотри также

Напишите отзыв о статье "Кислородная ёмкость крови"

Ссылки

Альфа-спираль

Это заготовка статьи по биохимии . Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Просмотр этого шаблона

Кроветворение

Компоненты

Биохимия

Заболевания

См. также

Отрывок, характеризующий Кислородная ёмкость крови

– Где же находится этот Великий Храм, Радомир? – удивлённо спросила Магдалина.
– В дивной далёкой стране... На самой «вершине» мира... (имеется в виду Северный Полюс, бывшая страна Гиперборея – Даария), – тихо, будто уйдя в бесконечно далёкое прошлое, прошептал Радомир. – Там стоит святая гора рукотворная, которую не в силах разрушить ни природа, ни время, ни люди. Ибо гора эта – вечна... Это и есть Храм Вечного Знания. Храм наших старых Богов, Мария...
Когда-то, давным-давно, сверкал на вершине святой горы их Ключ – этот зелёный кристалл, дававший Земле защиту, открывавший души, и учивший достойных. Только вот ушли наши Боги. И с тех пор Земля погрузилась во мрак, который пока что не в силах разрушить сам человек. Слишком много в нём пока ещё зависти и злобы. Да и лени тоже...

Кислородная емкость крови (КЕК) и цветовой показатель (КП)

КЕК - это объем кислорода, который содержится ВИЧ крови. КЕК зависит от количества гемоглобина ВИЧ крови и его свойств присоединять и отдавать кислород.

1 г НЬ максимально может присоединить 1,34 мл кислорода (число Хюфнер). В 1 л крови содержится в среднем 140 г НЬ, который может связать 140 1,34 = 187,6 мл кислорода.

В плазме крови при Ро2 100 мм рт. ст. в 1 л растворяется лишь 3 мл кислорода. Итак, основная роль в транспортировке кислорода принадлежит гемоглобина эритроцитов.

Молекула гемоглобина, содержит 4 молекулы гема, может транспортировать не более четырех молекул кислорода, при этом валентность железа не меняется, поэтому присоединение кислорода (O2) к гемоглобину (Нb) называют оксигенацией, в результате которой образуется оксигемоглобин (НbO2). Он при спектроскопии две линии поглощения в желто-зеленой части спектра и предоставляет артериальной крови ярко-красного цвета.

Вдатнисть гемоглобина присоединять кислород повышается при уменьшении следующих факторов:

■ Рсо2 в крови, то есть при гипокапнии,

■ температуры крови - при гипотермии

алкалозе

■ концентрации 2.3-дифосфоглицериновой кислоты (2.3- ДФГ) в эритроцитах, которая образуется при гликолизе.

Способность оксигемоглобина отдавать кислород увеличивается благодаря росту таких факторов в крови:

■ РСО, в крови - при гиперкапниг,

■ температуры крови - при гипертермии

■ концентрации ионов водорода - при ацидозе

■ концентрации 2,3-ДФГ в эритроцитах, при гликолизе.

Цветовой показатель - относительная величина, характеризующая насыщение эритроцита гемоглобином и отражает их процентное отношение. Если за 100% гемоглобина принять величину, условно равна 166,7 г / л, а за 100% эритроцитов - 5 1012 / л, то КП будет составлять 1. В норме КП колеблется от 0,85 до 1.

Роль железа

Железо является важным элементом в образовании гемоглобина и многих ферментов. Общее количество железа около 4 г, 65% его находится в гемоглобине, около 4% - в миоглобина, от 15 до 30 % - в клетках ретикулоэндотелиальной системы и паренхиме печени в форме ферритина (рис. 9.11).

Количество железа, поступающего с пищей, зависит от диеты, но должна быть не менее 15 мг / сут.

Всасывания железа в тонкой кишке зависит от следующих факторов:

■ наличии НСИ в желудочном соке, благодаря чему оно освобождается из комплексов в виде Fe2 + и активно всасывается в верхней части дуоденум, где pH = 3:

■ от свойств Fe2 +, которое больше растворяется в нейтральной среде, чем Fe3 +;

■ от гликопротеинов в желудке, которые секретируются париетальных клеток слизистой оболочки.

Железо, всосалось в тонкой кишке в кровь, присоединяется к транспортному белка плазмы бета-глобулина, в результате чего образуется апотрансферин, который превращается в трансферрина и транспортируется плазмой в клетки некоторых тканей, где высвобождается. Особенностью трансферрина является то, что он прочно связывается с мембранами эритробластов в красном костном мозге, после чего попадает в их цитоплазму путем эндоцитоза. Избыток железа оседает во всех клетках, однако больше всего - в ретикулоэндотелиальной системе и гепатоцитах печени. В цитоплазме клеток он комбинируется с белком апостол ферритином, из которого образуется ферритин . Небольшая доля железа сохраняется в растворимой фракции - гемосидерине . Когда количество железа в плазме значительно падает, оно может пополняться благодаря гемосидерина.

Старые эритроциты (живут до 120 суток) разрушаются преимущественно в селезенке, гемоглобин высвобождается из клеток и поступает в моноциты-макрофагальное систему, где образуется свободное железо в виде ферритина, которое может использоваться снова для синтеза гемоглобина. Около 0,6 мг железа выделяется из организма

РИС. 9.11.

ежедневно, преимущественно с фекалиями. Дополнительная потеря железа возникает во время кровотечения. У женщин во время месячных теряется около 0,7 мг железа в сутки. Общий дефицит железа можно определить по формуле:

Железо (мг) = (Нb в норме - Нb исследуемого) масса тела (кг) 2,21 + 1000.

Определенная роль в эритропоэза отводится меди, которая заносится кровотоком в костный мозг и способствует включению железа в структуру гема. При отсутствии меди эритроциты созревают до стадии ретикулоцитов, при недостатке - развивается анемия.

Роль витамина B12 (кобаламина) и фолиевой кислоты

Кобаламин - это молекула, содержащая в центре атом кобальта, связанный с четырьмя пирольнимы кольцами и нуклеотидов. Он поступает в организм с животной пищей. Чаще всего недостаток кобаламина является следствием атрофии париетальных клеток в желудке, отсутствие внутреннего фактора Касла, который способствует всасыванию витамина В12 в подвздошной кишке. Она возникает через 4-10 лет после нарушения всасывания.

Дефицит фолиевой кислоты, которая содержится в свежих овощах и фруктах, возникает через три недели после прекращения его употребления с пищей.

Недостаток кобаламина (витамина В12) или фолиевой кислоты приводит к уменьшению синтеза гемоглобина и эритроцитов (анемии), появления мегалобластов, что свидетельствует о нарушении синтеза ДНК в механизмах эритропоэза.