Formula della capacità di ossigeno nel sangue. Trasporto dell'ossigeno attraverso il sangue

Curva di dissociazione dell'ossiemoglobina

La curva di dissociazione dell'ossiemoglobina è un grafico che mostra la dipendenza dalla tensione dell'ossigeno nel sangue, la velocità delle reazioni di legame (associazione, freccia destra) dell'ossigeno da parte dell'emoglobina nei polmoni e il rilascio (dissociazione, freccia sinistra) dell'ossigeno da parte dell'ossiemoglobina nei polmoni. i tessuti.

Reazioni di legame dell'ossigeno da parte dell'emoglobina nei polmoni e rilascio di ossigeno da parte dell'ossiemoglobina nei tessuti:

· Hb4 + O2 ↔ Hb4O2 (1).

· Hb4O2 + O2 ↔ Hb4O4 (2).

· Hb4O4 + O2 ↔ Hb4O6 (3).

· Hb4O6 + O2 ↔ Hb4O8 (4).

vengono effettuati in senso avanti e indietro secondo la legge di azione di massa: il rapporto tra le quantità di emoglobina e ossiemoglobina dipende dalla concentrazione di ossigeno disciolto nel sangue. A sua volta, la concentrazione di ossigeno disciolto nel sangue, secondo la legge di Henry-Dalton, è proporzionale alla tensione dell'ossigeno nel sangue. Un indicatore della velocità della reazione di legame (o rilascio) dell'ossigeno da parte dell'emoglobina può essere il grado di saturazione dell'emoglobina con l'ossigeno. Il valore di questo indicatore è calcolato come il rapporto tra la quantità di emoglobina ossidata (ossiemoglobina) e la quantità di emoglobina totale, sia ossidata che ridotta (desossiemoglobina):

SO2 = [HbO2] / ([Hb] + [HbO2]),

dove HbO2 è l'ossiemoglobina. Se l'emoglobina è completamente deossigenata, allora SO2 = 0%; se tutta l'emoglobina si è trasformata in ossiemoglobina, allora SO2 = 100%.

Secondo il ragionamento precedente, la saturazione dell'emoglobina con l'ossigeno dipende dalla tensione dell'ossigeno. Il grafico di questa dipendenza, la curva di dissociazione dell'ossiemoglobina, è presentato nel diagramma.

Questa curva è a forma di S. Il suo parametro più semplice può essere il valore della variabile indipendente (proiezione di un punto della curva sull'asse x), che ne caratterizza la posizione. Questo punto è stato designato come voltaggio di mezza saturazione dell'emoglobina con ossigeno, PO2(50). Questa è la tensione dell'ossigeno nel sangue alla quale la saturazione dell'emoglobina con l'ossigeno, SO2, è del 50%. Normalmente (a pH = 7,4 e t = 37°C) la PO2 (50) del sangue arterioso è di circa 26 mm Hg (3,46 kPa).

L'angolo di inclinazione della curva del grafico rispetto all'asse delle ascisse (derivata prima) caratterizza la velocità di reazione.

Il grafico mostra che ad alti valori di tensione dell'ossigeno nel sangue (terzo destro del grafico), l'angolo di inclinazione è minimo. In questa sezione del grafico, corrispondente alla tensione di ossigeno nel sangue arterioso, con variazioni significative della tensione di ossigeno (~60 ÷ 100 mm Hg), il grado di saturazione dell'emoglobina con l'ossigeno è elevato (>90%) e cambia poco (~ 90 ÷ 97%).

Nella parte sinistra del grafico, corrispondente alla tensione di ossigeno nel sangue dei capillari del letto microcircolatorio tissutale, la velocità della reazione di dissociazione è massima (valore massimo dell'angolo di inclinazione). Ciò favorisce il rilascio di ossigeno ai tessuti. Anche con piccoli cambiamenti nella tensione dell'ossigeno, l'emoglobina rilascia quantità significative di ossigeno e il grado di saturazione dell'ossigeno dell'emoglobina viene significativamente ridotto. In questo caso l'ossigeno viene immediatamente utilizzato nel metabolismo dei tessuti.

La velocità delle reazioni di legame e rilascio (associazione e dissociazione) dell'ossigeno da parte dell'emoglobina e la forma del grafico corrispondente dipendono da una serie di fattori. Le più importanti tra queste dipendenze sono: la dipendenza delle reazioni di legame e rilascio dell'ossigeno da parte dell'emoglobina dalla temperatura, la dipendenza delle reazioni di legame e rilascio dell'ossigeno da parte dell'emoglobina dalla tensione dell'anidride carbonica, la dipendenza delle reazioni di legame e rilascio dell'ossigeno da parte dell'emoglobina dell'emoglobina dal pH, la dipendenza delle reazioni di legame e rilascio dell'ossigeno da parte dell'emoglobina sul 2,3-DFG.

Capacità di ossigeno nel sangue- la quantità di ossigeno che può essere vincolata dal sangue quando è completamente saturo; espresso in percentuale in volume (% vol.); dipende dalla concentrazione di emoglobina nel sangue. Determinare la capacità di ossigeno del sangue è importante per caratterizzare la funzione respiratoria del sangue. La capacità di ossigeno del sangue umano è di circa il 18-20% vol.

La capacità di ossigeno del sangue è la quantità massima di ossigeno che può essere vincolata dal sangue. In media, 1 g di emoglobina lega circa 1,35 cm3 di ossigeno. Pertanto la capacità di ossigeno del sangue non dipende dalla funzione della respirazione esterna, ma dal contenuto di emoglobina. Il contenuto di ossigeno nel sangue dipende non solo dall'efficienza della ventilazione, della diffusione e dello scambio di gas nei polmoni, ma anche dal contenuto di emoglobina nel sangue.

Trasporto dell'ossigeno attraverso il sangue

L'ossigeno che entra nel sangue viene prima disciolto nel plasma sanguigno. Con RAO, 100 mmHg. Arte. 0,3 ml di 02 si sciolgono in 100 ml di plasma.
L'ossigeno, disciolto nel plasma sanguigno, attraversa la membrana degli eritrociti lungo un gradiente di concentrazione e forma l'ossiemoglobina (HbO2). In questo caso la valenza del ferro non cambia. L'ossiemoglobina è un composto instabile e si decompone facilmente. La reazione diretta è chiamata ossigenazione e il processo inverso è chiamato deossigenazione dell'emoglobina. Quando l'02 si combina con l'emoglobina, il Fe2+ rimane bivalente.
Ad ogni molecola di Hb possono legarsi 4 molecole di 02, in termini di 1 g Hb significa 1,34 ml di 02. Conoscendo la quantità di emoglobina nel sangue, possiamo determinare la capacità di ossigeno del sangue (OK): OK = Hb-1, 34. Se in 100 ml di sangue ci sono 15 g di Hb, allora 15-1,34 = 20 ml di 02 in 100 ml di sangue.
Considerando che 100 ml di sangue contengono solo 0,3 ml di 02 disciolto, si può immaginare che il volume principale di ossigeno venga trasportato in uno stato di legame chimico con l'emoglobina. Ma, nonostante la solubilità relativamente bassa, la quantità di 02 disciolta nel sangue può essere aumentata artificialmente. La solubilità di un gas in un liquido dipende dalla temperatura, dalla composizione del liquido, dalla pressione del gas e dalla sua natura. Poiché la composizione del sangue e la sua temperatura nel corpo sono quasi sempre costanti, la quantità di gas disciolto può essere calcolata utilizzando la formula:

Q = g V PaO2: Ratto,

dove Q è la quantità di gas disciolto nel liquido; g è il suo coefficiente di adsorbimento a t = 37°C (per 02 è 0,023); V - volume del sangue, Ratm - pressione atmosferica.

Quando la pressione di un gas sopra un liquido aumenta, aumenta la quantità di gas disciolto. Quindi, quando si respira 02 puro, quando la sua pressione parziale negli alveoli può superare i 600 mm Hg. Art., in 100 ml di sangue si sciolgono circa 2 ml di ossigeno. Ma se una persona si trova in condizioni di maggiore pressione dell'ossigeno (in una camera a pressione), la quantità di ossigeno disciolta nel sangue aumenterà in proporzione alla pressione (ossigenazione iperbarica). Ad esempio, a una pressione parziale di 3 atm, quando la RAO aumenta a 2280 mm Hg. Arte. (304 kPa), in 100 ml di sangue si possono sciogliere circa 5-6 ml di 02. Questa quantità di ossigeno è sufficiente affinché i tessuti non ricevano ossigeno anche in assenza di 02 associato all'emoglobina. Questo effetto può essere utilizzato in aiutare i pazienti con emoglobina non in grado di trasportare ossigeno. Ad esempio, si consiglia di respirare ossigeno puro in caso di avvelenamento da monossido di carbonio, quando si forma un composto stabile carbossiemoglobina (si dissocia 1000 volte più lentamente dell'ossiemoglobina).
La solubilità dei gas diminuisce con l'aumentare della temperatura, ma nelle condizioni del corpo ciò non gioca un ruolo importante. L'importanza della natura del gas è testimoniata dal fatto che la solubilità dell'ossigeno è 20-25 volte inferiore a quella dell'anidride carbonica.

• Capacità di ossigeno del sangue: la quantità di ossigeno che può essere trattenuta dal sangue quando è completamente saturo; espresso in percentuale in volume (% vol.); dipende dalla concentrazione di emoglobina nel sangue. Determinare la capacità di ossigeno del sangue è importante per caratterizzare la funzione respiratoria del sangue. La capacità di ossigeno del sangue umano è di circa il 18-20% vol.

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Connessioni di emoglobina con gas.

Mioglobina.

Aiuta con l'avvelenamento da monossido di carbonio.

Connessioni patologiche dell'emoglobina con l'ossigeno.

Se esposto a forti agenti ossidanti, Fe 2+ si trasforma in Fe 3+ - questo è un composto forte chiamato metaemoglobina. Quando si accumula nel sangue, si verifica la morte.

Combinazione di emoglobina con CO2

chiamato carbemoglobina (HbCO 2). Nel sangue arterioso ne contiene il 52% ovvero 520 ml/l. Nel venoso – 580 vol% o 580 ml/l.

La combinazione patologica dell'emoglobina con la CO è chiamata carbossiemoglobina (HbCO). La presenza anche dello 0,1% di CO nell'aria converte l'80% dell'emoglobina in carbossiemoglobina. La connessione è stabile. In condizioni normali si decompone molto lentamente.

1) fornire l'accesso all'ossigeno

2) l'inalazione di ossigeno puro aumenta di 20 volte la velocità di degradazione della carbossiemoglobina.

Questa è l'emoglobina, presente nei muscoli e nel miocardio. Fornisce il fabbisogno di ossigeno durante la contrazione con la cessazione del flusso sanguigno (tensione statica dei muscoli scheletrici).

La combinazione dell'emoglobina con l'ossigeno è chiamata ossiemoglobina (HbO 2), che conferisce il colore scarlatto al sangue arterioso.

Questa è la quantità di ossigeno che può legare 100 g di sangue. È noto che un g di emoglobina lega 1,34 ml di O 2. KEK = Hb∙1,34. Per il sangue arterioso KEK = 18 – 20 vol% o 180 – 200 ml/l di sangue.

La capacità di ossigeno dipende da:

1) la quantità di emoglobina.

2) temperatura del sangue (diminuisce quando il sangue si riscalda)

3) pH (diminuisce con l'acidificazione)

3.Influenze riflesse sulla respirazione dai recettori dei polmoni, delle vie aeree e dei muscoli respiratori. Chemocettori e loro ruolo nella regolazione della respirazione (chemocettori arteriosi e centrali).

Per il normale funzionamento dei neuroni respiratori, la corretta alternanza di inspirazione ed espirazione, sono necessari gli impulsi:

1) dai chemocettori centrale e periferico;

2) dai meccanocettori:

a) vie aeree irritanti;

b) tratto recettoriale dei polmoni.

3) dai propriocettori dei muscoli respiratori.

Riflessi dei chemocettori.

L'attività del centro respiratorio e dei suoi neuroni inspiratori dipende in larga misura dal contenuto di CO 2 e H + nel sangue e in misura minore dal contenuto di O 2. Questi fattori migliorano l’attività del centro respiratorio, influenzando i chemocettori centrali e periferici.

Periferica o arterioso: nell'arco aortico e nei seni carotidei vengono eccitati dopo 3 - 5 s.

Aortico quando la PO2 diminuisce a 80–20 mmHg, provocano un aumento della frequenza cardiaca e uno stimolo ipossico.

La carotide - con un aumento di CO 2 (stimolo ipercapnico) e H + (stimolo acidotico) - fornisce un aumento della frequenza respiratoria.

Recettori centrali (midollari). trovato nel midollo allungato. Rispondono all'H+ e alla concentrazione di CO 2 nel fluido extracellulare. Si eccitano più tardi rispetto a quelli periferici e hanno un effetto più forte e duraturo sulla DC rispetto a quelli carotidei periferici.

> CO 2 , > H 2 aumentano la ventilazione polmonare aumentando RR e DO.

Riflessi dei meccanorecettori .

I meccanorecettori del sistema respiratorio svolgono 2 funzioni:

1) regolazione della profondità e della durata dell'inspirazione, sostituendola con l'espirazione;

2) fornire riflessi respiratori protettivi.

Il ruolo dei recettori di stiramento polmonare.

Sono localizzati nello strato muscolare liscio delle pareti dell'albero tracheobronchiale. Sono eccitati quando le vie aeree e i polmoni si allungano durante l’inalazione.

I segnali afferenti viaggiano lungo le fibre del nervo vago.

Il risultato dell'eccitazione è l'inibizione dell'inspirazione e la sua sostituzione con l'espirazione (riflesso di Hering-Breuer).

La disattivazione delle informazioni dai recettori di stiramento porta a respiri profondi e prolungati, come nel caso dell'interruzione delle connessioni con il centro pneumotossico. Se smetti di connetterti con i recettori di stiramento e il PTC, la respirazione si ferma durante l'inspirazione, a volte interrotta da brevi espirazioni - apneusi.

Recettori irritanti (meccano- e chemiosensibili) si trovano negli strati epiteliali e subepiteliali delle pareti delle vie aeree.

I recettori dell'irritazione sono eccitati:

1) un brusco cambiamento nel volume polmonare. Partecipa alla formazione del riflesso al collasso dei bronchi - broncocostrizione;

2) sono eccitati dalla ventilazione irregolare dei polmoni - fornisce "sospiri" 3 volte all'ora per migliorare la ventilazione e l'espansione dei polmoni;

3) sono eccitati quando l'estensibilità del tessuto polmonare diminuisce nell'asma bronchiale, nell'edema polmonare, nel pneumotorace, nel ristagno di sangue nella circolazione polmonare, causando la caratteristica mancanza di respiro e una sensazione di bruciore, mal di gola.

4) sono eccitati dalle particelle di polvere e dall'accumulo di muco - riflessi protettivi. Se i recettori irritanti della trachea sono la tosse; bronchi, la frequenza respiratoria aumenta.

5) i chemocettori sono eccitati dall'azione dei vapori di sostanze caustiche (ammoniaca, etere, fumo di tabacco, ecc.).

6) ci sono recettori J nell'interstizio dei polmoni, reagiscono all'istamina, alla prostaglandina - in risposta, respirazione frequente e superficiale (tachipnea).

Riflessi dei propriocettori dei muscoli respiratori.

Ce ne sono pochi nel diaframma. Di grande importanza sono i propriocettori dei muscoli intercostali e dei muscoli respiratori ausiliari:

1) sono eccitati se l'inspirazione o l'espirazione è difficile, i muscoli sono allungati, per cui aumenta la contrazione muscolare (riflesso propriocettivo). Pertanto, la forza di contrazione dei muscoli respiratori viene regolata automaticamente durante il restringimento dei bronchi, lo spasmo della glottide e il gonfiore della mucosa delle vie respiratorie.

2) I propriocettori dei muscoli respiratori vengono eccitati quando è eccitato il γ-motoneurone, ad esempio durante la regolazione volontaria della respirazione.

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Questa parte tratta del trasferimento dei gas attraverso il sangue: l'importanza dei fattori fisici per il trasferimento dei gas attraverso il sangue, il ruolo della pressione dei gas nel loro trasferimento attraverso il sangue, la capacità di ossigeno del sangue, il contenuto di gas nel sangue, il legame dell'ossigeno da parte del sangue, il legame dell'anidride carbonica da parte del sangue.

Trasferimento di gas attraverso il sangue.

L'importanza dei fattori fisici per il trasferimento dei gas nel sangue.

La dissoluzione dei gas nei liquidi dipende da una serie di fattori: dalle proprietà del gas stesso, dalle proprietà del liquido (concentrazione di sali in esso, la sua temperatura), dal volume e dalla pressione del gas sopra il liquido.

Un indicatore della solubilità dei gas è il coefficiente di solubilità (o coefficiente di assorbimento). Il suo valore mostra il volume di gas che si dissolve in 1 cm 3 di liquido ad una temperatura di 0 gradi Celsius e una pressione di 760 mm Hg.

Più bassa è la temperatura, maggiore è il coefficiente di solubilità del gas; diminuisce con l'aumentare della temperatura ed è pari a zero al punto di ebollizione (tutto il gas della soluzione evapora). Il coefficiente di solubilità nel sangue per l'ossigeno è 0,022, per l'azoto - 0,011, per l'anidride carbonica - 0,511.

Allo stato disciolto, il sangue arterioso contiene 0,25 ml O 2, 2,69 ml CO 2 e 1,04 ml N.

La dissoluzione fisica dei gas è molto piccola, e quindi non ha grande importanza per il loro trasporto nel sangue. Un fattore importante nel trasferimento dei gas nel sangue è la formazione di composti chimici con sostanze nel plasma sanguigno e nei globuli rossi. Per stabilire legami chimici e dissolvere fisicamente i gas, la pressione del gas sopra il liquido è importante.

Il ruolo della pressione dei gas nel loro trasporto attraverso il sangue.

Il flusso del gas in un liquido dipende dalla sua pressione. Se sopra il liquido è presente una miscela di gas, il movimento e la dissoluzione di ciascuno di essi dipende dalla sua pressione parziale. La pressione parziale può essere calcolata in base alla pressione totale della miscela di gas e alla sua percentuale.

L'intera miscela di gas dell'aria atmosferica è considerata al 100%, ha una pressione di 760 mm Hg e parte del gas (O 2 - 20,95%) è considerata X. Quindi: X = (760x20,95): 100 = 159,22mmHg Quando si calcola la pressione parziale dei gas nell'aria alveolare, è necessario tenere conto del fatto che è saturo di vapore acqueo, la cui pressione è di 47 mm Hg. Di conseguenza, la pressione della miscela di gas inclusa nell'aria alveolare non è 760 mm Hg, ma 760-47 = 713 mm Hg. Questa pressione è considerata pari al 100%.

Da qui è facile calcolare che la pressione parziale di O 2, contenuta nell'aria alveolare in quantità del 14,3%, sarà pari a: (713x14,3): 100 = 102 mm Hg.

Il corrispondente calcolo della pressione parziale della CO 2 mostra che è pari a 40 mm Hg.

L'aria alveolare entra in contatto con le sottili pareti dei capillari polmonari, attraverso i quali il sangue venoso arriva ai polmoni. L'intensità degli scambi gassosi e la direzione del loro movimento (dai polmoni al sangue o dal sangue ai polmoni) dipendono dalla pressione parziale dell'ossigeno e dell'anidride carbonica nella miscela di gas nei polmoni e nel sangue (la pressione dei gas nei liquidi è detta tensione).

La tensione dell'ossigeno nel sangue venoso è di 40 mm Hg, l'anidride carbonica - 46 mm Hg. Il movimento dei gas avviene da una pressione più alta a una pressione più bassa. Quindi. l'ossigeno fluirà dai polmoni (la sua pressione parziale al loro interno è 102 mm Hg) nel sangue (la sua tensione nel sangue è 400 mm Hg) nell'aria alveolare (pressione 40 mm Hg)

Capacità di ossigeno del sangue. Contenuto di gas nel sangue.

Nel sangue, l'ossigeno si combina con l'emoglobina e forma un composto fragile: l'ossiemoglobina. La saturazione di ossigeno nel sangue dipende dalla quantità di emoglobina nel sangue. La quantità massima di ossigeno che 100 ml di sangue possono assorbire è chiamata capacità di ossigeno del sangue. È noto che 100 g di sangue umano contengono il 14% di emoglobina. Ogni grammo di emoglobina può legare 1,34 ml di O 2. Ciò significa che 100 ml di sangue possono trasferire 1,34x14% = 19 ml (o 19% in volume). Questa è la capacità di ossigeno del sangue.

Legame dell'ossigeno da parte del sangue.

Nel sangue arterioso, lo 0,25% in volume di O 2 si trova in uno stato di dissoluzione fisica nel plasma, e il restante 18,75% in volume si trova negli eritrociti in uno stato legato all'emoglobina sotto forma di ossiemoglobina. La connessione dell'emoglobina con l'ossigeno dipende dall'entità della tensione del gas: se aumenta, l'emoglobina lega l'ossigeno e si forma l'ossiemoglobina (HBO 2). Quando la tensione dell'ossigeno diminuisce, l'ossiemoglobina si scompone e rilascia ossigeno. La curva che riflette la dipendenza della saturazione di ossigeno dell’emoglobina dal voltaggio di quest’ultimo è chiamata curva di dissociazione dell’ossiemoglobina. Anche a una bassa pressione parziale dell'ossigeno (40 mm Hg), ad esso è legato il 75-80% dell'emoglobina. Ad una pressione di 80-90 mm Hg. l'emoglobina è quasi completamente satura di ossigeno. Nell'aria alveolare, la pressione parziale dell'ossigeno è di 120 mmHg, quindi il sangue nei polmoni sarà completamente saturo di ossigeno.

Considerando la curva di dissociazione dell'ossiemoglobina, si può notare che quando la pressione parziale dell'ossigeno diminuisce, l'ossiemoglobina subisce una dissociazione e rilascia ossigeno. A pressione di ossigeno pari a zero, l'ossiemoglobina può cedere tutto l'ossigeno ad essa collegato.

La proprietà dell'emoglobina di saturarsi facilmente di ossigeno, anche a basse pressioni, e di rilasciarlo facilmente, è molto importante.

A causa del facile rilascio di ossigeno da parte dell'emoglobina con una diminuzione della pressione parziale, viene assicurato un apporto ininterrotto di ossigeno ai tessuti in cui, a causa del consumo costante di ossigeno, la sua pressione parziale è pari a zero.

La scomposizione dell'ossiemoglobina in emoglobina e ossigeno aumenta con l'aumento della temperatura corporea.

La dissociazione dell'ossiemoglobina dipende dalla reazione dell'ambiente del plasma sanguigno. Con l'aumento dell'acidità del sangue, aumenta la dissociazione dell'ossiemoglobina.

Il legame dell'emoglobina con l'ossigeno nell'acqua avviene rapidamente, ma non si raggiunge la sua completa saturazione, così come non si verifica il rilascio completo dell'ossigeno quando la sua pressione parziale diminuisce. Una saturazione più completa dell'emoglobina con l'ossigeno e il suo rilascio completo con una diminuzione della tensione dell'ossigeno si verificano nelle soluzioni saline e nel plasma sanguigno.

Di particolare importanza nel legame dell'emoglobina con l'ossigeno è il contenuto di CO 2 nel sangue. Più anidride carbonica è presente nel sangue, meno l'emoglobina si lega all'ossigeno e più rapida è la dissociazione dell'ossiemoglobina. La capacità dell'emoglobina di combinarsi con l'ossigeno diminuisce in modo particolarmente brusco ad una pressione di CO 2 di 46 mm Hg. nel sangue venoso. L'effetto della CO 2 sulla dissociazione dell'ossiemoglobina è molto importante per il trasporto dei gas nei polmoni e nei tessuti.

I tessuti contengono grandi quantità di CO 2 e altri prodotti di degradazione acida formatisi a seguito del metabolismo. Passando nel sangue arterioso dei capillari dei tessuti, contribuiscono a una più rapida degradazione dell'ossiemoglobina e al rilascio di ossigeno ai tessuti.

Nei polmoni, poiché la CO 2 viene rilasciata dal sangue venoso nell'aria alveolare. con una diminuzione del contenuto di CO 2 nel sangue, aumenta la capacità dell'emoglobina di combinarsi con l'ossigeno. Ciò garantisce la conversione del sangue venoso in sangue arterioso.

Legame dell'anidride carbonica nel sangue.

Il sangue arterioso contiene il 50-52% di CO 2 e il sangue venoso ne contiene il 5-6% in più - 55-58%. di cui il 2,5-2,7% in volume è in uno stato di dissoluzione fisica, e il resto della CO 2 viene trasportato sotto forma di sali dell'acido carbonico: bicarbonato di sodio (NaHCO 3) nel plasma e bicarbonato di potassio (KHCO 3) negli eritrociti. Parte dell'anidride carbonica (dal 10 al 20 percento in volume) può essere trasportata sotto forma di composti con il gruppo amminico dell'emoglobina - carbemoglobina.

Della quantità totale di CO 2, la maggior parte (2/3) viene trasportata dal plasma sanguigno.

Una delle reazioni più importanti che garantiscono il trasporto di CO 2 è la formazione di acido carbonico da CO 2 e H 2 O:

H2O+CO2 ↔H2CO3

Questa reazione nel sangue accelera circa 20.000 volte. L'elevata velocità di questa reazione è assicurata dall'enzima anidrasi carbonica. Con un aumento del contenuto di CO 2 nel sangue (cosa che avviene nei tessuti), l'enzima favorisce l'idratazione della CO 2 e la reazione procede verso la formazione di H 2 CO 3. Quando diminuisce la tensione parziale della CO 2 nel sangue (cosa che avviene nei polmoni), l'enzima anidrasi carbonica favorisce la disidratazione di H 2 CO 3 e la reazione procede verso la formazione di CO 2 e H 2 O. Ciò garantisce la massima rapido rilascio di CO 2 nell'aria alveolare.

Il legame della CO 2 da parte del sangue, così come dell'ossigeno, dipende dalla pressione parziale. È possibile costruire curve di dissociazione dell'anidride carbonica tracciando la pressione parziale della CO 2 sull'asse delle ascisse e la quantità di anidride carbonica legata in percentuale del volume sull'asse delle ordinate. La curva mostra che il legame della CO 2 nel sangue aumenta all'aumentare della sua pressione parziale.

Ad una tensione parziale di CO 2 pari a 40 mm Hg. (che corrisponde alla sua tensione nel sangue arterioso), il sangue contiene il 52% di anidride carbonica. Con una tensione di CO2 di 46 mm Hg. (che corrisponde alla tensione nel sangue venoso), il contenuto di CO 2 aumenta al 58%.

Il legame della CO 2 nel sangue è influenzato dalla presenza di ossiemoglobina nel sangue. Questa dipendenza può essere rintracciata durante la transizione del sangue arterioso in sangue venoso. Confronto tra la curva inferiore e quella superiore NELLA FIGURA

mostra che quando il sangue arterioso viene convertito in sangue venoso, i sali di emoglobina rilasciano ossigeno e quindi facilitano la sua saturazione con anidride carbonica. Allo stesso tempo, il contenuto di CO 2 in esso contenuto aumenta del 6%: dal 52% al 58%.

Nei vasi polmonari, la formazione di ossiemoglobina contribuisce al rilascio di CO 2, il cui contenuto, quando il sangue venoso viene convertito in sangue arterioso, diminuisce dal 58 al 52 percento in volume. In presenza di ossigeno, tutta la CO 2 viene rimossa dal sangue a tensione zero nell'ambiente. In presenza di azoto, anche con tensione di CO 2 nell'ambiente pari a zero, una parte di esso rimane associata al sangue.

La capacità di ossigeno del sangue è la quantità di ossigeno presente contemporaneamente in forma legata all'emoglobina nel sangue arterioso.

i polmoni vengono riforniti di sangue da entrambe le circolazioni. Ma lo scambio di gas avviene solo nei capillari della circolazione polmonare, mentre i vasi della circolazione sistemica forniscono nutrimento al tessuto polmonare. Nell'area del letto capillare, i vasi di diversi circoli possono anastomizzarsi tra loro, garantendo la necessaria ridistribuzione del sangue tra i circoli circolatori. La resistenza al flusso sanguigno nei vasi polmonari e alla pressione in essi è inferiore rispetto ai vasi della circolazione sistemica, il diametro dei vasi polmonari è maggiore e la loro lunghezza è inferiore. Durante l'inalazione aumenta il flusso sanguigno nei vasi polmonari e, a causa della loro distensibilità, sono in grado di accogliere fino al 20-25% del sangue. Pertanto, i polmoni, in determinate condizioni, possono fungere da deposito di sangue. Le pareti dei capillari polmonari sono sottili, il che crea condizioni favorevoli per lo scambio di gas, ma con la patologia ciò può portare alla loro rottura e all'emorragia polmonare. La riserva di sangue nei polmoni è di grande importanza nei casi in cui è necessaria la mobilitazione urgente di una quantità aggiuntiva di sangue per mantenere la gittata cardiaca richiesta, ad esempio all'inizio di un intenso lavoro fisico, quando altri meccanismi di regolazione della circolazione sanguigna non sono funzionati ancora acceso.

Lo scambio gassoso è lo scambio transcapillare dei gas respiratori (CO2 e O2). Si effettua tra il sangue venoso e l'aria degli alveoli, nella circolazione polmonare, e tra il sangue arterioso e i tessuti nella circolazione sistemica.

Scambi gassosi nei piccoli capillari circolari.

Il valore di pO2 e pCO2 in

Nei polmoni: Tessuti:

рО2 = 103 mmHgpO2 = 40 mmHg

pCO2 = 40 mmHg pCO2 = 46 mmHg

1. Distruggere i composti sotto forma di cui la CO2 viene trasportata nel sangue e rimuoverli.

2. Ossigenare il sangue

1) HHbCO2 – si dissocia lungo il gradiente di pressione:

HHbCO2 àHHb + CO2

2) Più l’Hb rilascia CO2, più facilmente si lega con l’O2 lungo il gradiente di pressione:

HHb + O2 = HHbO2

L'eritrocita ora contiene le seguenti sostanze:

KHCO3 e HHbO2, che interagiscono tra loro:

KHCO3 + HHbO2-àKHbO2 + H2CO3

Sotto l'influenza dell'anidrasi carbonica:

H2CO3 -àCO2 + H2O

A questo punto ci siamo liberati di due composti trasportati dalla CO2 (HHbCO2 e KHCO3)

Tutto quello che dobbiamo fare è eliminare il NaHCO3 dal plasma sanguigno.

Nell'ICC, H2CO3 viene scomposto enzimaticamente in H2O e CO2, anziché dissociarsi spontaneamente in H+ e HCO3-

Nella circolazione polmonare non c'è praticamente ione bicarbonato nel sangue, quindi l'HCO3- si diffonde dal plasma sanguigno negli eritrociti. Negli eritrociti, HCO3- si lega al protone H+ - acidificando leggermente il sangue, si forma H2CO3 - si divide in H2O e CO2:

HCO3- + H+ àH2CO3 àH2O + CO2

Quindi, tutti e tre i composti sotto forma di CO2 vengono trasportati nell'ICC. Questo:

KHCO3 – negli eritrociti

NaHCO3 – nel plasma

HHbCO3 – negli eritrociti

Capacità di ossigeno del sangue: è la quantità di ml di O2 trasportati dal sangue

KEK è limitato dal contenuto di Hb

Hb – 14,2% - quantità di grHb 100 ml

1 gHb può legarsi a 1,34 ml di O2 - coefficiente di Hüffner

KEK = 1,34 * 14 = 19 vol.%

Volume%: il numero di ml di gas contenuti in 100 ml di sangue.