21.9C: Транспорт кисню

Last updated
Save as PDF

Page ID: 70420

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Гемоглобін є основним транспортером кисню з здатністю зв'язування кисню між 1,36 і 1,37 мл O ₂ на грам Hgb.

Цілі навчання

Опишіть процес транспортування кисню

Ключові моменти

Близько 98,5% кисню в зразку артеріальної крові в здоровому дихальному повітрі людини при тиску на рівні моря пов'язаний з гемоглобіном в крові.
Кожна молекула гемоглобіну складається з чотирьох гемних груп.
Крива дисоціації кисню показує кількість кисню, насиченого гемоглобіном при заданому парціальному тиску кисню.
Крива зсувається вправо, коли спорідненість кисню до зв'язування з гемоглобіном знижується, і зсувається вліво, коли підвищується його спорідненість до зв'язування.
Зсув вправо відбувається під час фізичних вправ, зниження рН крові і підвищення температури, або під час анемії (зі зміщенням вниз також).
Зсув вліво відбувається під час підвищення рН крові, зниження температури або впливу чадного газу.

Ключові умови

гемоглобін: Білок, що міститься в еритроцитах, який забезпечує місце зв'язування кисню для транспортування його до тканин організму.
Крива дисоціації: Крива дисоціації кисень-гемоглобін відображає частку гемоглобіну, насиченого киснем на вертикальній осі, проти парціального тиску кисню на горизонтальній осі.

гемоглобін

Близько 98,5% кисню в зразку артеріальної крові в здоровому дихальному повітрі людини при тиску на рівні моря пов'язаний з гемоглобіном в крові (Hgb). Гемоглобін - білок, що міститься в еритроцитах (також званих еритроцитами)

У одному еритроциті міститься приблизно 270 мільйонів молекул гемоглобіну, і кожен містить 4 групи гемів. Функція Hgb полягає в забезпеченні місця зв'язування кисню для перенесення кисню по всьому кровотоку до системних тканин для клітинного дихання.

Це діаграма молекулярної структури гемоглобіну. Гемоглобін - це залізовмісний, киснево-транспортний металопротеїн в еритроцитах всіх хребетних.

Гемоглобін: Гемоглобін - це залізосодержащий, киснево-транспортний металопротеїн в еритроцитах всіх хребетних.

Близько 1,5% кисню фізично розчиняється в інших рідинях крові і не з'єднується з Hgb. Він має здатність зв'язування кисню між 1,36 і 1,37 мл O ₂ на грам Hgb.

Крива дисоціації оксигемоглобіну

Відсоток кисню, який насичений гемоглобіном крові, зазвичай представлений кривою, яка показує взаємозв'язок між насиченням PaO ₂ і O ₂. Насичення О ₂ гемоглобіном - показник того, наскільки О ₂ здатний досягти тканин організму.

Більш високий PaO ₂ означає більш високе насичення киснем в крові. У нормальних умовах PaO ₂ в системній крові дорівнює 50%, приблизно 26,6 мм рт.ст., це називається P ₅₀.

Крива починає плато на PaO ₂ вище 60 мм рт. Ст., Це означає, що збільшення PaO ₂ після цього не значно збільшить насичення. Це також означає, що приблизна пропускна здатність кисню в гемоглобіні була досягнута і надлишок кисню не буде йти в гемоглобін.

Вантажопідйомність може бути збільшена, якщо до системи додається більше гемоглобіну, наприклад, через більшу генерацію еритроцитів на великій висоті або від переливання крові. Нижні ділянки кривої показують насичення при вивантаженні кисню в тканини.

Це графік кривої дисоціації оксигемоглобіну. Крива дисоціації кисню - гемоглобіну відображає відсоток насичення гемоглобіну (вісь y) проти парціального тиску кисню в крові (вісь x). Графік показує три кольорові криві: синя крива є стандартною кривою, тоді як червона та зелена криві - праворуч та ліворуч відповідно.

Крива дисоціації оксигемоглобіну: Крива дисоціації кисню - гемоглобіну відображає відсоток насичення гемоглобіну (вісь y) проти парціального тиску кисню в крові (PO ₂). Синя крива є стандартною кривою, тоді як червона та зелена криві зміщуються вправо та вліво відповідно.

Крива дисоціації оксигемоглобіну може зміщуватися у відповідь на різні фактори. Зміна Р ₅₀ кривої - ознака того, що крива дисоціації в цілому змістилася. Зсуви вказують на зміну спорідненості до зв'язування кисню з гемоглобіном, що змінює здатність кисню зв'язуватися з гемоглобіном і залишатися пов'язаним з ним (тобто не виділятися з нього).

Зсуви вправо вказують на знижену спорідненість до зв'язування гемоглобіну, завдяки чому з гемоглобіном зв'язується менше кисню, а з нього в тканини вивантажується більше кисню. Крива зсувається прямо під час зниження рН крові (називається ефектом Бора), підвищення температури та під час фізичних вправ, серед іншого.

Анемія (розлад, що відзначається зниженням кількості еритроцитів і меншим гемоглобіну) також викликає зсув вправо, але також змінює форму кривої, щоб вона рухалася вниз, а також внаслідок зниженого рівня гемоглобіну.

Зсуви вліво вказують на підвищену спорідненість до зв'язування гемоглобіну, завдяки чому з гемоглобіном зв'язується більше кисню, але з нього в тканини вивантажується менше кисню. Причини зсувів вліво включають підвищення рН крові, зниження температури та вплив чадного газу. Чадний газ зв'язується з гемоглобіном замість кисню, так що менше кисню досягає тканин; це може бути смертельним, якщо досить важкий.