Прочие аномальные гемоглобины. Доставка кислорода к тканям и его утилизация. Системная доставка кислорода. Утилизация кислорода тканями и его артерио-венозмая разница

Прочие аномальные гемоглобины

Описано множество генетических вариантов молекул гемоглобина с неизме­ненным сродством к кислороду. Фетальиый гемоглобин (HbF), однако, является примечательным исключением.

Гемоглобин F имеет две гамма (у)-цепи, а не (3-цепи, характерные для НЬА. Кривая диссоциации оксигемоглобина для HbF сдвинута влево. Возможно, это про­исходит из-за того, что 2, 3-ДФГ не способен связаться с у-цепями, что обеспечивает высокое сродство гемоглобина к О₂. Данное обстоятельство имеет существенное зна­чение для плода, когда Рас )₂ низкое и плацентарное поглощение О₂ возрастает за счет высокого сродства к О₂.

Доставка кислорода к тканям и его утилизация

До сих пор обсуждение касалось факторов, определяющих содержание кисло­рода, т. е. количество О₂, связанного с гемоглобином и растворенного в плазме. Для обеспечения обмена веществ в периферических тканях ключевой физиологической переменной является доставка кислорода: количество О₂, транспортируемое к тка­ням в единицу времени. Чтобы поддержать аэробный метаболизм и предотвратить образование молочной кислоты в анаэробном цикле, периферические ткани долж­ны постоянно снабжаться О₂. Обстоятельства, которые определяют адекватность О₂-снабжения, разнообразны и включают состояние покоя, физическую нагрузку, ги-перкатаболические состояния и инфекцию.

Системная доставка кислорода

Доставка кислорода к периферическим тканям зависит от количества О₂ в оп­ределенном объеме крбви и уровня кровотока. Хотя объем кровотока к отдельным органам различен, в периферических тканях он в целом равен минутному сердечно­му выбросу (МСВ). Системная доставка кислорода (D()₂) рассчитывается как:

Do₂ = МСВ (л/мин) х О₂ содержание (мл/л). [ 10-7]

Общее содержание О₂ равняется сумме О₂, связанного с гемоглобином, и О_2? растворенного в плазме. Следовательно, уравнение [10-7] может быть представлено

как:

Do_? = МСВ х ([(НЬ) х 1. 34 х % насыщения] + [0. 0031 х Рао₂]). [ 10-8]

Утилизация кислорода тканями и его артерио-венозмая разница

В условиях основного обмена взрослый человек потребляет около 250 мл О₂ в 1 мин. Однако скорости утилизации О₂ различными тканями значительно отлича­ются.

В зависимости от состояния организма (покой, нагрузка или заболевание) ме­няется фракционное рапределение сердечного выброса к органам. Более того, и эк-(гпракция кцслорода тканями различных органов неодинакова. Например, миокард получает лишь малую фракцию сердечного выброса, но извлекает почти весь дос­тавляемый О₂. Измерение содержания О, в венозной крови, покидающей миокард (н коронарном синусе), выявило большую артерио- венозную разницу кислорода.

Без помещения катетера непосредственно в вену, отходящую от того или иного < 'ргана, нельзя рассчитать органную артерио-венозную разницу О> и, следовательно,

катетера правых отделов сердца позволяет получать пробу крови из правого желу­дочка или легочной артерии и измерять содержание кислорода или насыщение сме­шанной венозной крови (гл. 12). Содержание кислорода в смешанной венозной крови представляет собой усредненную величину для венозной крови от всех органов — и с низким, и с высоким уровнями экстракции О₂.

Правило Фика

Существует тонкое сопряжение между артериальным содержанием О₂, сердеч­ным выбросом, тканевой утилизацией О₂ и содержанием О₂ в смешанной венозной крови. Некоторые заболевания, такие как респираторный дистресс-синдром взрос­лых (гл. 14) и сепсис, сопровождаются нарушением сопряжения между утилизаци­ей О₂ периферическими тканями и доставкой кислорода. Утилизация снижается, когда доставка падает ниже некоторого порога.

Отношение между этими переменными выражается правилом Фика, которое устанавливает, что потребление О₂ (объем в 1 мин) является произведением минут­ного сердечного выброса и артерио-венозной разницы О₂:

Vo. =Qx(Cao₂ -Cvo₂), [10-9]

где: СаО₂ — содержание О₂ в артериальной крови (мл О₂/л),

Cvo₂ — содержание О₂ в смешанной венозной крови (мл О₂/л), Q ~ минутный сердечный выброс (МСВ).

Анализ уравнения Фика показывает, что возросшая кислородная потребность при фиксированном минутном сердечном выбросе вызывает увеличение артерио-венозной разницы О₂. Напротив, снижение метаболических требований при фикси­рованном минутном сердечном выбросе влечет за собой уменьшение этой разницы. Отсюда содержание О₂ в смешанной венозной крови и, следовательно, ее насыщение кислородом и РО₂ зависят от экстракции кислорода тканями и доставки к ним О₂. Используя уравнение [10-9], рассчитаем артерио-венозную разницу кислорода для здорового человека с минутным сердечным выбросом 5 л и потреблением О₂ 250 мл/мин:

250 мл/мин = 5 л/минх (Сао₂- Cvo₂), [10-10]

(Сао₂ - Cvo₂) = 50 мл О₂/л = 5 мл/дл. [10-11]

Если содержание гемоглобина 150 г/л и насыщение артериальной крови кисло­родом нормально, то СаО₂ составит 200 мл/л. Решая уравнение [10-11] относитель-но CvO.,, получаем величину 150 мл/л. С помощью кривой диссоциации оксиге моглобина (для венозной крови) определяем соответствующее РО₂ смешанной ве нозной крови (PvO₂) — 40 мм рт. ст.

В клинической практике содержание О₂ в смешанной венозной крови измеря ют, катетеризируя правые отделы сердца. Содержание О₂ в артериальной крови он ределяют на основании анализа газов артериальной крови. Используя уравнена Фика, рассчитывают МСВ. Скорость потребления О₂ принимается равно) 250 мл/мин. Потребление О₂ может быть рассчитано по результатам анализа кон центрации О₂ в выдыхаемом воздухе. Катетеризация легочной артерии также ис пользуется в клинике для расчета МСВ методом термодилтоции (гл. 12).

⇐ Предыдущая55565758596061626364Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: