163.Кривая диссоциации оксигемоглобина (КДО) и её характеристика. (Р95) - напряжение "зарядки" и (Р50) - напряжение "разрядки".
163. Кривая диссоциации оксигемоглобина (КДО) и её характеристика. (Р95) - напряжение " зарядки" и (Р50) - напряжение " разрядки".
Реакция оксигенации гемоглобина подчиняется закону действующих масс. Это означает, что отношение между гемоглобином и HbО2 зависит от содержания физически растворенного О2 в крови, которое, в свою очередь, в соответствии с законом Генри-Дальтона, пропорционально напряжению О2. Графически эту зависимость отражает кривая диссоциации оксигемоглобина (КДО).
Еще в 1904 г. С. Bohr установил, что характер реакции гемоглобина с О2 описывается S-образной кривой. Известны следующие причины особой конфигурации кривой.
В 1921 г. G. Adair предположил, что соединение гемоглобина с О2 происходит в 4 этапа, из которых самый медленный – первый (гипотеза «промежуточных соединений»). Поэтому S-образная форма кривой обусловлена кооперативным взаимодействием полипептидных цепей.
Параметры равновесия реакций оксигенации для этих двух форм гемоглобина различны, что и объясняет S-образную форму кривой.
На кривой выделяют 3 участка: от 0 до 10 мм рт. ст. – прямо пропорциональная зависимость, от 10 до 60 – насыщение очень быстрое, от 60 до 90 – насыщение почти не изменяется. В артериальной крови (напряжение О2 96 мм рт. ст. ) гемоглобин насыщен кислородом на 97%, в венозной крови (напряжение О2 40 мм рт. ст. ) – на 75%.
В настоящее время принято оценивать положение КДО не по наклону кривой, а по расположению на ней двух точек. Первая соответствует 50%-ому насыщению гемоглобина кислородом. Это Р 50 – напряжение полунасыщения ( точка разрядки по Крогу). В норме при рН = 7, 4 и t= 37оС Р50 артериальной крови 26 мм рт. ст. (3, 46 кПа). Оно выше у женщин, чем у мужчин. Напряжение разрядки достаточно высоко, что обеспечивает эффективный градиент напряжения О2 между капиллярами и тканями, где напряжение О2 не более 10-15 мм рт. ст. Вторая точка – Р 95 – точка зарядки – соответствует 95%-ому насыщению гемоглобина кислородом. В норме Р95 артериальной крови 70 мм рт. ст.
Значение S-образной формы кривой.
1. Крутой наклон среднего участка, соответствующий напряжениям О2 в тканях, благоприятствует отдаче О2 в них.
2. Пологая часть, соответствующая высоким напряжениям О2, обеспечивает стабильность тканевого напряжения О2 в условиях, когда напряжение О2артериальной крови может уменьшаться: при подъеме в горы или на самолете, при заболеваниях легких, с возрастом. Даже когда парциальное давление О2 в альвеолярной смеси газов снижается до 60 мм рт. ст., гемоглобин в артериальной крови все еще насыщен О2 на 89%, что только на 8% ниже нормальной 97% сатурации.
3. С другой стороны, когда парциальное давление О2 в альвеолярной газовой смеси увеличивается до 500 мм рт. ст. (при вдыхании воздуха под повышенным давлением, например, на глубине моря или в компрессионных камерах), насыщение гемоглобина кислородом также изменяется мало – максимум на 3%.
Следовательно, при варьировании парциального давления О2 в альвеолах от 60 до 500 мм рт. ст. его напряжение в тканях изменяется только на несколько мм рт. ст. Таким образом, гемоглобин буферирует сдвиги тканевого напряжения О2.
КДО может занимать различное положение, характеризующееся смещением ее средней части вправо или влево. Смещение влево сопровождается снижением Р50 и повышением сродства гемоглобина к О2 (СГК), а вправо – увеличением Р50 и уменьшением СГК.
164. Прямые и косвенные влияния на сродство гемоглобина к кислороду (СГК). Факторы, обеспечивающие диссоциацию оксигемоглобина. Эффект Бора.
По механизму действия их делят на 2 группы: прямого влияния и косвенного. Через эти факторы эритроциты получают информацию о состоянии кислородного режима других клеток.
Прямое влияние оказывают химические вещества, которые могут взаимодействовать с гемоглобином и изменять конформацию его молекулы. Это лиганды (О2, Н+, СО2, органические и неорганические ионы).
Косвенное действие оказывают физические факторы (pH, температура), которые изменяют условия взаимодействия гемоглобина с лигандами.
Рассмотрим первую группу факторов.
I. В настоящее время эффект Бора рассматривают как влияние рН среды на взаимодействие гемоглобина с различными лигандами.
При снижении рН (увеличении [Н+]) СГК падает. Поэтому кривая диссоциации оксигемоглобина (КДО) смещается вправо. Уменьшение оксигенации гемоглобина при снижении рН – эффект Рута.
При изменении рН происходит сдвиг константы диссоциации, степени ионизации и конформации групп, связанных с О2 в тетрамере гемоглобина. В результате этого меняется СГК. Различают респираторный и метаболический компоненты эффекта Бора.
Метаболический – связан с изменением рН под влиянием кислых или щелочных продуктов обмена веществ.
Респираторный – связан с влиянием СО2 на КДО. Образующийся при тканевом метаболизме СО2 диффундирует внутрь эритроцитов, где под влиянием карбоангидразы образуется Н2СО3. Появляющиеся при ее диссоциации (Н2СО3 → Н+ + НСО3-) протоны приводят к снижению рН. Это рН-зависимый эффект СО2.
На выраженность эффекта Бора влияют: 1) органические фосфаты; 2) температура; 3) насыщение крови О2; 4) электролиты; 5) свойства Hb; 6) пол.
Биологический смысл эффекта Бора состоит в том, что он способствует поглощению О2 в легких и отдаче его в тканях.
В лёгких – поглощение О2 идет одновременно с выделением СО2, поэтому по мере насыщения гемоглобина кислородом КДО сдвигается влево, т. е. СГК возрастает. В результате скорость диффузии О2 из альвеол в кровь несколько увеличивается.
В тканях – одновременно с выходом О2 в эритроциты поступает СО2, поэтому КДО смещается вправо. Это приводит к снижению СГК и благоприятствует отдаче О2 тканям.
II. В 1967 г. была описана специфическая роль органических фосфатов в эритроцитах. 2, 3-ДФГ, значительно уступая АТФ в энергетической ценности, играет огромную роль в регуляции транспорта О2.
III. Органические и неорганические соли – при увеличении их концентрации КДО сдвигается вправо, поскольку от солевого состава среды зависит конформация макромолекулы гемоглобина.
К косвенным факторам относят рН, влияние которого на СГК рассмотрено выше, и температуру. Уменьшение температуры увеличивает интенсивность образования HbО2, т. е. при прочих равных условиях смещает КДО влево. Повышение температуры, напротив, снижает СГК, и КДО смещается вправо.
165. Методы исследования насыщения крови О2 (оксигемометрия, оксигемография).
О ксигемометрия - фотоэлектрический бескровный метод определения степени насыщения крови кислородом, основанный на различии поглощения света с длиной волны 620 - 680 нм гемоглобином и оксигемоглобином. В отличие от оксигемометра, оксигемограф записывает на бумаге показания датчика в виде оксигемограммы. Устройсгво датчика оксигемографа такое же, как и датчика оксигемометра. Эти методы используются в физиологических исследованиях с целью неинвазивного определения содержания в крови оксигемоглобина, в % - имеющемуся гемоглобину. Методы основаны на том, что поглощение света зависит от формы гемоглобина: оксигемоглобин поглощает меньше света, чем дезоксигемоглобин. На ушную раковину испытуемого помещают фотодатчик с источником света. Луч, проходят через достаточно прозрачную поверхность ушной раковины, поглощается фотодатчиком. Когда в крови снижается уровень оксигемоглобина, например, при произвольной задержке и дыхания, — возрастает поглощение света, и датчик регистрирует это изменение либо на стрелочном приборе (оксигемометрия), либо на самописце (оксигемография). Этот способа позволяет определить величину падения парциального напряжения кислорода в крови при произвольном апноэ, а также оценить скорость движения крови на участке «легкое — ухо». Когда испытуемый после длительного апноэ делает вдох, он получает порцию кислорода, - кровь, обогащенная кислородом, от легких достигнет ушной раковины, на которой находится фотодатчик. Время от момента вдоха до сдвига кривой на оксигемографе или оксигемометре отражает время движения крови на участке «легкое — ухо».
Воспользуйтесь поиском по сайту:
