Блоод Окиген

Значај хемоглобина

Кисеоник се преноси у крви кроз два различита механизма: његово растварање у плазми и његова веза са хемоглобином који се налази у црвеним крвним ћелијама или еритроцитима.

Пошто је кисеоник једва растворљив у воденим растворима, опстанак људског организма подређен је присуству адекватних количина хемоглобина. У ствари, код здравих појединаца више од 98% кисеоника присутног у датој количини крви је везано за хемоглобин и транспонирано помоћу еритроцита.

Веза између хемоглобина и кисеоника

Везивање кисеоника за хемоглобин је реверзибилно и зависи од парцијалног притиска овог гаса (ПО ₂ ): у плућним капиларама, где се плазма ПО ₂ повећава због дифузије кисеоника из алвеола, хемоглобин се везује за кисеоник. ; у предграђима, где се користи кисеоник у ћелијском метаболизму и плазма ПО ₂ капи, хемоглобин преноси кисеоник у ткива.

Али шта је ПО ₂ ?

Парцијални притисак кисеоника

Парцијални притисак гаса, као што је кисеоник, унутар ограниченог простора (плућа) који садржи мешавину гаса (атмосферски ваздух), дефинише се као притисак који би тај гас имао да заузима простор који се посматра сам.

Да бисмо поједноставили концепт, парцијални притисак замишљамо као количину кисеоника: што је већи парцијални притисак кисеоника, то је његова концентрација већа. Ово је веома важан аспект ако узмемо у обзир да гас настоји да се шири од тачке веће концентрације (већи парцијални притисак) до тачке ниже концентрације (нижи парцијални притисак).

Овај закон регулише размену гасова на нивоу плућа и ткива.

У ствари, на нивоу плућа, где је ваздух алвеола у блиском контакту са веома танким зидовима крвних капилара, молекули кисеоника улазе у крв јер је парцијални притисак кисеоника у алвеоларном ваздуху већи од ПО ₂ крви.

Подаци у руци, ПО ₂ венске крви која досеже помоне у условима мировања је приближно једнака 40ммХг, док је на нивоу мора алвеоларни ПО ₂ једнак око 100 ммХг; сходно томе, кисеоник дифундује према свом концентрационом градијенту (парцијални притисак) од алвеола према капиларама. Концептуално, прелазак ће се зауставити када се ПО ₂ у артеријској крви која излази из плућа изједначи са атмосферском у алвеолама (100 ммХг).

Када артеријска крв стигне до капилара ткива, концентрација градијента је обрнута. У ствари, у станици за одмор интрацелуларни ПО2 је у просеку 40ммХг; пошто, као што смо видели, крв на артеријском крају капиларе има ПО ₂ од 100 ммХг, кисеоник дифундира из плазме у ћелије.Дифузија престаје када венска капиларна крв досегне исти парцијални притисак кисеоника интрацелуларно окружење, тј. 40 ммХг (у условима одмора). Током физичког напора концентрација кисеоника у ћелијској средини се смањује и са њом парцијални притисак гаса (чак и до 20 ммХг); стога се пренос кисеоника из плазме одвија брже и конзистентније.

Као што смо видели, адекватан унос кисеоника крвљу која тече у плућне капиларе зависи искључиво од парцијалног притиска ваздуха у алвеоларним врећицама; такође смо видели како је на овом месту алвеолар ПО ₂ нормално (на нивоу мора) једнак 100 ммХг; ако се ова вредност прекомерно смањи, дифузија кисеоника из ваздуха у крв је недовољна и јавља се опасно стање познато као хипоксија .

Хипоксија: Кисик ниске крви

Парцијални притисак алвеоларног ваздуха може да падне на великој надморској висини (јер се смањује атмосферски притисак) или када је плућна вентилација неадекватна (што се дешава у присуству плућних болести, као што су хронични опструктивни бронхитис, астма, фиброзне болести плућа)., плућни едем и емфизем).

Иста ситуација се дешава када се зид алвеола згусне или смањи површина њихове површине. Брзина дифузије кисеоника из ваздуха у крв је у ствари директно пропорционална површини алвеоларне површине и обрнуто пропорционална дебљини алвеоларне мембране.

Емфизем, дегенеративна болест плућа која је углавном узрокована димом цигарета, уништава алвеоле смањујући површину површине која је доступна за размену гаса; код плућне фиброзе, с друге стране, таложење ожиљног ткива повећава дебљину алвеоларне мембране. У оба случаја, дифузија кисеоника кроз алвеоларне зидове је много спорија од нормалне.

Хипоксија такође може бити резултат смањене концентрације хемоглобина у артеријској крви. Болести које смањују количину хемоглобина у црвеним крвним зрнцима или њихов број негативно утичу на способност крви да преноси кисеоник. У екстремним случајевима, као код субјеката који су изгубили важне количине крви, концентрација хемоглобина може бити недовољна да задовољи потражњу ћелије за кисеоником; у овим случајевима једино решење да се спаси живот пацијента је трансфузија крви.

Кривуља дисоцијације хемоглобина

Физички однос између плазме ПО ₂ и количине кисеоника везаног за хемоглобин проучаван је ин витро и представљен је карактеристичном кривом дисоцијације хемоглобина .

Посматрајући криву приказану на слици може се видети да на ПО ₂ једнак 100 ммХг (вредност нормално забележена у алвеоларном подручју) 98% хемоглобина је везано за кисеоник.

Треба приметити да се код вредности преко 100 ммХг проценат засићења хемоглобина не повећава даље, што се види из изравнавања криве; из истог разлога, све док алвеоларни ПО ₂ остаје изнад 60 ммХг, хемоглобин је засићен више од 90%, стога одржава скоро нормалан капацитет за пренос кисеоника у крви. За више информација погледајте чланак о хемоглобину и Бохровом ефекту.

Сви фактори наведени у чланку могу се проценити кроз једноставне крвне тестове, као што су број црвених крвних зрнаца, дозирање хемоглобина и засићење кисеоником у крви (проценат хемоглобина засићеног кисеоником у односу на укупну количину хемоглобина). присутна у крви).