Газы крови. Кислород

Важнейшая функция крови – дыхательная. Поглощенный в легких кислород переносится кровью к органам и тканям, а углекислый газ транспортируется в обратном направлении. Основная роль в переносе дыхательных газов принадлежит гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах крови.

 

Гемоглобин относится к классу сложных белков – хромопротеинов. Он состоит из небелковой части, относящейся к железопорфиринам, – гема и белковой части – глобина. Гемоглобин выполняет функцию переносчика кислорода благодаря наличию в молекуле гема двухвалентного железа. Железо гемоглобина, присоединяя молекулу кислорода, не окисляется, то есть не переходит из двух– в трехвалентное состояние, а образует обратимую связь, которая сравнительно легко разрушается при соответствующих изменениях концентрации кислорода в среде.

 

Гемоглобин (НЬ), присоединивший кислород, становится оксигемоглобином (НЬO2). Реакцию связывания кислорода гемоглобином называют оксигенацией, обратный процесс – дезоксигенацией. Несвязанный с кислородом гемоглобин называется дезоксигемоглобином.

 

В условиях организма 1 г гемоглобина способен связать 1,34 мл кислорода. Если известно содержание гемоглобина крови, можно рассчитать кислородную емкость крови – максимальное количество кислорода, которое может связать гемоглобин при его полном насыщении О2.

 

При содержании 150 г/л количество кислорода в 1 л крови составит 1,34 х 150 = 201 мл; в 100 мл крови – 20,1 мл или 20,1 об.% (объемных %).

 

Процентное отношение количества О2, реально связанного с гемоглобином, к кислородной емкости крови называется насыщением (saturation – сатурация) гемоглобина кислородом (SO2 или HBO2).

 

Другими словами, SO2 – это отношение оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина крови.

 

В норме насыщение артериальной крови кислородом (SO2 или HBO2) – 96–98 %.

 

Небольшое «недонасыщение» (2–4 %) объясняется некоторой неравномерностью легочной вентиляции, незначительной примесью венозной крови, которые есть и у здоровых людей.

 

Насыщение гемоглобина кислородом зависит от напряжения О2 в крови (в соответствии с физическим законом действующих масс). Графически эту зависимость отражает кривая диссоциации оксигемоглобина, имеющая S-образную форму.

 

Нормальное напряжение кислорода в крови артерий (РаO2) колеблется в пределах 95-100 мм рт. ст. С возрастом газовый состав крови претерпевает некоторые изменения. Напряжение О2 в артериальной крови здоровых молодых людей в среднем составляет 95-100 мм рт.ст.; к 40 годам оно снижается примерно до 80 мм рт. ст., а к 70 годам – до 70 мм рт. ст. Эти изменения связаны с тем, что с возрастом увеличивается неравномерность функционирования различных участков легких.

 

Таким образом, степень оксигенации крови может быть охарактеризована двумя показателями: напряжением кислорода (РаO2) и насыщением крови кислородом (SO2 или НВО2).

 

Снижение этих показателей в артериальной крови (венозная кровь для исследования газового состава непригодна) называется артериальной гипоксемией. Умеренная гипоксемия характеризуется прежде всего снижением РаO2, величина SO2 (НВO2) более устойчива.