Содержание кислорода в альвеолярном воздухе. Определение газового состава альвеолярного воздуха

Постоянство состава альвеолярного воздуха определяет адекватность газообмена между атмосферным воздухом и кровью. Отсюда следует, что газовый состав альвеолярного воздуха является показателем эффективности легочной вентиляции. Исследование альвеолярного воздуха не получило широкого распространения в клинике. Это объясняется как относительной сложностью газового анализа на аппаратах типа Холдейна, так и преимуществом спирографического исследования, дающего более подробную информацию о состоянии внешнего дыхания. Однако совершенствование приборов для газового анализа позволяет упростить это исследование, которое может в ряде случаев существенно дополнить данные спирографии и оксигемометрии.

Классический метод определения газового состава альвеолярного воздуха по Холдейну заключается в следующем: исследуемый быстро и глубоко выдыхает воздух в трубку длиной около 1 м и диаметром 2,5-3 см, снабженную стеклянным мундштуком, который закрывается языком в конце выдоха. Последняя порция выдыхаемого воздуха собирается в газоприемник, присоединенный к трубке вблизи мундштука и заполненный ртутью. После открывания крана газоприемника вытекающая из него ртуть насасывает воздух из трубки.

Газоанализатор Холдейна устроен по принципу последовательного поглощения составных частей газовой смеси (углекислота поглощается щелочью, а кислород - пирогаллолом) и измерения оставшегося объема газа. Подробное описание пользования аппаратом Холдейна приводится в руководствах по газовому анализу (П. Е. Сыркина. Газовый анализ в медицинской практике, 1956, и др.).

Более удобно определение газового состава на современных газоанализаторах. Данные газового анализа альвеолярного воздуха выражаются в объемных процентах. В норме в альвеолярном воздухе содержится 14-16% кислорода и 4,5- 5,5% углекислоты.

В клинике общей хирургии 1 ММИ им. И. М. Сеченова В. С. Васильевым (1960) был усовершенствован прибор И. И. Хренова для взятия проб альвеолярного воздуха. Прибор В. С. Васильева состоит из четырехходового крана, резинового баллона емкостью 800-1000 мл, двух резиновых баллончиков емкостью 75-100 мл для забора альвеолярного воздуха и дыхательной трубки с мундштуком.

Исследование производится следующим образом: в исходном положении крана дыхательная трубка соединена с большим баллоном, малые баллончики перекрыты. После спокойного вдоха больной делает глубокий выдох в аппарат, причем по степени растяжения большого баллона ориентировочно определяется объем выдохнутого воздуха. После 2-3-минутной паузы при том же положении крана больной вновь делает глубокий выдох. В момент приближения степени растяжения большого баллона к достигнутой в предыдущей пробе кран переключают в положение, при котором заполняется первый баллончик, а затем и второй. Последним поворотом крана перекрываются все баллоны, и производится определение состава воздуха в маленьких баллончиках в газоанализаторе.

По данным В. С. Васильева (1958), при данной методике разница содержания углекислоты в малых баллонах колебалась от 0 до 0,3% (в среднем - 0,13%), а разница содержания кислорода- от 0,1 до 0,5% (в среднем - 0,31%) на 50 наблюдений, то есть полученные данные могут считаться достаточно точными, а разница - в пределах ошибки при работе на газоанализаторе Холдейна.

Применяя указанную методику для динамического исследования газового состава альвеолярного воздуха, В. С. Васильеву удалось установить функциональные потери при хронических нагноениях легких, а также проследить восстановление функции внешнего дыхания в послеоперационном периоде.

Альвеолярный воздух воздух, заполняющий альвеолы легких и непосредственно участвующий в газообмене с кровью.

Большой медицинский словарь . 2000 .

Смотреть что такое "альвеолярный воздух" в других словарях:

    АЛЬВЕОЛЯРНЫЙ ВОЗДУХ - АЛЬВЕОЛЯРНЫЙ ВОЗДУХ, воздух, остающийся в легочных альвеолах после нормального спокойного выдыхания и служащий непосредственно для газообмена с кровью, проникающей по капиллярам легочной артерии. Объем А. в., слагаясь из резервного воздуха и… …

    Альвеолярный воздух - – воздух, находящийся в альвеолах, сос тавляет альвеолярный (остаточный) объём легких, непосредственно участвует в газообмене с кровью …

    Смесь газов (главным образом кислорода, углекислого газа, азота и паров воды), содержащаяся в лёгочных Альвеолах. Объём А. в. (у человека 2,5 3 л) и его состав колеблются в зависимости от фаз дыхательного цикла, неодинаково изменяясь в… …

    Воздух альвеолярный - (aer alveolaris) – оставшаяся в легких часть воздуха после спокойного выдоха, включает резервный выдоха и остаточный объемы … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных

    ЗАПАСНЫЙ ВОЗДУХ - ЗАПАСНЫЙ ВОЗДУХ, объем воздуха,который можно выдохнуть после обычного выдоха. Он равен в среднем 1.600 см3. 3. в. называется такя се резервным воздухом. Вместе с остаточным водухом образует альвеолярный воздух (см.) … Большая медицинская энциклопедия

    ДЫХАНИЕ - ДЫХАНИЕ. Содержание: Сравнительная физиология Д.......... 534 Дыхательный аппарат............. 535 Механизм вентиляции легких......... 537 Регистрация дыхательных движении..... 5 S8 Частота Д., сила дыхат. мышц и глубина Д. 539 Классификация и… … Большая медицинская энциклопедия

    Их; мн. (ед. лёгкое, ого; ср.). Орган дыхания (у человека и позвоночных животных), расположенный в грудной полости. Обследовать л. Рентген лёгких. Объём лёгких. Дышать лёгкими. ◁ Лёгочный, ая, ое. Л ая ткань. Л ая артерия. Л ые болезни. * * *… … Энциклопедический словарь

    ГАЗООБМЕН - ГАЗООБМЕН, т. е. обмен газов между организмом человека или животных и внешней средой, являясь одним из основных жизненных процессов, состоит в поглощении извне кислорода и в отдаче во внешнюю среду угольной кислоты и паров воды (а также газов,… … Большая медицинская энциклопедия

    Совокупность процессов, которые обеспечивают поступление в организм кислорода и выделение из него углекислого газа (внешнее Д.) и использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением содержащейся в … Большая советская энциклопедия

    АВ - автовокзал автобусный вокзал автомобильный вокзал авто, транспорт автовокзал Словарь: Новый словарь сокращений русского языка, М.: ЭТС, 1995. АВ АВТВ автв автомобильный взвод авто, воен. АВ … Словарь сокращений и аббревиатур

Расстановка ударений: АЛЬВЕОЛЯ`РНЫЙ ВО`ЗДУХ

АЛЬВЕОЛЯРНЫЙ ВОЗДУХ (альвеолярный газ) - воздух, находящийся в легочных альвеолах. Он составляет 94-95% воздуха, имеющегося в дыхательных путях и легких, остальные 5-6% воздуха находятся в так наз. мертвом, или вредном пространстве (см.).

Состав и парциальное напряжение газов А. в. в зависимости от состояния легочной вентиляции у здорового взрослого человека представлены в таблице.

Парциальное давление кислорода и углекислого газа в А. в. имеет большое значение, т. к. определяет диффузионный обмен газов. Из альвеол кислород диффундирует в кровь, а из крови углекислый газ - в альвеолы. Снижение содержания кислорода в А. в. рефлекторно вызывает спазм легочных артериол и гипертензию малого круга кровообращения. Состав А. в., и прежде всего содержание кислорода, в различных отделах легких несколько отличается, особенно при легочной патологии. Объем А. в, увеличивается при эмфиземе, снижается при ателектазах и отеке легкого.

Объем всего воздуха, содержащегося в альвеолах и дыхательных путях, можно измерить методом разведения индикаторного газа (гелий, азот, радиоактивный ксенон и др.).

Среднее парциальное напряжение углекислого газа в А. в. (Р А СО 2) всегда близко к напряжению углекислого газа артериальной крови (Р А СО 2) за исключением случаев тяжелой легочной патологии. Напряжение кислорода в А. в. (Р А О 2) можно подсчитать по уравнению альвеолярного воздуха:

Р А О 2 = Р I О 2 - Р А СО 2 ⋅ 1,2

где Р I О 2 - напряжение кислорода во вдыхаемом воздухе (обычно 150 мм рт. ст.); Р А СО 2 - напряжение СО 2 в А. в. (его измеряют в конечных порциях выдыхаемого воздуха капнографом или приравнивают к Р А СО 2 , обычно измеряемому с помощью прибора Аструпа в порциях крови, набранной из артерии или из пальца); 1,2 - фактор поправки при обычной величине дыхательного коэффициента, равной 0,8. Определение напряжения газов А. в. важно для оценки газообмена в легких.

Библиогр .: Комро Д. Г . и др . Легкие, клиническая физиология и функциональные пробы, пер. с англ., М., 1961; Навратил М ., Кадлец К . и Даум С Патофизиология дыхания, пер. с чешек., М., 1967.

М. И. Анохин.


Источники:

  1. Большая медицинская энциклопедия. Том 1/Главный редактор академик Б. В. Петровский; издательство «Советская энциклопедия»; Москва, 1974.- 576 с.

Только около 4,53 из 20,93 кислорода остается в крови, а остальные 16,4 выдыхаются обратно. Но почему же кровь не использует больше кислорода из вдыхаемого воздуха?

Это происходит потому, что на пути его стоит альвеолярный «барьер», имеющий только 11 - 14,08 кислорода. Значит, непосредственно с кровью, в стенках альвеол соприкасается не 21, а только 11 - 14 кислорода. Свежий воздух не поступает непосредственно в альвеолы, а снабжает кислородом альвеолярный воздух, служащий барьером между входящим воздухом и кровью. Однако разрушить этот альвеолярный «барьер» очень легко. Прежде всего надо, как можно глубже выдохнуть весь воздух из легких, т. е. выбросить не только воздух гортани, трахеи, бронхов и бронхиоле», но и часть альвеолярного. Грудная клетка благодаря своим эластическим свойствам сама расширится и вберет много воздуха, который проникает не только в бронхи, но и в альвеолы, в чем можно убедиться простыми измерениями содержания кислорода в альвеолярном воздухе.

Для этого прикладывают широкую резиновую трубку ко рту и глубоко выдыхают в нее весь воздух. В трубке около рта будет альвеолярный воздух, дальше - бронхиальный и гортанный. Не отнимая закрытого языком конца трубки от рта, высасывают через имеющееся в трубке около рта отверстие альвеолярный воздух и определяют содержание кислорода и углекислого газа. При подготовленной и налаженной аппаратуре такое определение занимает очень немного времени.

Содержание кислорода в альвеолярном воздухе до глубокого выдоха и после него резко отличается. Вместо 14 кислорода количество его в альвеолярном воздухе после глубокого выдоха и такого же вдоха повысилось до 16 - 17. Значит, глубокие выдохи и вдохи нарушают устойчивое содержание газов в альвеолярном пространстве, и можно таким образом кислород атмосферного воздуха привести почти в непосредственное соприкосновение с кровью в стенках альвеол.

Все приступающие к практике глубокого дыхания, а также при оксигенотерапии делают одну и ту же грубую ошибку с точки зрения физиологии дыхания, а именно: не сделав сильного выдоха, вбирают воздух или чистый кислород, которому некуда войти, так как легкие уже заняты воздухом. Мы привыкли думать, что воздух очень подвижен и очень быстро перемешивается с уже находящимся в легких. Это неверно. Вспомним, как трудно дышать в летний жаркий день, когда воздух совершенно неподвижен. Он образует как бы горячее одеяло, неподвижно распростертое над раскаленной почвой. Точно так же и воздух, вошедший в уже наполненные легкие, не может быстро диффундировать, проникнуть в альвеолы. Этому процессу смешивания надо помочь глубоким выдохом. Заботьтесь о выдохе, а вдох сам придет благодаря эластичности легких и грудной клетки.

Кислород отчасти поглощается кровью, а углекислота отчасти выделяется из венозной крови в альвеолы легких. Из приведенной выше таблицы видно, что в альвеолярном воздухе содержится более 5 углекислоты, а в выдыхаемом воздухе - только 3,8. Следовательно, ее выделяется меньше, чем могло бы.

Для того чтобы удалить излишек углекислоты, а также следы ацетона и жирных кислот, выделяемых легкими, полезно делать так называемое «очистительное дыхание» йогов. Для этого следует вдохнуть (конечно после выдоха) как можно глубже, а затем соединив губы, как для свиста, толчками выдыхать воздух из легких, что способствует выбрасыванию углекислоты из альвеол.

Мы подробно рассмотрели как воздух попадает в легкие. Теперь посмотрим, что с ним происходит дальше.

Система кровообращения

Мы остановились на том, что кислород в составе атмосферного воздуха поступает в альвеолы, откуда через их тонкую стенку посредством диффузии переходит в капилляры, опутывающие альвеолы густой сетью. Капилляры соединяются в легочные вены, которые несут кровь, насыщенную кислородом, в сердце, а точнее в левое его предсердие. Сердце работает как насос, прокачивая кровь по всему организму. Из левого предсердия обогащенная кислородом кровь отправится в левый желудочек, а оттуда - в путешествие по большому кругу кровообращения, к органам и тканям. Обменявшись в капиллярах тела с тканями питательными веществами, отдав кислород и забрав углекислый газ, кровь собирается в вены и поступает в правое предсердие сердца, и большой круг кровообращения замыкается. Оттуда начинается малый круг.

Малый круг начинается в правом желудочке, откуда легочная артерия несет кровь на «зарядку» кислородом в легкие, разветвляясь и опутывая альвеолы капиллярной сетью. Отсюда снова - по легочным венам в левое предсердие и так до бесконечности. Чтобы представить себе эффективность этого процесса, вообразите себе, что время полного оборота крови составляет всего 20-23 секунды. За это время объем крови успевает полностью «обежать» и большой и малый круг кровообращения.

Чтобы насытить кислородом столь активно меняющуюся среду, как кровь, необходимо учитывать следующие факторы:

Количество кислорода и углекислого газа во вдыхаемом воздухе (состав воздуха)

Эффективность вентиляции альвеол (площадь соприкосновения, на которой происходит обмен газами между кровью и воздухом)

Эффективность альвеолярного газообмена (эффективность веществ и структур, обеспечивающих соприкосновение крови и газообмен)

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха

В обычных условиях человек дышит атмосферным воздухом, имеющим относительно постоянный состав. В выдыхаемом воздухе всегда меньше кислорода и больше углекислого газа. Меньше всего кислорода и больше всего углекислого газа в альвеолярном воздухе. Различие в составе альвеолярного и выдыхаемого воздуха объясняется тем, что последний является смесью воздуха мертвого пространства и альвеолярного воздуха.

Альвеолярный воздух является внутренней газовой средой организма. От его состава зависит газовый состав артериальной крови. Регуляторные механизмы поддерживают постоянство состава альвеолярного воздуха, который при спокойном дыхании мало зависит от фаз вдоха и выдоха. Например, содержание С0 2 в конце вдоха всего на 0,2-0,3% меньше, чем в конце выдоха, так как при каждом вдохе обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха.

Кроме того, газообмен в легких протекает непрерывно, независимо от фаз вдоха или при выдоха, что способствует выравниванию состава альвеолярного воздуха. При глубоком дыхании, из-за нарастания скорости вентиляции легких, зависимость состава альвеолярного воздуха от вдоха и выдоха увеличивается. При этом надо помнить, что концентрация газов «на оси» воздушного потока и на его «обочине» тоже будет различаться: движение воздуха «по оси» будет быстрее и состав будет больше приближаться к составу атмосферного воздуха. В области верхушек легких альвеолы вентилируются менее эффективно, чем в нижних отделах легких, прилежащих к диафрагме.

Вентиляция альвеол

Газообмен между воздухом и кровью осуществляется в альвеолах. Все остальные составные части легких служат только для доставки воздуха к этому месту. Поэтому важна не общая величина вентиляции легких, а величина вентиляции именно альвеол. Она меньше вентиляции легких на величину вентиляции мертвого пространства. Так, при минутном объеме дыхания, равном 8000 мл и частоте дыхания 16 в минуту вентиляция мертвого пространства составит 150 мл х 16 = 2400 мл. Вентиляция альвеол будет равна 8000 мл - 2400 мл = 5600 мл. При том же самом минутном объеме дыхания 8000 мл и частоте дыхания 32 в минуту вентиляция мертвого пространства составит 150 мл х 32 = 4800 мл, а вентиляция альвеол 8000 мл - 4800 мл = 3200 мл, т.е. будет вдвое меньшей, чем в первом случае. Отсюда следует первый практический вывод , эффективность вентиляции альвеол зависит от глубины и частоты дыхания.

Величина вентиляции легких регулируется организмом таким образом, чтобы обеспечить постоянный газовый состав альвеолярного воздуха. Так, при повышении концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе минутный объем дыхания увеличивается, при снижении - уменьшается. Однако регуляторные механизмы этого процесса находятся не в альвеолах. Глубина и частота дыхания регулируются дыхательным центром на основании информации о количестве кислорода и углекислого газа в крови.

Обмен газов в альвеолах

Газообмен в легких осуществляется в результате диффузии кислорода из альвеолярного воздуха в кровь (около 500 л в сутки) и углекислого газа из крови в альвеолярный воздух (около 430 л в сутки). Диффузия происходит вследствие разности давления этих газов в альвеолярном воздухе и в крови.

Диффузия - взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении снижения концентрации вещества и ведет к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объему. Так, пониженная концентрация кислорода в крови ведет к его проникновению через мембрану воздушно-кровяного (аэрогематичеекого) барьера, избыточная концентрация углекислого газа в крови ведет к его выделению в альвеолярный воздух. Анатомически воздушно-кровяной барьер представлен легочной мембраной, которая, в свою очередь, состоит из эндотелиальных клеток капилляров, двух основных мембран, плоского альвеолярного эпителия, слоя сурфактанта. Толщина легочной мембраны всего 0,4-1,5 мкм.

Сурфактант - поверхностно-активное вещество, которое облегчает диффузию газов. Нарушение синтеза сурфактанта клетками легочного эпителия делает процесс дыхания практически невозможным из-за резкого замедления уровня диффузии газов.

Поступивший в кровь кислород и принесенный кровью углекислый газ могут находиться как в растворенном виде, так и в химически связанном. В обычных условиях в свободном (растворенном) состоянии переносится настолько малое количество этих газов, что им смело можно пренебречь при оценке потребностей организма. Для простоты будем считать, что основное количество кислорода и углекислого газа транспортируется в связанном состоянии.

Транспорт кислорода

Кислород транспортируется в виде оксигемоглобина. Оксигемоглобин - это комплекс гемоглобина и молекулярного кислорода.

Гемоглобин содержится в красных кровяных тельцах - эритроцитах . Эритроциты под микроскопом похожи на слегка приплюснутый бублик. Такая необычная форма позволяет эритроцитам взаимодействовать с окружающей кровью большей площадью, чем шарообразным клеткам (из тел, имеющих равный объем, шар имеет минимальную площадь). А кроме того, эритроцит способен сворачиваться в трубочку, протискиваясь в узкий капилляр и добираясь в самые отдаленные уголки организма.

В 100 мл крови при температуре тела растворяется лишь 0,3 мл кислорода. Кислород, растворяющийся в плазме крови капилляров малого круга кровообращения, диффундирует в эритроциты, сразу же связывается гемоглобином, образуя оксигемоглобин, в котором кислорода 190 мл/л. Скорость связывания кислорода велика - время поглощения диффундировавшего кислорода измеряется тысячными долями секунды. В капиллярах альвеол с соответствующими вентиляцией и кровоснабжением практически весь гемоглобин притекающей крови превращается в оксигемоглобин. А вот сама скорость диффузии газов «туда и обратно» значительно медленнее скорости связывания газов.

Отсюда следует второй практический вывод : чтобы газообмен шел успешно, воздух должен «получать паузы», за время которых успевает выровняться концентрация газов в альвеолярном воздухе и притекающей крови, то есть обязательно должна присутствовать пауза между вдохом и выдохом.

Превращение восстановленного (бескислородного) гемоглобина (дезоксигемоглобина) в окисленный (содержащий кислород) гемоглобин (оксигемоглобин) зависит от содержания растворенного кислорода в жидкой части плазмы крови. Причем механизмы усвоения растворенного кислорода весьма эффективны.

Например, подъем на высоту 2 км над уровнем моря сопровождается снижением атмосферного давления с 760 до 600 мм рт. ст., парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе со 105 до 70 мм рт. ст., а содержание оксигемоглобина снижается лишь на 3%. И, несмотря на снижение атмосферного давления, ткани продолжают успешно снабжаться кислородом.

В тканях, требующих для нормальной жизнедеятельности много кислорода (работающие мышцы, печень, почки, железистые ткани), оксигемоглобин «отдает» кислород очень активно, иногда почти полностью. В тканях, в которых интенсивность окислительных процессов мала (например, в жировой ткани), большая часть оксигемоглобина не «отдает» молекулярный кислород - уровень диссоциации оксигемоглобина низкий. Переход тканей из состояния покоя в деятельное состояние (сокращение мышц, секреция желез) автоматически создает условия для увеличения диссоциации оксигемоглобина и увеличения снабжения тканей кислородом.

Способность гемоглобина «удерживать» кислород (сродство гемоглобина к кислороду) снижается при увеличении концентрации углекислого газа (эффект Бора) и ионов водорода. Подобным же образом действует на диссоциацию оксигемоглобина повышение температуры.

Отсюда становится легко понятным, как взаимосвязаны и сбалансированы относительно друг друга природные процессы. Изменения способности оксигемоглобина удерживать кислород имеет громадное значение для обеспечения снабжения им тканей. В тканях, в которых процессы обмена веществ протекают интенсивно, концентрация углекислого газа и ионов водорода увеличивается, а температура повышается. Это ускоряет и облегчает «отдачу» гемоглобином кислорода и облегчает течение обменных процессов.

В волокнах скелетных мышц содержится близкий к гемоглобину миоглобин. Он обладает очень высоким сродством к кислороду. «Ухватившись» за молекулу кислорода, он уже не отдаст ее в кровь.

Количество кислорода в крови

Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Кислородная емкость крови зависит от содержания в ней гемоглобина.

В артериальной крови содержание кислорода лишь немного (на 3-4%) ниже кислородной емкости крови. В обычных условиях в 1 л артериальной крови содержится 180-200 мл кислорода. Даже в тех случаях, когда в экспериментальных условиях человек дышит чистым кислородом, его количество в артериальной крови практически соответствует кислородной емкости. По сравнению с дыханием атмосферным воздухом количество переносимого кислорода увеличивается мало (на 3-4%).

Венозная кровь в состоянии покоя содержит около 120 мл/л кислорода. Таким образом, протекая по тканевым капиллярам, кровь отдает не весь кислород.

Часть кислорода, поглощаемая тканями из артериальной крови, называется коэффициентом утилизации кислорода. Для его вычисления делят разность содержания кислорода в артериальной и венозной крови на содержание кислорода в артериальной крови и умножают на 100.

Например:
(200-120): 200 х 100 = 40%.

В покое коэффициент утилизации кислорода организмом колеблется от 30 до 40%. При интенсивной мышечной работе он повышается до 50-60%.

Транспорт углекислого газа

Углекислый газ транспортируется кровью в трех формах. В венозной крови можно выявить около 58 об. % (580 мл/л) С02, причем из них лишь около 2,5 объемных % находятся в растворенном состоянии. Некоторая часть молекул С02 соединяется в эритроцитах с гемоглобином, образуя карбогемоглобин (приблизительно 4,5 об.%). Остальное количество С02 химически связано и содержится в виде солей угольной кислоты (приблизительно 51 об. %).

Углекислый газ является одним из самых частых продуктов химических реакций обмена веществ. Он непрерывно образуется в живых клетках и оттуда диффундирует в кровь тканевых капилляров. В эритроцитах он соединяется с водой и образует угольную кислоту (С02 + Н20 = Н2С03).

Этот процесс катализируется (ускоряется в двадцать тысяч раз) ферментом карбоангидразой. Карбоангидраза содержится в эритроцитах, в плазме крови ее нет. Т.о, процесс соединения углекислого газа с водой происходит практически только в эритроцитах. Но это процесс обратимый, который может изменять свое направление. В зависимости от концентрации углекислого газа карбоангидраза катализирует как образование угольной кислоты, так и расщепление ее на углекислый газ и воду (в капиллярах легких).

Благодаря указанным процессам связывания концентрация С02 в эритроцитах оказывается невысокой. Поэтому все новые количества С02 продолжают диффундировать внутрь эритроцитов. Накопление ионов внутри эритроцитов сопровождается повышением в них осмотического давления, в результате во внутренней среде эритроцитов увеличивается количество воды. Поэтому объем эритроцитов в капиллярах большого круга кровообращения несколько увеличивается.

Гемоглобин имеет большее сродство к кислороду, чем к углекислому газу, поэтому в условиях повышения парциального давления кислорода карбогемоглобин превращается сначала в дезоксигемоглобин, а затем в оксигемоглобин.

Кроме того, при превращении оксигемоглобина в гемоглобин происходит увеличением способности крови связывать двуокись углерода. Это явление носит название эффекта Холдейна. Гемоглобин служит источником катионов калия (К+), необходимых для связывания угольной кислоты в форме углекислых солей - бикарбонатов.

Итак, в эритроцитах тканевых капилляров образуется дополнительное количество бикарбоната калия, а также карбогемоглобин. В таком виде двуокись углерода переносится к легким.

В капиллярах малого круга кровообращения концентрация двуокиси углерода снижается. От карбогемоглобина отщепляется С02. Одновременно происходит образование оксигемоглобина, увеличивается его диссоциация. Оксигемоглобин вытесняет калий из бикарбонатов. Угольная кислота в эритроцитах (в присутствии карбоангидразы) быстро разлагается на Н20 и С02. Круг завершен.

Осталось сделать еще одно примечание. Угарный газ (СО) обладает большим сродством к гемоглобину, чем углекислый газ (С02) и чем кислород. Поэтому отравления угарным газом столь опасны: вступая с устойчивую связь с гемоглобином, угарный газ блокирует возможность нормального транспорта газов и фактически «душит» организм. Жители больших городов постоянно вдыхают повышенные концентрации угарного газа. Это приводит к тому, что даже достаточное количество полноценных эритроцитов в условиях нормального кровообращения оказывается неспособным выполнить транспортные функции. Отсюда обмороки и сердечные приступы относительно здоровых людей в условиях автомобильных пробок.

  • ‹ Назад