Większość tlenu przenoszonego przez krew wiąże się z hemoglobiną znajdującą się w krwinkach czerwonych (erytrocytach). Wiązanie tlenu z hemoglobiną (HbO2) jest określone przez ciśnienie cząstkowe tlenu (PO2) i powinowactwo hemoglobiny do tlenu, jak pokazano na rysunku po prawej stronie (krzywa dysocjacji hemoglobiny-tlen). Przy prawidłowych wartościach tętniczych PO2 (~100 mmHg) hemoglobina jest około 97% nasycona., Ilość tlenu, który jest związany z hemoglobiną przy normalnych wartościach tętniczych PO2 jest określona przez ilość całkowitej ilości hemoglobiny. W normalnym hematokrycie czerwonokrwinkowym wynoszącym 45%, na 100 ml krwi przypada około 15 g hemoglobiny. Każdy gram hemoglobiny może wiązać 1,34 ml tlenu; w związku z tym zwykle jest około 19,5 ml O2/100 ml krwi związanej z hemoglobiną w normalnej krwi tętniczej (1,34 ml O2/g x 15 g x 0,97). Istnieje również bardzo mała ilość tlenu, który rozpuszcza się w wolnej wodzie osocza i komórek (~0,3 ml O2 / 100 ml krwi)., Po dodaniu związanego i rozpuszczonego tlenu krew tętnicza zwykle zawiera około 20 ml O2 / 100 ml krwi (20% obj.).
ponieważ krzywa dysocjacji hemoglobiny i tlenu ma kształt sigmoidalny, zmniejszenie tętniczego PO2 do 75 mmHg powoduje mniej niż 10% spadek nasycenia tlenem i zawartości we krwi. Jednak, gdy krew jest narażona na normalny poziom tkanki PO2 20-40 mmHg, hemoglobina nie może wiązać tlenu, jak również, więc nasycenie tlenem spada znacznie. Hemoglobina jest tylko około 50% nasycony tlenem, gdy PO2 jest 25 mmHg., PO2, przy którym hemoglobina jest w 50% nasycona, jest wartością P50. Wartość ta może wzrosnąć lub zmniejszyć się w zależności od wielu czynników. Na przykład zwiększone PCO2, obniżone pH i zwiększona temperatura zwiększają P50 poprzez przesunięcie krzywej dysocjacji hemoglobiny i tlenu w prawo. Oznacza to, że w każdym danym PO2 ilość tlenu związanego z hemoglobiną jest zmniejszona. To przesunięcie krzywej przyczynia się do rozładunku tlenu z hemoglobiny w warunkach zwiększonego zapotrzebowania na tlen przez tkankę., Zwiększonemu zużyciu tlenu w tkankach towarzyszy wzrost PCO2, obniżenie pH i podwyższona temperatura w tkankach otaczających naczynia krwionośne.
tlen szybko dyfunduje z krwi do tkanek na poziomie mikrokrążenia, szczególnie w naczyniach włosowatych (patrz rysunek po prawej stronie). Ponieważ tlen jest wysoce rozpuszczalny w lipidach, łatwo przechodzi przez błony komórkowe. Szybkość dyfuzji tlenu zależy przede wszystkim od różnicy PO2 pomiędzy plazmą a komórkami otaczającymi naczynia włosowate, zgodnie z pierwszym prawem dyfuzji Ficka., Chociaż istnieje znaczna heterogeniczność wartości PO2 wśród różnych naczyń włosowatych, typowa wartość waha się od 30-40 mmHg. PO2 wewnątrz komórek jest bardzo niska, ponieważ tlen jest zużywany przez mitochondria znajdujące się w komórkach. PO2 wewnątrz mitochondriów jest mniejsza niż 1 mmHg, ponieważ są to organelle, które zużywają tlen do wytwarzania ATP. Przy zwiększonym metabolizmie oksydacyjnym tkanki mitochondria muszą wytwarzać więcej ATP, a tym samym zużywać więcej tlenu., Tlen ten dyfunduje z osocza, przez śródbłonek kapilarny i przestrzeń śródmiąższową, a następnie do komórki i jej mitochondriów.
chociaż to różnica PO2 napędza dyfuzję, a nie zawartość tlenu we krwi, Tlen związany z hemoglobiną działa jako rezerwuar tlenu. Gdy tlen dyfunduje z osocza, osocze i krwinka czerwona cytoplazmatyczne PO2 spada, co prowadzi do dysocjacji tlenu z hemoglobiny i wchodzenia do rozpuszczonej puli tlenu w osoczu, skąd dyfunduje do otaczającej tkanki., Więcej tlenu związany z hemoglobiną oznacza, że więcej tlenu jest dostępny do dyfuzji do komórek. W związku z tym ilość tlenu związanego z hemoglobiną jest głównym czynnikiem w określaniu dostarczania tlenu do tkanki.
poprawione 4/29/2014
Leave a Reply