det mesta av syret som bärs av blod är bundet till hemoglobin som finns i röda blodkroppar (erytrocyter). Bindningen av syre till hemoglobin (hbo2) bestäms av partialtrycket av syre (PO2) och hemoglobinets affinitet för syre som visas i figuren till höger (hemoglobin-syre dissociationskurva). Vid normala arteriella PO2-värden (~100 mmHg) är hemoglobinet ca 97% mättat., Mängden syre som är bunden till hemoglobin vid normala arteriella PO2-värden bestäms av den totala mängden hemoglobin. Vid en normal hematokrit av röda blodkroppar på 45% finns det cirka 15 g hemoglobin per 100 ml blod. Varje gram hemoglobin kan binda 1,34 ml syre; därför finns det normalt ca 19,5 ml O2 / 100 ml blod bundet till hemoglobin i normalt arteriellt blod (1,34 ml O2/g x 15 g x 0,97). Det finns också en mycket liten mängd syre som löses i det fria vattnet i plasma och celler (~0,3 ml O2/100 ml blod)., När det bundna och upplösta syret tillsätts tillsammans innehåller arteriellt blod normalt ca 20 ml O2 / 100 ml blod (20 vol %).
eftersom hemoglobin-syre dissociationskurvan är sigmoidal i form, orsakar en minskning av arteriell PO2 till 75 mmHg mindre än en 10% minskning av syremättnad och innehåll i blodet. Men när blod utsätts för normala vävnadspo2-nivåer av 20-40 mmHg, kan hemoglobinet inte binda syret så att syremättnaden faller avsevärt. Hemoglobin är endast ca 50% mättat med syre när PO2 är 25 mmHg., PO2 vid vilken hemoglobinet är 50% mättat är P50-värdet. Detta värde kan öka eller minska beroende på ett antal faktorer. Till exempel ökade pCO2, minskat pH och ökad temperatur ökar P50 genom att flytta hemoglobin-syre dissociationskurvan till höger. Detta innebär att vid varje given PO2 reduceras mängden syre bundet till hemoglobin. Denna förskjutning i kurvan bidrar till lossning av syre från hemoglobin under förhållanden med ökad syreförbrukning av vävnaden., Ökad vävnadssyreförbrukning åtföljs av ökad PCO2, minskat pH och ökad temperatur i vävnaden som omger blodkärlen.
syre diffunderar snabbt från blodet till vävnaderna vid mikrocirkulationsnivån, särskilt vid kapillärer (se figur till höger). Eftersom syre är mycket lipidlösligt passerar det lätt genom cellmembran. Syrediffusionshastigheten bestäms primärt av PO2-skillnaden mellan plasma och celler som omger kapillärerna, såsom beskrivs av ficks första diffusionslag., Även om det finns betydande heterogenitet i PO2-värden bland olika kapillärer, varierar ett typiskt värde från 30-40 mmHg. PO2 inuti celler är mycket låg eftersom syre förbrukas av mitokondrier belägna inom cellerna. PO2 inuti mitokondrier är mindre än 1 mmHg eftersom dessa är de organeller som förbrukar syret för att generera ATP. Med ökad oxidativ metabolism av en vävnad behöver mitokondrierna göra mer ATP och förbrukar därför mer syre., Detta syre diffunderar från plasma, över kapillär endotel och interstitiellt utrymme, sedan in i cellen och dess mitokondrier.
även om det är PO2-skillnaden som driver diffusion och inte blodinnehållet i syre, fungerar det hemoglobinbundna syret som en reservoar för syre. Som syre diffunderar från plasman, faller plasma och erytrocyter cytoplasmatiska PO2, vilket leder till syre dissociation från hemoglobinet och in i den upplösta poolen av syre i plasma från vilken den diffunderar in i den omgivande vävnaden., Mer syre bundet till hemoglobin innebär att mer syre är tillgängligt för diffusion i celler. Därför är mängden syre bundet till hemoglobin en viktig faktor vid bestämning av syretillförsel till en vävnad.
Reviderad 4/29/2014
Leave a Reply