Киснева ємність крові. Киснева ємність крові та її визначення
 Скачать 245.15 Kb.
|
|
Реферат З предмету «Нормальна фізіологія» На тему «Киснева ємність крові та її визначення» Кров – основна транспортна система організму. Це в’язка червона непрозора рідина, яка складається з блідо-жовтої плазми та форменних елементів – еритроцитів, лейкоцитів і тромбоцитів. У 1939 р. Г.Ф.Ланг запропонував об’єднати кров і органи, в яких відбувається утворення клітин крові та їх руйнування, – кістковий мозок, вилочкову (загрудинну) залозу, лімфатичні вузли, селезінку і печінку, регулюючий нейрогуморальний апарат – в загальне поняття система крові. Компоненти цієї системи здійснюють безпосередній контакт з кров’яним руслом. Таке взаємовідношення забезпечує не тільки транспорт клітин, але й потрапляння різноманітних гуморальних факторів з крові в кровотворні органи. Кров, органи, в яких відбувається утворення клітин крові та їх руйнування і регулюючий нейрогуморальний апарат об'єднані в загальне поняття – система крові. Головним місцем утворення клітин крові є кістковий мозок. У ньому ж здійснюється і руйнування еритроцитів, повторне використання заліза, синтез гемоглобіну, накопичення резервних ліпідів. З кістковим мозком пов’язано походження популяції В-лімфоцитів. Киснева ємність крові - кількість кисню, яка одномоментно знаходиться у зв'язаному вигляді з гемоглобіном в артеріальній крові. Легені забезпечуються кров'ю від обох кіл кровообігу. Але газообмін відбувається тільки в капілярах малого кола, в той час як судини великого кола кровообігу забезпечують харчування легеневої тканини. В області капілярного русла судини різних кіл можуть анастомозірованной між собою, забезпечуючи необхідне перерозподіл крові між колами кровообігу. Опірність току крові в судинах легенів і тиск в них менше, ніж в судинах великого кола кровообігу, діаметр легеневих судин більший, а довжина їх менша. Під час вдиху збільшується приплив крові в судини легенів і внаслідок їх розтяжності вони здатні вміщати до 20-25% крові. Тому легкі при певних умовах можуть виконувати функцію депо крові. Стінки капілярів легких тонкі, що створює сприятливі умови для газообміну, але при патології це може привести до їх розриву і легеневого кровотечі. Резерв крові в легенях має велике значення у випадках коли необхідна термінова мобілізація додаткової кількості крові для підтримки необхідної величини серцевого викиду, наприклад на початку інтенсивної фізичної роботи, коли інші механізми регуляції кровообігу ще не включилися. Газообмін - це транскапілярний обмін дихальних газів (СО2 і О2). Здійснюється між венозною кров'ю і повітрям альвеол, в малому колі кровообігу, і між артеріальною кров'ю і тканинами в великому колі кровообігу. Кисень транспортується кров’ю у двох формах: 1. Розчинений у плазмі крові. При РСО2 =100 мм.рт.ст. в 1л крові розчиняється 3 мл кисню. 2. В хімічно зв’язаному з гемоглобіном стані – у вигляді оксигемоглобіну. Це основна форма транспорту кисню – 1г гемоглобіну за оптимальних умов може зв’язати 1,34 мл кисню. Виходячи з цього розраховують кисневу ємкість крові – максимальну кількість О2 , котру може зв’язати 1л крові. КЄК при концентрації гемоглобіну 150 г/л складає 200мл/л, або 20% об’ємних. КЄК залежить від кількості гемоглобіну віл крові та його властивостей приєднувати і віддавати кисень. 1 г НЬ максимально може приєднати 1,34 мл кисню (число Хюфнера). В 1 л крові міститься в середньому 140 г НЬ, який може зв'язати: 140 • 1,34 = 187,6 мл кисню. У плазмі крові при Ро2 100 мм рт. ст. у 1 л розчиняється лише 3 мл кисню. Отже, основна роль у транспортуванні кисню належить гемоглобіну еритроцитів. Молекула гемоглобіну, що утримує 4 молекули гему, може транспортувати не більше чотирьох молекул кисню, при цьому валентність заліза не міняється, тому приєднання кисню (O2) до гемоглобіну (Нb) називають оксигенацією, в результаті якої утворюється оксигемоглобін (НbO2). Він має при спектроскопії дві лінії поглинання у жовто-зеленій частині спектра і надає артеріальній крові яскраво-червоного кольору. Здатність гемоглобіну приєднувати кисень підвищується при зменшенні таких чинників: ■ Рсо2 в крові, тобто при гіпокапнії, ■ температури крові - при гіпотермії ■ концентрації іонів водню - при алкалозі ■ концентрації 2.3-дифосфогліцеринової кислоти (2.3- ДФГ) в еритроцитах, яка утворюється при гліколізі. Здатність оксигемоглобіну віддавати кисень збільшується завдяки зростанню таких чинників у крові: ■ Рсо, в крові - при гіперкапніг, ■ температури крові - при гіпертермії ■ концентрації іонів водню - при ацидозі ■ концентрації 2,3-ДФГ в еритроцитах, при гліколізі. Колірний показник – відносна величина, що характеризує насичення еритроцита гемоглобіном і відображає їх процентне відношення. Якщо за 100 % гемоглобіну прийняти величину, що умовно дорівнює 166,7 г/л, а за 100 % еритроцитів – 5 • 1012/л, то КП буде становити 1. У нормі КП коливається від 0,85 до 1. Роль заліза Залізо є важливим елементом в утворенні гемоглобіну й багатьох ферментів. Загальна кількість заліза близько 4 г, 65 % його знаходиться в гемоглобіні, близько 4 % – в міоглобіні, від 15 до 30 % – в клітинах ретикулоендотеліальної системи та паренхімі печінки у формі феритину (рис. 9.11). Кількість заліза, що надходить з їжею, залежить від дієти, проте повинна бути не менше 15 мг/добу. Всмоктування заліза в тонкій кишці залежить від таких чинників: ■ наявності НСІ у шлунковому соку, завдяки чому воно вивільнюється із комплексів у вигляді Fe2+ й активно всмоктується у верхній частині дуоденум, де pH = 3: ■ від властивостей Fe2+, яке більше розчиняється в нейтральному середовищі, ніж Fe3+; ■ від глікопротеїнів у шлунку, які секретуються парієтальними клітинами слизової оболонки. Залізо, що всмокталося у тонкій кишці в кров, приєднується до транспортного білка плазми бета-глобуліну, внаслідок чого утворюється апотрансферин, який перетворюється до трансферину й транспортується плазмою до клітин деяких тканин, де вивільнюється. Особливістю трансферину є те, що він міцно зв'язується з мембранами еритробластів у червоному кістковому мозку, після чого потрапляє в їх цитоплазму шляхом ендоцитозу. Надлишок заліза осідає в усіх клітинах, проте найбільше – в ретикулоендотеліальній системі та гепатоцитах печінки. У цитоплазмі клітин він комбінується з білком апо- феритином, з якого утворюється феритин. Невелика частка заліза зберігається у розчинній фракції – гемосидерині. Коли кількість заліза в плазмі значно падає, воно може поповнюватись завдяки гемосидерину. Старі еритроцити (живуть до 120 діб) руйнуються переважно в селезінці, гемоглобін вивільнюється з клітин і надходить у моноцито-макрофагальну систему, де утворюється вільне залізо у вигляді феритину, яке може використовуватись знову для синтезу гемоглобіну. Близько 0,6 мг заліза виділяється з організму щодня, переважно з фекаліями. Додаткова втрата заліза виникає підчас кровотечі. У жінок підчас місячних втрачається близько 0,7 мг заліза за добу. Загальний дефіцит заліза можна визначити за формулою: Залізо (мг) = (Нb в нормі - Нb досліджуваного) • маса тіла (кг) • 2,21 + 1000. Певна роль в еритропоезі відводиться міді, яка заноситься кровотоком у кістковий мозок і сприяє включенню заліза в структуру гема. При відсутності міді еритроцити дозрівають до стадії ретикулоцитів, при нестачі – розвивається анемія.  Здатність гемоглобіну реагувати з киснем характеризує крива дисоціації оксигемоглобіну (КДО). При її побудові на осі абсцис відкладують РО2 (мм.рт.ст), по осі ординат – відсотковий вміст оксигемоглобіну в крові. Будують КДО мінімум за двома точками: при РО2 = 100 мм.рт.ст. гемоглобін насичений киснем на 98%; при РО2 = 60 мм.рт.ст. насичення О2 складає 90%; при РО2 = 26 мм.рт.ст. насичення гемоглобіну киснем – 50%. при РО2 = 0, насичення гемоглобіну = 0%.  Характерно, що при високому РО2 гемоглобін легко взаємодіє з киснем – утворення HbO2 (верхня, полога – "горизонтальна" частина кривої). Зниження РО2 зі 100 до 60 мм.рт.ст мало впливає на утворення НbO2 – його концентрації зменшується лише на 8%. Це означає, що зниження тиску кисню в альвеолах до 60 мм.рт.ст мало вплине на транспорт кисню кров’ю, хоча напруження кисню в плазмі буде знижуватися пропорційно зниженню тиску О2 в альвеолах. Завдяки такій особливості ходу КДО, ми можемо, наприклад, підійматися в гори – не зважаючи на істотне зниження атмосферного тиску, постачання тканин киснем зберігається на потрібному рівні. Коли парціальний тиск О2 в атмосфері високий, реакція Hb + O2 = HbO2 зсунута в бік утворення оксигемоглобіну. В умовах цілісного організму такі умовистворюються при проходженні крові капілярами легень. Зниження Ро2нижче 60 мм.рт.ст. супроводжується значним зниженнямHbO2в крові – він активно дисоціює з утворенням гемоглобіну та вільного кисню. В умовах цілісного організму це відбувається в тканинах (рівень Ро2складає 50-20 мм.рт.ст.). І що активніше функціонує тканина, тим нижчий в ній рівень О2– посилена дисоціаціяHbO2з вивільненням молекулярного кисню, котрий утилізується тканинами. Тобто, за цих умов реакція взаємодії кисню та гемоглобіну зсунута в бік дисоціації оксигемоглобіну. Отже, S-подібна форма кривої дисоціації оксигемоглобіну відображає компроміс між необхідністю активно зв’язувати кисень у атмосфері з високим парціальним тиском його (капіляри легень) та легко віддавати кисень в атмосфері з низьким парціальним тиском (капіляри тканин). Спорідненість кисню та гемоглобіну і хід КДО залежать від кількох чинників. Деякі з них знижують цю спорідненість; прицьому гемоглобін легше віддає кисень, а КДО зсувається праворуч. Видно, що при зсуві КДО праворуч при тому ж рівні парціального тиску кисню розпадається більше оксигемоглобіну. До чинників, що зсувають КДО праворуч належать: - накопичення вуглекислоти (взаємодіє з глобіновою частиною Нb– зниження його спорідненості до кисню); - накопичення йонів водню (протонів – зниження рН) – протони також взаємодіють з глобіном – зниження спорідненості кисню і Hb; - підвищення температури. Усі ці цинники впливають на оксигемоглобін в тканинах, що активпо працюють – саме там накопичуються вуглекислота, протони, підвищується температура (через посилений метаболізм). Це призводить до зменшення спорідненості Hbі О2– посилення дисоціації оксигемоглобіну – посилене утворення молекулярного кисню, котрий необхідний тканинам, що активно функціонують. Ще одним чинником, котрий зсуває КДО праворуч є підвищення концентрації 2,3-дифосфогліцерату (2,3-ДФГ) в еритроцитах. Ця сполука є продуктом вуглеводного обміну (гліколіз). А оскільки основним джерелом енергії для еритроцитів є анаеробний гліколіз, то 2,3-ДФГ виникає при гіпоксії. 2,3-ДФГ взаємодіє з глобіном – спричиняє аналогічний з попередніми сполуками ефект – покращує постачання тканин киснем. Зсув КДО ліворуч відповідає підвищенню спорідненості гемоглобіну до кисню – при тому ж рівні парціального тиску О2кількість оксигемоглобіну буде більшою. Зсув КДО ліворуч викликають: зниження концентрації вуглекислоти; підвищення рН; зниження температури; зниження вмісту 2,3-ДФГ в еритроцитах. Отже, чинниками, котрі впливають на зв’язування і передачу кисню кров’ю є: вміст гемоглобіну в крові (прямопропорційний до зв’язувальної здатності крові); парціальний тиск кисню (при високому тиску переважно зв’язує кисень, при високому - віддає); вміст вуглекислоти; рН; температура; концентрація 2,3-ДФГ; Коефіцієнт утилізації кисню (КУО2) характеризує віддачу кисню тканинам. Розраховують його за формулою:  Виражають КУО2в процентах. У стані спокою він складає 30-35%, тобто тканини споживають 30-35% кисню, що міститься в артеріальній крові. При фізичному навантаженні КУО2збільшується; при дуже інтенсивній роботі він складає 70-75%. Цьому сприяють:зниження Ро2в тканинах, що активно функціонують; накопичення в цих тканинах вуглекислоти; накопичення в них протонів; підвищення в них температури. Завдяки підвищенню утилізації кисню при фізичному навантаженні зростає артеріо-венозна різниця кисню. У спокої вміст О2в артеріальній кровіблизько 200 мл/л, у венозній – 130-140 мл/л. Тобто артеріо-венозна рязниця складає 60-70мл/л. При фізичному навантаженні вміст О2в артеріальній крові зростає незначно (вихід крові з депо і згущеня її в одиниці об’єму дещо підвищує концентрацію гемоглобіну). В той же час істотно знижується вміст О2у венозній крові за рахунок посиленої його віддачі; вміст О2прицьому у венозній крові може знижуватися до 60-70 мл/л. За таких умов артеріо-венозна різниця зростає до 130-140 мл/л. Джерела використаної інформації: [https://pidruchniki.com/80732/meditsina/kisneva_yemnist_krovi_kolirniy_pokaznik] [https://studfile.net/preview/1551781/page:4/] [http://um.co.ua/9/9-17/9-173318.html] Тестові питання до даної теми: Здатність гемоглобіну приєднувати кисень зростає при : Ацидозі Гіперкапнії Гіпертермії Гліколізі Алкалозі До чинників, які впливають на зв'язування і передачу кисню кров'ю не належать: pH Парціальний тиск кисню Вміст гемоглобіну в крові Температура Вміст лейкоцитів в крові Гемоглобін, приєднавший до себе вуглекислий газ, називається: Оксигемоглобіном Карбоксигемоглобінов Карбгемоглобіном Метгемоглобіном Редукований гемоглобін [https://studfile.net/preview/4104138/page:2/] Внаслідок фізичного навантаження киснева ємність крові в людини збільшилася з 180 до 200 мл/л. Основною причиною цього є те, що при фізичному навантаженні збільшується: Вміст гемоглобіну в одиниці об'єму крові Дифузійна здатность легень Вміст кисню в альвеолах Спорідненість гемоглобіну до кисню Хвилиний об'єм дихання [https://www.med-test.in.ua/test/f436b840-deaa-3005-8386-e07f841f55a9] При зсуві кривої дисоціації гемоглобін краще приєднує О2 і погано його віддає .При яких умовах крива дисоціації зсувається вліво: При підвищенні температури При зниженні температури При зменшенні рН При підвищенні рівня СО2 При підвищенні 2,3 ДФГ [https://studfile.net/preview/3270285/page:4/] |