Научноисследовательская работа студентки 4 курса Направления подготовки 06. 03. 01 Биология Профиль Биохимия
 Скачать 1.18 Mb.
|
Определение параметров взаимодействия гемоглобина с протонами водорода (эффект Бора)Краткосрочные механизмы адаптации могут быть эффективны только на относительно небольших высотах и в течение непродолжительного времени [8]. К таким механизмам относятся увеличенная нагрузка на сердце и дыхательную мускулатуру. Долговременные процессы адаптации заключаются в механизмах утилизации кислорода, в повышении экономичности использования ресурсов, имеющихся в распоряжении организма. К таким механизмам относятся активация железосодержащего белка [8], создающего комплексный ответ на долговременную гипоксию, которым является рост сосудистой сети в легких [8], увеличение емкости сосудистого русла. При длительном воздействии на организм высотной гипоксии также наблюдается перестройка деятельности основных регуляторных систем, что влечет за собой ускорение метаболических процессов [89]. В физиологии компенсации гипоксии также встречаются совсем необычные теории. Примером такой работы является обзор Люнгмюра [9], в которой автор высказывает мысль о возникновении особого вида тканей с повышенной проницаемостью для кислорода. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют, что в условиях высокогорной гипоксии напряжение кислорода в артериальной крови снижается на 25,5 и 30,0 мм рт.ст. на 5 и 30 сутки адаптации, соответственно. При этом насыщение гемоглобина кислородом снижается лишь на 3,2 и 3,9% (Р 0,001), т.е. в условиях выраженной артериальной гипоксемии оксигена-ция гемоглобина в легких достаточно эффективна, чтобы обеспечить высокий массоперенос 02 к тканям. В смешанной венозной крови эти соотношения изменяются. При падении насыщения гемоглобина кислородом при гипоксии на 2,2 и 11,2 %, напряжение кслорода в смешанной венозной крови снижается лишь на 3,4 и 6,0 мм рт.ст., что свидетельствует о незначительном снижении кислорода в тканях, одним из важных механизмов. Модель кривых диссоциаций оксигемоглобина для крови собак, построенных с учетом реальных рН, рС02 и ТС. 1) нормоксия ; 2) 5-е сутки гипоксии; 3) 30-е сутки гипоксии. Точки экспериментальные данные: Хконтроль; D 5-е сутки; О 30-е сутки. Пунктирные линии Р50 при нормоксии (а), на 5 (Ь), на 30 (с) сутки действия гипоксии. поддержания которого является изменение сродства гемоглобина к кислороду. Известно, что в физиологических условиях сродство гемоглобина к кислороду зависит от целого ряда факторов, включая изменения парциального давления углекислого газа, кислотности и температуры крови, реальные изменения которых представлены в табл.3.5, 3.6. При этом описанные выше показатели парциального давления кислорода и насыщение гемоглобина кислородом артериальной и смешанной венозной крови измерялись без учета факторов влияющих на оксигенацию и дезоксигенацию гемоглобина в реальных условиях кровеносного русла. Для того, чтобы проанализировать реальные изменения сродства НЬ к кислороду в системе кровообращения была использована описанная выше термодинамическая модель построения кривой диссоциации оксиге Глава З моглобина с учетом экспериментально измеренных Р02, рН, рС02 и ТС. При моделировании кривой диссоциации оксигем о глобина отдельно учитывались характеристики газового состава и рН крови при нормоксии и в разные периоды пребывания в условиях гипоксии. Используя описанные выше математические выражения, были построены три кривых диссоциации оксигемоглобина, которые позволяют проанализировать зависимость р02 и S02 , характеризующие средства гемоглобина к кислоро ду в крови легочных и тканевых капилляров. Анализ этих данных свиде тельствует, что при гипоксии кривые диссоциации оксигемоглобина сдвигаются влево [7], что указывает на тенденцию к увеличению сродства гемоглобина к кислороду, которая наиболее выражена в первые дни адаптации [2]. Учитывая изменения газового состава крови (табл.3.5, 3.6), можно было предположить изменение сродства гемоглобина к кислороду при гипоксии. В частности, снижение концентрации протонов водорода, давления углекислого газа и тенденция к повышению температуры крови «ядра» являются факторами, повышающими сродство гемоглобина к кислороду, однако насколько оно велико, количественно оценить невозможно. Математически построенные кривые представляют такую возможность и позволяют оценить зависимость насыщения гемоглобина кислородом от парциального давления кислорода в любых пределах их изменений. В качестве примера можно привести показатель Р50, (напряжение кислорода при 50-ти процентном насыщении им гемоглобина), принятый в физиологических исследованиях для оценки сродства гемоглобина к кислороду [3]. Показатель Р50 (Рис.3.12), рассчитанный для нормоксии, составил 32,0 мм рт.ст., что соответствует данным литературы для крови собак [9]. На 5 и 30 сутки воздействия гипоксии Р50 снизилось до 26,0 и 29,0 мм рт.ст., что свидетельствует о повышении сродства гемоглобина к кислороду в первые дни с тенденцией к его нормализации в поздние сроки адаптации, что так У же соответствует литературным данным [4]. |