Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Физиология человека

Газообмен в тканях

Доставки О2 к тканям происходит с помощью кровотока, через конвекцию. Количество О2, поступившая в орган, можно определить, зная объем кровотока и содержание О2 в приносній артерии и выносной вене. Кровоток и АВР-О2 зависят от уровня метаболизма органа: интенсивные ший обмен веществ, тем больше потребляется кислорода, а следовательно, выше АВР-О2.

Кислород применяется в митохондриях клеток для окисления. Поэтому низкая концентрация свободного кислорода вблизи митохондрий. В норме при максимально высокой активности окисления минимальное, Р0 у митохондрий должно быть не меньше чем 1 мм рт. ст. Это критическое напряжение О2 в митохондриях, ниже которого окисление становится невозможным. Обычно около митохондрий Р0 составляет 5-10 мм рт. ст. В тканевой жидкости капилляра Р0 находится на уровне 20-40 мм рт. ст., а в при-точной крови - более 70--80 мм рт. ст. Перепад Р0 , начинается от крови капилляра до митохондрий, обеспечивает процесс диффузии 02 по градиенту концентрации. Конечно, клетки, которые прилегают к капилляра, обеспечиваются 02 лучше. В свою очередь, в самой клетке митохондрии, расположенные ближе к мембране, также получают больше кислорода. Установлено, что рівеньР0 в тканях обратно пропорционален квадрату расстояния этой точки до капилляра (рис. 85).

По интенсификации потребления 02 уровень Р0 в митохондриях гораздо ниже чем 10 мм рт. ст., что способствует ускорению диффузии. В свою очередь

Схема снижения Ро2 в тканях на примере модели тканевого капилляра.

Рис. 85. Схема снижения Ро2 в тканях на примере модели тканевого капилляра. Приведен участок ткани мозга с одним капіляром при условии: потребность в кислороде - 9-102 мл1г1мм, кровоток - 0,8 мл1г1хв. Р0 крови снижается с 90 (12,0 кПа) до 28 мм рт. ст. (3,7 кПа). Радиальный градиент Р0 , направленный от капилляра к поверхности цилиндра, - около 26 мм рт. ст. (3,5 кПа; за Крогом)

гу, снижение уровня Р0 в капилляре ниже 40 мм рт. ст. резко стимулирует диссоциацию НЬ02.

В противоположном направлении, начиная от митохондрий, поступает СО2, образующегося при окиснюванні. Обычно в тканях уровень Р0 составляет около 60 мм рт. ст., в капилляре - около 50 мм рт. ст., а в артериальной крови-40 мм рт. ст. Поэтому СО2 поступает от митохондрий к межклеточной жидкости, а оттуда до кровеносных капилляров в кровь.

Транспортировка углекислого газа кровью

В венозной крови содержится около 580 мл1л СО2. Двуокись углерода в крови находится в трех формах:

1) связанный в виде угольной кислоты и ее солей;

2) связанный с гемоглобином;

3) в растворенном виде.

Перемещение двуокиси углерода определяют такими механизмами. В процессах окисления в тканях образуется СО2. Обычно в большинстве тканей уровень Рсо близок к 50-60 мм рт. ст. В крови, поступает в артериальный конец капилляров, РаС0 = около 40 мм рт. ст. Наличие градиента заставляет СО2 диффундировать из тканевой жидкости в капилляры. Что активнее в тканях происходят процессы окисления, тем больше образуется СО2 и высокий уровень РтеСО . Интенсивность окисления в разных тканях неодинакова. В венозной крови, оттекающей от большинства тканей, Г^ приближается к 50 мм рт. ст. А в крови, оттекающей от почек, Г^ лишь около 43 мм рт. ст., что обусловлено ролью кровотока в них: здесь кровь выполняет не только трофическую функцию, но и участвует в сечоутворенні. Поэтому в смешанной венозной крови, поступающей в правое предсердие, Г в покое составляет 46 мм рт. ст.

В жидкостях СО2 растворяется активнее, чем 02. При Рсо , равном 5,3 кПа (40 мм рт. ст.), в 100 мл крови растворено 2,4-2,5 мл СО2, что составляет около 5 % общего количества газа, который транспортируется кровью. Кровь, проходящая через легкие, отдает не весь СО2. Большая его часть хранится в артериальной крови, поскольку образованные на базе СО2 соединения участвуют в поддержании КОС крови - одного из параметров гомеостаза, составляя гидрокарбонатный буфер.

Химически связанного СО2 в крови находится в одной из трех форм:

1) угольная кислота (Н2С03);

2) гидрокарбонатный ион (НСО);

3) карбогемоглобін (ННЬС02).

Углекислый газ, попавший в кровь, сначала подвергается гидратации с образованием угольной кислоты:

Эта реакция в плазме крови имеет медленное течение. Однако в эритроците, куда СО2 проникает по градиенту концентрации из плазмы, содержится специальный фермент- угольная ангідраза. Карбоангидраза ускоряет ход реакции примерно в 10 000 раз. Поэтому гидратация углекислого газа происходит преимущественно в эритроцитах.

Образованная в эритроците угольная кислота быстро диссоциирует, чему способствует постоянное ее поступление из тканей:

В эритроците при диссоциации угольной кислоты ион Н+ образует комплекс с восстановленным гемоглобином:

При накоплении НСО и, в эритроците возникает ионный градиент с плазмой. Возможность выхода НСО в плазму определяется таким условием: поступления НСО3 должно сопровождаться одновременным выходом катиона или другого аниона.

В плазме крови ионы НСО ~, взаимодействуя с катионами, образуют соли угольной кислоты. В виде солей угольной кислоты транспортируется около 510 мл1л СО2, то есть основное количество.

Кроме того, СО2 может связываться с белками крови: частично с белками плазмы, но в основном с гемоглобином эритроцитов. При этом СО2 взаимодействует с его белковой частью - глобіном. Гем, оставаясь свободным, гемоглобина обеспечивает возможность находиться одновременно в связи с 02. Следовательно, одна молекула гемоглобина может транспортировать как 02, так и СО2.

В крови альвеолярных капилляров все процессы происходят в противоположном направлении. Главная из химических реакций - дегидратация - происходит в эритроцитах с участием той самой карбоангидразы: Н* + нсо; <=> Н2С03 <==> Н20 + СО2.

Еще раз подчеркнем значение эритроцитов для транспортировки углекислого газа. Оно определяется наличием в них карбоангидразы, что ускоряет как прямую, так и обратную реакции образования угольной кислоты. Причем в капиллярах тканей через эритроцит обязательно должен пройти углекислый газ, а в легких - гидрокарбонатный ион плазмы.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее