При каких состояниях увеличивается сродство гемоглобина к кислороду
Оглавление темы “Вентиляция легких. Перфузия легких кровью.”: Сродство гемоглобина к кислороду. Изменение сродства гемоглобина к кислороду. Эффект Бора.Молекула гемоглобина может находиться в двух формах — напряженной и расслабленной. Расслабленная форма гемоглобина имеет свойство насыщаться кислородом в 70 раз быстрее, чем напряженная. Изменение фракций напряженной и расслабленной формы в общем количестве гемоглобина в крови обусловливает S-образный вид кривой диссоциации оксигемоглобина, а следовательно, так называемое сродство гемоглобина к кислороду. Если вероятность перехода от напряженной формы гемоглобина к расслабленной больше, то возрастает сродство гемоглобина к кислороду, и наоборот. Вероятность образования указанных фракций гемоглобина изменяется в большую или меньшую сторону под влиянием нескольких факторов. Основной фактор — это связывание кислорода с геминовой фуппой молекулы гемоглобина. При этом чем больше геминовых фупп гемоглобина связывают кислород в эритроцитах, тем более легким становится переход молекулы гемоглобина к расслабленной форме и тем выше их сродство к кислороду. Поэтому при низком Р02, что имеет место в метаболически активных тканях, сродство гемоглобина к кислороду ниже, а при высоком Р02 — выше. Как только гемоглобин захватывает кислород, повышается его сродство к кислороду и молекула гемоглобина становится насыщенной при связывании с четырьмя молекулами кислорода.
Когда эритроциты, содержащие гемоглобин, достигают тканей, то кислород из эритроцитов диффундирует в клетки. В мышцах он поступает в своеобразного депо кислорода — в молекулы миоглобина, из которого кислород используется в биологическом окислении мышц. Диффузия кислорода из гемоглобина эритроцитов в ткани обусловлена низким Р02 в тканях — 35 мм рт. ст. Внутри клеток тканей напряжение кислорода, необходимое для поддержания нормального метаболизма, составляет еще меньшую величину — не более 1 кПа. Поэтому кислород путем диффузии из капилляров достигает метаболически активных клеток. Некоторые ткани приспособлены к низкому содержанию Р02 в капиллярах крови, что компенсируется высокой плотностью капилляров на единицу объема тканей. Например, в скелетной и сердечной мышцах Р02 в капиллярах может снизиться чрезвычайно быстро во время сокращения. В мышечных клетках содержится белок миоглобин, который имеет более высокое сродство к кислороду, чем гемоглобин. Миоглобин интенсивно насыщается кислородом и способствует его диффузии из крови в скелетную и сердечную мышцы, где он обусловливает процессы биологического окисления. Эти ткани способны экстрагировать до 70 % кислорода из крови, проходящей через них, что обусловлено снижением сродства гемоглобина к кислороду под влиянием температуры тканей и рН. Эффект рН и температуры на сродство гемоглобина к кислороду. Молекулы гемоглобина способны реагировать с ионами водорода, в результате этой реакции происходит снижение сродства гемоглобина к кислороду. При насыщении гемоглобина менее 100 % низкое рН понижает связывание кислорода с гемоглобином — кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо по оси х. Это изменение свойства гемоглобина под влиянием ионов водорода называется эффектом Бора. Метаболически активные ткани продуцируют кислоты, такую как молочная, и С02. Если рН плазмы крови снижается от 7,4 в норме до 7,2, что имеет место при сокращении мыщц, то концентрация кислорода в ней будет возрастать вследствие эффекта Бора. Например, при постоянном рН 7,4 кровь отдавала бы порядка 45 % кислорода, т. е. насыщение гемоглобина кислородом снижалось до 55 %. Однако когда рН снижается до 7,2, кривая диссоциации смещается по оси х вправо. В результате насыщение гемоглобина кислородом падает до 40 %, т. е. кровь может отдавать в тканях до 60 % кислорода, что на 1/з больше, чем при постоянном рН.
Метаболически активные ткани повышают продукцию тепла. Повышение температуры тканей при физической работе изменяет соотношение фракций гемоглобина в эритроцитах и вызывает смещение кривой диссоциации оксигемоглобина вправо вдоль оси х. В результате большее количество кислорода будет освобождаться из гемоглобина эритроцитов и поступать в ткани. Эффект 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ) на сродство гемоглобина к кислороду. При некоторых физиологических состояниях, например при понижении Р02 в крови ниже нормы (гипоксия) в результате пребывания человека на большой высоте над уровнем моря, снабжение тканей кислородом становится недостаточным. При гипоксии может понижаться сродство гемоглобина к кислороду вследствие увеличения содержания в эритроцитах 2,3-ДФГ. В отличие от эффекта Бора, уменьшение сродства гемоглобина к кислороду под влиянием 2,3-ДФГ не является обратимым в капиллярах легких. Однако при движении крови через капилляры легких эффект 2,3-ДФГ на снижение образования оксигемоглобина в эритроцитах (плоская часть кривой диссоциации оксигемоглобина) выражен в меньшей степени, чем отдача кислорода под влиянием 2,3-ДФГ в тканях (наклонная часть кривой), что обусловливает нормальное кислородное снабжение тканей. – Также рекомендуем “Углекислый газ. Транспорт углекислого газа.” |
Источник
факторы.
Под действием перечисленных факторов изменяется степень сродства гемоглобина к
кислороду, что оказывает влияние на скорость взаимодействия между ними, прочность
связи и быстроту диссоциации НbО2 в капиллярах тканей, а это очень важно, так как в
клетки тканей проникает только физически растворенный
Рис. 16-7.
Кривая диссоциации оксигемоглобина: раО2 – рО2 в артериальной крови; SаО2 – насыщение
гемоглобина артериальной крови кислородом; СаО2 – содержание кислорода в
артериальной крови
Рис. 16-8.
Влияние различных факторов на кривую диссоциации оксигемоглобина: А – температуры, Б – рН, В – раСО2
в плазме крови кислород. В зависимости от изменения степени сродства гемоглобина к
кислороду происходят сдвиги кривой диссоциации оксигемоглобина. Если в норме
превращение 50% гемоглобина в НbО2 происходит при раО2, равном 26,6 мм рт.ст., то при
снижении сродства между гемоглобином и кислородом это имеет место при 30-32 мм
рт.ст. В результате кривая смещается вправо. Сдвиг кривой диссоциации НbО2 вправо
происходит при метаболическом и газовом (гиперкапния) ацидозе, при повышении
температуры тела (лихорадка, перегревание, лихорадоподобные состояния), при
увеличении содержания АТФ и 2,3-ДФГ в эритроцитах;
накопление последнего имеет место при гипоксемии, различных видах анемий (особенно
при серповидно-клеточной). При всех указанных состояниях увеличивается быстрота
отщепления кислорода от НbО2 в капиллярах тканей, и вместе с тем замедляется скорость
оксигенации гемоглобина в капиллярах легких, что ведет к снижению содержания
кислорода в артериальной крови.
Сдвиг кривой диссоциации НbО2 влево происходит при увеличении сродства
гемоглобина к кислороду и наблюдается при метаболическом и газовом (гипокапния) алкалозе, при общей гипотермии и в участках местного охлаждения тканей, при
понижении содержания в эритроцитах 2,3-ДФГ (например, при сахарном диабете), при
отравлении окисью углерода и при метгемоглобинемии, при наличии в эритроцитах
больших количеств фетального гемоглобина, что имеет место у недоношенных детей. При
сдвиге влево (вследствие повышения сродства гемоглобина к кислороду) ускоряется
процесс оксигенации гемоглобина в легких, и вместе с тем замедляется процесс
дезоксигенации НbО2 в капиллярах тканей, что ухудшает снабжение клеток кислородом, в том
числе клеток ЦНС. Это может вызвать ощущение тяжести в голове, головную боль и тремор.
Снижение транспорта кислорода к тканям будет наблюдаться при уменьшении
кислородной емкости крови вследствие анемии, гемодилюции, образования карбокси- и
метгемоглобина, не участвующих в транспорте кислорода, а также при понижении
сродства гемоглобина к кислороду. Снижение содержания НbО2 в артериальной крови
происходит при усиленном ее шунтировании в легких, при пневмонии, отеке, эмболии a.
pulmonalis. Доставка кислорода тканям уменьшается при снижении объемной скорости
кровотока в связи с сердечной недостаточностью, гипотонией, снижением объема
циркулирующей крови, расстройством микроциркуляции вследствие уменьшения
количества функционирующих микрососудов из-за нарушения их проходимости или
централизации кровообращения. Доставка кислорода становится недостаточной при
увеличении расстояния между находящейся в капиллярах кровью и клетками тканей в
связи с развитием интерстициального отека и гипертрофией клеток. При всех указанных
нарушениях может развиться гипоксия.
Важным показателем, позволяющим определить количество кислорода, поглощенное
тканями, является индекс утилизации кислорода, который представляет собой
умноженное на 100 отноше-
ние артериовенозной разницы по содержанию кислорода к объему его в артериальной
крови. В норме при прохождении крови через тканевые капилляры используется клетками
в среднем 25% поступающего кислорода. У здорового человека индекс утилизации
кислорода существенно возрастает при физической работе. Повышение этого индекса
происходит также при пониженном содержании кислорода в артериальной крови и при
уменьшении объемной скорости кровотока; индекс будет снижаться при уменьшении
способности тканей утилизировать кислород.
16.2.2. Транспорт углекислого газа и его нарушения
Парциальное давление СО2 (рСО2) в артериальной крови такое же, как в альвеолах, и
соответствует 4,7-6,0 кПа (35-45 мм рт.ст., в среднем 40 мм рт.ст.). В венозной крови рСО2
равно 6,3 кПа (47 мм рт.ст.). Количество транспортируемого СО2 в артериальной крови
равняется 50 об.%, а в венозной – 55 об.%. Примерно 10% этого объема физически
растворено в плазме крови, и именно эта часть углекислоты определяет напряжение газа в
плазме; еще 10-11% объема СО2 транспортируется в виде карбгемоглобина, при этом
восстановленный гемоглобин более активно, чем оксигемоглобин, связывает углекислоту.
Остальной объем СО2 переносится в составе молекул бикарбоната натрия и калия,
которые образуются при участии фермента карбоангидразы эритроцитов. В капиллярах
легких по причине превращения гемоглобина в оксигемоглобин связь СО2 с гемоглобином
становится менее прочной и происходит его превращение в физически растворимую
форму. Вместе с тем образующийся оксигемоглобин, являясь сильной кислотой, отнимает
калий от бикарбонатов. Образовавшаяся при этом Н2СО3 расщепляется под действием
карбоангидразы на Н2О и СО2, и последний диффундирует в альвеолы.
Транспорт СО2 нарушается: 1) при замедлении кровотока; 2) при анемиях, когда
уменьшается связывание его с гемоглобином и включение в бикарбонаты из-за недостатка
карбоангидразы (которая содержится только в эритроцитах).
На парциальное давление СО2 в крови существенное влияние оказывает понижение или
повышение вентиляции альвеол. Уже незначительное изменение парциального давления
СО2 в крови влияет на мозговое кровообращение. При гиперкапнии (вследствие
гиповентиляции) сосуды мозга расширяются, повышается
внутричерепное давление, что сопровождается головной болью и головокружением.
Уменьшение парциального давления СО2 при гипервентиляции альвеол снижает мозговой
кровоток, при этом возникает состояние сонливости, возможны обмороки.
16.2.3. Гипоксия
Гипоксия (от греч. hypo – мало и лат. oxigenium – кислород) – состояние, возникающее
при недостаточном поступлении кислорода в ткани или при нарушении его
использования клетками в процессе биологического окисления.
Гипоксия является важнейшим патогенетическим фактором, играющим ведущую роль в
развитии многих заболеваний. Этиология гипоксии отличается большим разнообразием, вместе с тем ее проявления при различных формах патологии и компенсаторные реакции, возникающие при этом, имеют много общего. На этом основании гипоксию можно
считать типическим патологическим процессом.
Виды гипоксии. В.В. Пашутин предложил различать два вида гипоксии –
физиологическую, связанную с повышенной нагрузкой, и патологическую. Д. Баркрофт
(1925) выделил три вида гипоксии: 1) аноксическую, 2) анемическую и 3) застойную.
В настоящее время используется классификация, предложенная И.Р. Петровым (1949), который разделил все виды гипоксии на: 1) экзогенную, возникающую при понижении
рО2 во вдыхаемом воздухе; она была подразделена, в свою очередь, на гипо- и
нормобарическую; 2) эндогенную, возникающую при различного рода заболеваниях и
патологических состояниях. Эндогенная гипоксия представляет собой обширную группу, и в зависимости от этиологии и патогенеза в ней выделены следующие виды: а)
Источник
Вариантов ответов:
1. дефицит витаминов группы В
2. сердечная недостаточность
3. гипертиреоз
4. гипотиреоз
5. коллапс
Верные ответы: 1; 3 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 81. Причины гистотксической гипоксии
Вариантов ответов:
1. отравление цианидами
2. действие разобщителей биологического окисления и окислительного фосфорилирования
3. пневмония
4. отравление нитратами и нитритами
5. анемия
Верные ответы: 1; 2 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 82. Основным показателем дыхательной гипоксии является
Вариантов ответов:
1. артериальная гипоксемия
2. венозная гипоксемия
3. снижение кислородной емкости крови
4. снижение артериовенозной разницы по кислороду
5. увеличение артериовенозной разницы по кислороду
Верный ответ: 1 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 83. Основным показателем респираторной гипоксии является
Вариантов ответов:
1. снижение парциального напряжения кислорода в артериальной крови
2. повышение парциального напряжения кислорода в артериальной крови
3. нормальное парциальное напряжениекислорода в артериальной крови
4. снижение парциального напряжения кислорода в венозной крови
Верный ответ: 1 Вариантов ответов: 4
ВОПРОС N 84. Для циркуляторной гипоксии характерно
Вариантов ответов:
1. артериальная гипоксемия
2. венозная гипоксемия
3. снижение кислородной емкости крови
4. увеличение артериовенозной разницы по кислороду
5. снижение артериовенозной разницы по кислороду
Верные ответы: 2; 4 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 85. Основым показателем гемической гипоксии является
Вариантов ответов:
1. увеличение артериовенозной разницы по кислороду
2. снижение артериовенозной разницы по кислороду
3. увеличение кислородной емкости крови
4. снижение кислородной емкости крови
5. нормальная кислородная емкость крови
6. нормальная артериовенозная разница по кислороду
Верный ответ: 4 Вариантов ответов: 6
ВОПРОС N 86. Основным показателем гистотоксической гипоксии является
Вариантов ответов:
1. артериальная гипоксемия
2. венозная гипоксемия
3. снижение кислородной емкости крови
4. снижение артериовенозной разницы по кислороду
Верный ответ: 4 Вариантов ответов: 4
ВОПРОС N 87. Факторами, способствующими радиационному повреждению клеток, являются
Вариантов ответов:
1. повышение содержания кислорода в крови
2. понижение содержания кислорода в крови
3. недостаток витамина Е
4. высокая митотическая активность
5. низкая митотическая активность
Верные ответы: 1; 3; 4 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 88. 28. Какие из перечисленных симптомов кинетозов (болезней движения) связаны с
Возбуждением двигательных ядер блуждающего нерва?
Вариантов ответов:
1. асимметрия мышечного тонуса
2. нарушение координации движений
3. повышение артериального давления
4. понижение артериального давления
5. рвота
Верные ответы: 4; 5 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 89. Какие проявления кинетозов связаны с повреждением двигательных ядер
Блуждающего нерва?
Вариантов ответов:
1. тошнота, рвота
2. асимметрия тонуса мышц шеи, спины
3. нарушение координации движений
4. брадикардия, снижение АД
5. избыточное потоотделение
Верные ответы: 1; 4; 5 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 90. Какие проявления кинетозов связаны с повреждением вестибулярных ядер Дейтерса и
Бехтерева?
Вариантов ответов:
1. тошнота, рвота
2. асимметрия тонуса мышц шеи, спины
3. нарушение координации движений
4. брадикардия, снижение АД
5. избыточное потоотделение
6. нистагм
Верные ответы: 2; 3; 6 Вариантов ответов: 6
ВОПРОС N 91. Как изменяется давление крови в дуге аорты при продольной отрицательной
Перегрузке?
Вариантов ответов:
1. повышается
2. понижается
3. не изменяется
Верный ответ: 1 Вариантов ответов: 3
ВОПРОС N 92. Какие факторы играют главную роль в патогенезе перегрузок?
Вариантов ответов:
1. вестибулярные нарушения
2. нарушения кровообращения
3. нарушения дыхания
4. гипоксия
Верные ответы: 2 Вариантов ответов: 4
ВОПРОС N 93. Какие изменения возникают в организме при длительном пребывании в невесомости?
Вариантов ответов:
1. увеличение продукции АДГ
2. уменьшение продукции АДГ
3. увеличение массы тела
4. задержка воды в организме
5. уменьшение массы тела
Верные ответы: 2; 5 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 94. При каких состояниях уменьшается сродство гемоглобина к кислороду?
Вариантов ответов:
1. ацидоз
2. алкалоз
3. гиперкапния
4. гипокапния
Верные ответы: 1; 3 Вариантов ответов: 4
ВОПРОС N 95. Как изменяется потребление кислорода тканями при действии разобщителей
Биологического окисления?
Вариантов ответов:
1. увеличивается
2. уменьшается
3. без изменений
Верный ответ: 2 Вариантов ответов: 3
ВОПРОС N 96. Может ли увеличение сродства гемоглобина к кислороду привести к гемической
Гипоксии?
Вариантов ответов:
1. да
2. нет
Верный ответ: 1 Вариантов ответов: 2
ВОПРОС N 97. Каковы возможные причины уменьшения кислородной ёмкости крови?
Вариантов ответов:
1. полицитемическая гиповолемия
2. олигоцитемическая гиперволемия
3. образование карбоксигемоглобина
4. образование метгемоглобина
5. снижение РаО2
6. снижение РvО2
Верные ответы: 2; 3; 4 Вариантов ответов: 6
ВОПРОС N 98. Укажите механизмы, ведущие к увеличению кислородной ёмкости крови при умеренной
Повторной гипоксии
Вариантов ответов:
1. увеличение сердечного выброса
2. увеличение образования эритропоэтина
3. ускорение эритропоэза в костном мозге
4. увеличение числа эритроцитов в крови
5. повышение объёма альвеолярной вентиляции
6. увеличение проницаемости аэрогематического барьера для кислорода
Верные ответы: 2; 3; 4 Вариантов ответов: 6
ВОПРОС N 99. Что из приведённых ниже факторов обусловливает повреждение клеток при нормо- и
Гипербарической гипероксигенации?
Вариантов ответов:
1. гиперкапния
2. избыток «активных» форм кислорода в клетках
3. избыток радикалов и перекисных соединений липидов в клетках
4. избыток ионов калия в цитоплазме
Верные ответы: 2; 3 Вариантов ответов: 4
ВОПРОС N 100. Укажите изменения в крови, характерные для начального этапа экзогенной
гипобарической гипоксии:
Вариантов ответов:
1. гиперкапния
2. гипокапния
3. гипоксемия
4. газовый алкалоз
5. газовый ацидоз
Верные ответы: 1; 3; 5 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 101. В каких случаях может развиться гипоксия без гипоксемии?
Вариантов ответов:
1. повреждение дыхательного центра
2. повреждение митохондрий
3. отравление цианидами
4. разобщение окисления и фосфорилирования
5. гиповитаминоз В12
Верные ответы: 2; 3; 4 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 102. Какие изменения с наибольшей вероятностью могут наблюдаться у человека,
Длительное время проживающего высоко в горах?
Вариантов ответов:
1. увеличение в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата
2. увеличение гематокрита
3. гипертрофия сердца
4. гиповентиляция легких
5. снижение активности дыхательных ферментов
Верные ответы: 1; 2 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 103. Первая степень ожога характеризуется
Вариантов ответов:
1. Образованием пузырей
2. Эритемой
3. Некрозом мальпигиева слоя кожи
4. Некрозом всех слоёв кожи
5. Некрозом кожи и глубжележащих тканей
Верные ответы: 2 Вариантов ответов: 5
ВОПРОС N 104. Минимальная температура ядра тела, при которой возможно восстановление
жизнедеятельности человека:
Вариантов ответов:
1. 16-18 градусов
2. 20-22 градусов
3. 24-26 градусов
4. 28-30 градусов
Верный ответ: 3 Вариантов ответов: 4
ВОПРОС N 105. Развитие теплового удара возможно при температуре тела
Вариантов ответов:
1. 37-38 градусов
2. 38-39 градусов
3. 39-40 градусов
4. 41-43 градусов
Верный ответ: 4 Вариантов ответов: 4
ВОПРОС N 106. Общая гипотермия организма развивается в результате:
Вариантов ответов:
1. Снижения теплоотдачи при нормальной теплопродукции
2. Повышения теплоотдачи при нормальной теплопродукции
3. Снижения теплопродукции при нормальной теплоотдаче
4. Повышения теплоотдачи при сниженной теплопродукции
5. Увеличения теплопродукции при нормальной теплоотдаче
Верные ответы: 2; 3; 4 Вариантов ответов: 5
Вопросов: 106
15. Патофизиология эндокринной системы
Источник