Какое вещество содержится в крови может переносить кислород

Какое вещество содержится в крови может переносить кислород thumbnail

Сущность дыхательной функции крови состоит в доставке кислорода от легких к тканям и
углекислого газа от тканей к легким (табл. 17.4).

Кровь
осуществляет дыхательную функцию прежде всего благодаря наличию в ней
гемоглобина. Физиологическая функция гемоглобина как переносчика кислорода
основана на способности обратимо связывать кислород. Поэтому в легочных
капиллярах происходит насыщение крови кислородом, а в тканевых капиллярах, где
парциальное давление кислорода резко снижено, осуществляется отдача кислорода
тканям.

Состав вдыхаемого, альвеолярного и выдыхаемого воздуха

В состоянии
покоя ткани и органы человека потребляют около 200 мл кислорода в минуту. При
тяжелой физической работе количество потребляемого тканями кислорода возрастает
в 10 раз и более (до 2–3 л/мин). Доставка от легких к тканям такого количества
кислорода в виде газа, физически растворенного в плазме, невозможна вследствие
малой растворимости кислорода в воде и плазме крови (табл. 17.5).

Коэффициент абсорбции (растворимости) вдыхаемых газов

Исходя из
приведенных в табл. 17.5 данных, а также зная РO2 в артериальной
крови – 107–120 гПа (80–90 мм рт. ст.), нетрудно видеть, что количество
физически растворенного кислорода в плазме крови не может превышать 0,3 об. %.
При расчете кислородной емкости крови этой величиной можно пренебречь.

Итак, функцию
переносчика кислорода в организме выполняет гемоглобин. Напомним, что молекула
гемоглобина построена из 4 субъединиц (полипептидных цепей), каждая из которых
связана с гемом (см. главу 2). Следовательно, молекула гемоглобина имеет 4
гема, к которым может присоединяться кислород, при этом гемоглобин переходит в
оксигемо-глобин.

Гемоглобин
человека содержит 0,335% железа. Каждый грамм-атом железа (55,84 г) в составе
гемоглобина при полном насыщении кислородом связывает 1 грамм-молекулу
кислорода (22400 мл). Таким образом, 100 г гемоглобина могут связывать

Какое вещество содержится в крови может переносить кислород

В венозной
крови в состоянии покоя РО2 = 53,3 гПа, и в этих условиях гемоглобин
насыщен кислородом лишь на 70–72%, т.е. содержание кислорода в 100 мл венозной
крови не превышает

Какое вещество содержится в крови может переносить кислород

Артериовенозная
разница по кислороду будет около 6 об. %. Таким образом, за 1 мин ткани в
состоянии покоя получают 200–240 мл кислорода (при условии, что минутный объем
сердца в покое составляет 4 л).

Кривая насыщения гемоглобина кислородом

Возрастание
интенсивности окислительных процессов в тканях, например при усиленной мышечной
работе всегда связано с более полным извлечением кислорода из крови. Кроме
того, при физической работе резко увеличивается скорость кровотока. Зависимость
между степенью насыщения гемоглобина кислородом и РО2, можно
выразить в виде кривой насыщения гемоглобина кислородом, или кривой диссоциации
оксигемоглобина, которая имеет S-образную форму и характеризует сродство
гемоглобина к кислороду (рис. 17.6).

Характерная
для гемоглобина S-образная кривая насыщения кислородом свидетельствует, что
связывание первой молекулы кислорода одним из

гемов
гемоглобина облегчает связывание последующих молекул кислорода тремя другими
оставшимися гемами. Долгое время механизм, лежащий в основе этого эффекта,
оставался загадкой, так как, по данным рентгено-структурного анализа, 4 гема в
молекуле гемоглобина довольно далеко отстоят друг от друга и вряд ли могут
оказывать взаимное влияние. В последнее время принято следующее объяснение
происхождения S-образ-ной кривой. Считают, что тетрамерная молекула гемоглобина
способна обратимо распадаться на две половинки, каждая из которых содержит одну
α-цепь и одну β-цепь:

Какое вещество содержится в крови может переносить кислород

При
взаимодействии молекулы кислорода с одним из четырех гемов гемоглобина кислород
присоединяется к одной из половинок молекулы гемоглобина (допустим, к
α-цепи этой половинки). Как только такое присоединение произойдет,
α-полипептидная цепь претерпевает конформа-ционные изменения, которые
передаются на тесно связанную с ней β-цепь; последняя также подвергается
конформационным сдвигам. β-Цепь присоединяет кислород, имея уже большее
сродство к нему. Таким путем связывание одной молекулы кислорода
благоприятствует связыванию второй молекулы (так называемое кооперативное
взаимодействие).

После насыщения
кислородом одной половины молекулы гемоглобина возникает новое, внутреннее,
напряженное состояние молекулы гемоглобина, которое вынуждает и вторую половину
гемоглобина изменить конфор-мацию. Теперь еще две молекулы кислорода,
по-видимому, по очереди связываются со второй половинкой молекулы
гемоглобина, образуя оксигемоглобин.

S-образная
форма кривой насыщения гемоглобина кислородом имеет большое физиологическое
значение. При такой форме кривой обеспечивается возможность насыщения крови
кислородом при изменении РО2 в довольно широких пределах. Например,
дыхательная функция крови существенно не нарушается при снижении РО2
в альвеолярном воздухе со 133,3 до 80–93,3 гПа. Поэтому подъем на высоту до
3,0–3,5 км над уровнем моря не сопровождается развитием выраженной гипоксемии.

Численно
сродство гемоглобина к кислороду принято выражать величиной Р50 –
парциальное напряжение кислорода, при котором 50% гемоглобина связано с
кислородом (рН 7,4 температура 37°С). Нормальная величина Р50 около
34,67 гПа (см. рис. 17.6). Смещение кривой насыщения гемоглобина кислородом
вправо означает уменьшение способности гемоглобина связывать кислород и,
следовательно, сопровождается повышением Р50. Напротив, смещение
кривой влево свидетельствует о повышенном сродстве гемоглобина к кислороду,
величина Р50 снижена.

Ход кривой
насыщения гемоглобина кислородом или диссоциации оксигемоглобина зависит от
ряда факторов. Сродство гемоглобина к кислороду в первую очередь связано с рН.
Чем ниже рН, тем меньше способность гемоглобина связывать кислород и тем выше Р50.
В тканевых капиллярах рН ниже (поступает большое количество СО2), в
связи с чем гемоглобин легко отдает
кислород. В легких СО2 выделяется, рН повышается и гемоглобин
активно присоединяет кислород.

Читайте также:  В каких продуктах содержится лецитин в каких количествах

Способность
гемоглобина связывать кислород зависит также от температуры. Чем выше
температура (в тканях температура выше, чем в легких), тем меньше сродство
гемоглобина к кислороду. Напротив, снижение температуры вызывает обратные
явления.

Количество
гемоглобина в крови, а также в какой-то мере его способность связывать кислород
(характер кривой диссоциации оксигемоглобина) несколько меняются с возрастом.
Например, у новорожденных содержание гемоглобина доходит до 20–21% (вместо
обычных для взрослого 13–16%). У человека имеется несколько гемоглобинов,
которые образуются в различном количестве в разные стадии онтогенеза и
различаются по своему сродству к кислороду.

Рассмотрим
нарушения дыхательной функции крови при некоторых патологических состояниях.

Источник

Уровень кислорода в крови при Covid-19 уменьшается потому, что легочные альвеолы воспаляются, заполняются жидкостью и утрачивают способность брать его из воздуха. Такое явление называется гипоксемией и сопровождается характерными признаками – одышкой, головокружением, побледнением/посинением кожных покровов, учащенным дыханием и пульсом.

Если показатели падают до критических значений – ниже 93% – необходима экстренная госпитализация и принудительная подача кислорода.

Что это такое

Сатурация в медицине – это насыщение крови кислородом, измеряемое в процентах и обозначаемое как SpO2. Ее значения очень важны, поскольку указывают на проблемы с дыхательной и сердечной деятельностью еще до появления первых признаков дефицита кислорода.

В организме происходит непрерывный газообмен между клетками крови и тканями. Кровь насыщается кислородом в легких и переносит его к тканям. Последние в процессе обмена отдают отходы, образовавшиеся в результате дыхания и «меняют» углекислый газ на кислород.

Углекислый газ, в свою очередь, транспортируется кровью обратно в легкие, из которых выходит при выдохе наружу. В это же время в эритроцитах освобождается пространство, сразу занимаемое кислородом. Таков круговорот газов, представляющий собой дыхательный цикл.

Газообмен осуществляется благодаря проникновению газов в молекулы гемоглобина, связываясь с ним через молекулу железа в его составе. Гемоглобин формирует эритроциты, придающие крови характерный красный цвет.

Гемоглобин с кислородом внутри называется оксигемоглобин – именно его цифровое значение отражает уровень сатурации и насыщенность кислородом.

Сатурация измеряется специальным прибором – пульсоксиметром, включая его разновидности для домашнего использования, и фитнес-браслетами. Однако последние могут показывать менее точные цифры.

При низких значениях насыщенности крови кислородом подключается аппарат искусственной вентиляции легких – ИВЛ. Вначале вентиляция выполняется посредством ингаляции через маску или носовой катетер, если этого недостаточно, проводится интубация трахеи с установкой эндотрахеальной трубки или процедура ЭКМО – экстракорпоральной мембранной оксигенации.

Цель измерений

Смысл действий медперсонала по замеру сатурации состоит в предупреждении дыхательной недостаточности. После попадания коронавируса в легкие его молекулы повреждают альвеолы, ответственные за газообмен с легочными капиллярами.

Ткань легких начинает отекать, что приводит к развитию воспалительного процесса – пневмонии. Из-за отека в кровь перестает поступать необходимый объем кислорода. Кроме того, согласно результатам последних исследований, обнаружилась способность Covid-19 нарушать структуру гемоглобина: новый коронавирусный штамм лишает его способности доставлять кислород к клеткам.

Пневмония при новом Sars-CoV-2 может достаточно долго протекать в скрытой, латентной форме и никак не проявляться. У некоторых больных бывает лишь слабость и недомогание, температура при этом не поднимается, одышка и кашель либо отсутствуют, либо выражены слабо.

Затем на фоне почти полного здоровья состояние резко ухудшается, болезнь стремительно прогрессирует, и выявляют ее уже на критическом этапе. Поэтому сатурация при коронавирусе – это один из ранних и наиболее достоверных симптомов риска развития дыхательной недостаточности. Он объективно указывает на то, нуждается ли больной в проведении интенсивной терапии и незамедлительной подаче кислорода.

В зависимости от показателя сатурации осуществляется выбор методики поддержания функции дыхательной системы. Если снижение незначительное, достаточно подаваемого воздуха через маску или катетер, и человек дышит сам.

В случае резкого падения концентрации кислорода в крови пациента подключают к аппарату ИВЛ. При тяжелом течении коронавирусной инфекции применяется метод ЭКМО, и к больному подсоединяют мембранный оксигенатор. Производится забор венозной либо артериальной крови, которая очищается, насыщается кислородом и возвращается в кровеносное русло.

Какая должна быть сатурация в норме

Норма у взрослых – 95-98%, но при коронавирусе она может снижаться до 91-92% и ниже. При тяжелых формах дыхательной недостаточности возможно падение сатурации до 70% и меньше. Однако в случае имеющихся сопутствующих болезней бронхолегочной системы организм несколько по-другому реагирует на нехватку кислорода, и ее признаки появляются уже при снижении сатурации до 88%.

Как проявляется недостаток оксигена

При уменьшении показателей сатурации у взрослого человека возникает одышка, он дышит часто и поверхностно, делает больше 20 вдохов и выдохов в минуту. Сердце бьется быстро, кожа бледнеет, на ней может появляться синюшный оттенок. Многие пациенты жалуются на внезапную слабость, быструю усталость даже после незначительной физической активности.

Читайте также:  В каких препаратах содержится прогестерон

Небольшое снижение кислорода в крови проявляется апатичностью, головной болью, головокружением и сонливостью. Пациент, у которого развивается гипоксемия, не испытывает интереса к тому, что происходит вокруг, с трудом концентрирует внимание, у него может ухудшаться память. У некоторых в буквальном смысле наблюдается «помрачение рассудка».

Измерительные приборы

В легких и среднетяжелых случаях измерения проводят пульсоксиметром – прибором, напоминающим обычную прищепку, надеваемую на палец, мочку уха или другую часть тела. С одной стороны пульсоксиметра расположен экран, где высвечиваются показатели сатурации.

Принцип работы аппарата основывается на свойствах веществ поглощать световые волны разной длины. В данном случае таким веществом является гемоглобин и его способность поглощать свет в зависимости от насыщенности кислородом.

В реанимационных отделениях измеряют не только уровень сатурации, но и высчитывают индекс оксигенации, или респираторный индекс. С этой целью сначала проводят спирометрию для проверки функционирования легких, давая пациенту подышать в трубочку.

Аппарат считывает информацию в конкретный момент времени, но некоторые модели способны также сохранять данные и строить графики.

Пониженные значения индекса оксигенации – это самый точный критерий, указывающий на развитие грозного осложнения коронавирусной пневмонии – острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС).

Чтобы решить, как и какие процедуры делать больному, требуется комплексная оценка его состояния. Поэтому проводится детальное обследование, в которое входят общий анализ крови, исследование газового состава и кислотно-щелочного баланса, анализ на содержание электролитов. По результатам осуществляется выбор метода подачи O2, и решается вопрос о подключении к ИВЛ.

Как подается кислород

Надо сразу сказать, что обогащением крови кислородом нельзя вылечить или убить коронавирус. Повышение сатурации является методом симптоматической терапии, позволяющим нормализовать работу органов дыхания.

Более того, при легком протекании Ковида проводить кислородонасыщающие мероприятия нецелесообразно, и их делают только тяжелым больным или тем, кто находится в критическом состоянии.

Для стимуляции и поддержания дыхательной деятельности применяются:

  • стандартная подача кислорода через маску или назальную канюлю (ставится в нос);
  • кислородотерапия в прон-позиции, когда больной лежит на животе;
  • интубация с введением трубки в трахею и подключение к ИВЛ.

Стоит отметить, что кислородотерапия в прон-позиции весьма активно и успешно применяется в отделениях реанимации. Когда человек лежит на животе, меняются вентиляционно-перкуссионные соотношения в легких – проще говоря, альвеолы дышат свободнее за счет снижения давления воспалительной жидкости.

В итоге лучше вентилируются те области легких, в которые до этого поступало недостаточно кислорода, так как больной лежал на спине. Кроме того, в процесс дыхания вовлекается большая площадь легких, и несколько уменьшается отрицательное влияние прибора ИВЛ.

Другими словами, прон-позиция способствует улучшению перехода кислорода в кровь из альвеол, повышая тем самым оксигенацию. Такой несложный метод позволяет лечить многих людей с тяжелыми формами пневмонии.

К ИВЛ подключаются только те больные, которым не помогло дыхание через маску или назальную канюлю и терапия в прон-позиции.

В реанимационных палатах способ подачи кислорода выбирается в зависимости от того, сколько процентов сатурации покажет пульсоксиметр. При ее уровне от 80 до 93% используется маска, значение ниже 75% является показанием к подключению ИВЛ с введением эндотрахеальной трубки или проведением трахеостомии.

Гелий – облегчение для легких

Насытить кровь кислородом можно, смешав его с гелием. Такая методика позволяет добиться:

  • ускорения нормализации газового состава;
  • восстановления кислотности;
  • предотвращения тяжелых осложнений;
  • улучшения кровоснабжения и микроциркуляции в тканях легких.

Смесь кислорода с гелием предварительно нагревают до t=92° и подают ее пациенту. Процедура длится около 15 минут. Сторонники такого метода констатируют, что вдыхание «лечебного пара» не доставляет дискомфорта, а ощущения напоминают пребывание в сауне.

На данном этапе кислородно-гелиевая методика проходит клинические испытания в институте им. Склифосовского.

Нужно отметить, что в аппаратах ИВЛ используется чистый кислород без примесей. Однако особого смысла в его чистоте нет, поскольку он почти не доходит до легочных альвеол. Кроме того, плотность кислорода превышает плотность воздуха – 1.43 против 1.2 кг/м 3, а это означает, что дышать им достаточно сложно.

Совсем другое дело, когда кислород сочетается с гелием. В составе воздуха, которым мы дышим, 78% азота и всего 21% кислорода, азот здесь является своеобразным «растворителем» данного соединения, так как его плотность меньше по сравнению с кислородом. Плотность гелия ниже плотности азота в 6.5 раз, поэтому в соединении с кислородом он служит его настоящим «разжижителем».

С другой стороны, гелий пока нельзя назвать панацеей. Его эффективность при лечении пациентов с Covid-19 еще не нашла клинического подтверждения, хотя и отмечается некий положительный эффект. Значимым фактором является и его дороговизна – стоимость гелия в 2020 г. выросла вдвое и составляет порядка 2 тыс. руб за м 3. Но главное даже не это, а отсутствие специальных установок, более сложных и дорогостоящих по сравнению с аппаратами ИВЛ, а также квалифицированных специалистов для работы с ними.

Ранее гелиотерапия применялась в специализированных медцентрах. Возможности для ее скорого внедрения имеются у московского института Склифосовского, а когда эта практика дойдет до остальных клиник, тем более в провинциальных городах, зависит от высшего руководства здравоохранения.

Читайте также:  В каком варианте овета содержится информация

Читайте также: Выпадение волос после коронавируса: чем личить, что делать, как остановить при ковиде у женщин?

Источник apkhleb.ru

Пишу о том, что мне интересно. Чтобы не пропустить что нибудь важное, рекомендую подписаться на 9111.ру

Источник

Что такое кровь.

Кровь – это жидкая соединительная ткань красного цвета, которая все время находится в движении и выполняет много сложных и важных для организма функций. Она постоянно циркулирует в системе кровообращения и переносит необходимые для обменных процессов газы и растворенные в ней вещества.

Что такое кровь? Это ткань, которая состоит из плазмы и находящихся в ней в виде взвеси особых кровяных клеток. Плазма – это прозрачная жидкость желтоватого цвета, составляющая более половины всего объема крови. В ней находится три основных вида форменных элементов:

  • эритроциты – красные клетки, которые придают крови красный цвет за счет находящегося в них гемоглобина.

Самые многочисленные клетки крови. Они имеют вид дисков, двояковогнутых в центре. Форма клеток обеспечивает эффективность физиологических процессов. За счет вогнутости увеличивается площадь поверхности сторон эритроцита, что важно для обмена газами. Зрелые клетки не содержат ядер. Главная функция эритроцитов – доставка кислорода из легких в ткани организма.Название их переводится с греческого как «красный». Своим цветом эритроциты обязаны очень сложному по строению белку гемоглобину, который способен связываться с кислородом. Именно благодаря железу гемоглобин может присоединять молекулы кислорода. Эритроциты образуются в красном костном мозге. Срок их полного созревания составляет примерно пять дней. Продолжительность жизни красных клеток – около 120 дней. Разрушение эритроцитов происходит в селезенке и печени. Из гема высвобождаются ионы железа, возвращаются в костный мозг и идут на производство новых эритроцитов.

Кстати, кислород может переносить не только гемоглобин, но и:

  • лейкоциты – белые клетки;

Бесцветные клетки периферической крови, защищающие организм от внешних инфекций и патологически измененных собственных клеток.

  • тромбоциты – кровяные пластинки.

Небольшие безъядерные бесцветные пластинки, которые представляют собой фрагменты клеток мегакариоцитов, находящихся в костном мозге. Тромбоциты выделяют вещества, принимающие участие в цепи реакций, которые запускаются при повреждении кровяного сосуда.

В результате белок фибриноген превращается в нерастворимые нити фибрина, в которых запутываются элементы крови и образуется тромб.

Артериальная кровь, которая поступает из легких в сердце и затем разносится ко всем органам, обогащена кислородом и имеет ярко-алый цвет. После того как кровь отдаст кислород тканям, она по венам возвращается к сердцу. Лишенная кислорода, она становится более темной.

В кровеносной системе взрослого человека циркулирует примерно от 4 до 5 литров крови. Примерно 55% объема занимает плазма, остальное приходится на форменные элементы, при этом большую часть составляют эритроциты – более 90%.

Состав крови.

Плазма – жидкая составляющая светло-желтого цвета, который обусловлен незначительным количеством желчного пигмента и других окрашенных частиц. Примерно на 90 % она состоит из воды и приблизительно на 10% из органических веществ и минералов, растворенных в ней. Ее состав не отличается постоянством и меняется в зависимости от принятой пищи, количества воды и солей. Состав растворенных в плазме веществ следующий:
Белки плазмы принимают участие в обмене воды, распределяют ее между тканевой жидкостью и кровью, придают крови вязкость. Некоторые из белков являются антителами и обезвреживают чужеродных агентов. Важная роль отводится растворимому белку фибриногену. Он принимает участие в процессе свёртывания крови, превращаясь под действием свертывающих факторов в нерастворимый фибрин.
Кроме этого, в плазме есть гормоны, которые вырабатываются железами внутренней секреции, и другие необходимые для деятельности систем организма биоактивные элементы.

Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой крови.

Функции крови.

В том, что кровь необходима организму, вряд ли кто сомневается, а вот зачем она нужна, ответить, возможно, смогут не все. Эта жидкая ткань выполняет несколько функций, среди которых:

Защитная.

Главную роль в защите организма от инфекций и повреждений играют лейкоциты. Они устремляются и скапливаются в месте повреждения. Главная их назначение фагоцитоз, то есть поглощение микроорганизмов. Кроме этого, лейкоциты участвуют в удалении из организма поврежденных и мертвых тканей.

Транспортная.

Кровоснабжение оказывает влияние практически на все процессы, происходящие в организме, в том числе наиболее важные – дыхание, пищеварение, транспортировка гормонов и других биоактивных веществ.

Регуляция температуры.

Кровь нужна человеку для поддержания постоянной температуры тела, норма которой находится в очень узком диапазоне – около 37°C.

Заключение.

Кровь – это одна из тканей организма, имеющая определенный состав и выполняющая целый ряд важнейших функций. Для нормальной жизнедеятельности необходимо, чтобы все компоненты находились в крови в оптимальном соотношении. Изменения в составе крови, обнаруженные во время анализа, дают возможность выявить патологию на раннем этапе.

Источник