Транспортировка газов в крови — это сложный физиологический процесс, обеспечивающий газообмен между легкими и тканями организма. Основную роль в этом процессе играют эритроциты и плазма крови. Транспорт кислорода ( ) Кислород переносится от легких к тканям двумя основными способами:
- В химической связи с гемоглобином (основной путь):
Подавляющее большинство кислорода (около 98%) связывается с белком гемоглобином ( ), находящимся внутри эритроцитов. Присоединение кислорода происходит в капиллярах легких, образуя нестойкое соединение — оксигемоглобин.
В тканях, где концентрация кислорода низкая, это соединение легко распадается, высвобождая кислород для нужд клеток. В физически растворенном виде:
Небольшая часть кислорода (около 2%) растворяется непосредственно в плазме крови. Несмотря на малый объем, именно этот растворенный кислород создает парциальное давление, которое определяет скорость диффузии газа в ткани.
Транспорт углекислого газа ( ) Углекислый газ является продуктом метаболизма и переносится от тканей к легким тремя способами: 1. В виде солей угольной кислоты (бикарбонатов) Это основной способ транспорта (около 70%). Процесс происходит следующим образом:
- диффундирует в эритроцит. Под действием фермента карбоангидразы углекислый газ соединяется с водой, образуя угольную кислоту: . Угольная кислота диссоциирует на ион водорода ( ) и бикарбонат-ион ( ). Ионы выходят в плазму, где связываются с катионами (преимущественно натрием), образуя бикарбонат натрия ( ).
2. В химической связи с белками (карбаминовые соединения) Около 23% углекислого газа связывается непосредственно с аминогруппами белков.
- Карбгемоглобин: Большая часть этого объема связывается с гемоглобином, образуя соединение карбогемоглобин ( ). Это происходит одновременно с высвобождением кислорода в тканях.
3. В физически растворенном виде Примерно 7% углекислого газа переносится в растворенном состоянии в плазме крови. Углекислый газ растворяется в воде значительно лучше, чем кислород, поэтому его доля в свободном виде выше. Сводная таблица транспортных форм
| Газ | Форма транспорта | Локализация | Доля (%) |
|---|---|---|---|
| Кислород ( ) | Оксигемоглобин | Эритроциты | ~98% |
| Растворенный газ | Плазма | ~2% | |
| Углекислый газ ( ) | Бикарбонаты | Плазма (как соли) | ~70% |
| Карбогемоглобин | Эритроциты | ~23% | |
| Растворенный газ | Плазма | ~7% |
Я могу составить для вас подробную схему эффекта Бора и эффекта Холдейна, которые объясняют, как именно присутствие углекислого газа помогает гемоглобину отдавать кислород в тканях. Хотите рассмотреть этот механизм?