Transport kyslíku

kyslík je špatně rozpustný v plazmě, takže méně než 2 procenta kyslíku je transportována rozpuštěna v plazmě. Převážná většina kyslíku je vázána na hemoglobin, protein obsažený v červených krvinkách. Hemoglobin se skládá ze čtyř prstencových struktur obsahujících železo (hemes) chemicky vázaných na velký protein (globin). Každý atom železa se může vázat a poté uvolnit molekulu kyslíku. Dostatek hemoglobinu je přítomen v normální lidské krvi, aby umožnil transport asi 0,2 mililitru kyslíku na mililitr krve., Množství kyslíku vázaného na hemoglobin závisí na parciálním tlaku kyslíku v plicích, kterému je vystavena krev. Křivka představující obsah kyslíku v krvi při různých parciálních tlacích kyslíku, tzv. lambda-disociační křivka má charakteristický tvar „S“, protože vazba kyslíku na jeden atom železa ovlivňuje schopnost kyslíku vázat se na jiné železo stránky. V alveolech na hladině moře je parciální tlak kyslíku dostatečný k navázání kyslíku na v podstatě všechna dostupná místa železa na molekule hemoglobinu.,

Ne všechny kyslík transportován v krvi se přenáší na tkáně. Množství kyslíku extrahovaného buňkami závisí na jejich rychlosti výdajů na energii. V klidu, žilní krev se vrací do plic, stále obsahuje 70 až 75 procent kyslík, který byl přítomen v arteriální krvi; tato rezerva je k dispozici, aby vyhovoval kyslíku zvýšené nároky. Během extrémního cvičení se množství kyslíku zbývajícího v žilní krvi snižuje na 10 až 25 procent., V nejstrmější části kyslíku a disociační křivka (část mezi 10 a 40 milimetrů rtuti parciální tlak), relativně malý pokles parciálního tlaku kyslíku v krvi je spojena s relativně velké uvolnění vázaného kyslíku.

Hemoglobin se váže nejen na kyslík, ale jiné látky, jako jsou vodíkové ionty (které určují kyselost nebo pH, krve), oxid uhličitý, a 2,3-diphosphoglycerate (2,3-DPG; soli v červených krvinkách, která hraje roli v osvobozující kyslíku z hemoglobinu v periferní cirkulaci)., Tyto látky se nevážou na hemoglobin v místech vázajících kyslík. Při vazbě kyslíku však dochází ke změnám ve struktuře molekuly hemoglobinu, které ovlivňují jeho schopnost vázat jiné plyny nebo látky. Naopak vazba těchto látek na hemoglobin ovlivňuje afinitu hemoglobinu k kyslíku. (Afinita označuje tendenci molekul různých druhů vázat se na sebe.) Zvýšení vodíkových iontů, oxidu uhličitého nebo 2,3-DPG snižuje afinitu hemoglobinu k kyslíku a křivka disociace kyslíku se posune doprava., Kvůli této snížené afinitě je nutný zvýšený parciální tlak kyslíku k vázání daného množství kyslíku na hemoglobin. A doprava posun křivky je myšlenka být přínosem v uvolnění kyslíku do tkání, když potřebuje, jsou skvělé ve vztahu k dodávku kyslíku, jako je tomu u anémie nebo extrémní cvičení. Snížení normálních koncentrací vodíkových iontů, oxidu uhličitého a 2,3-DPG vede ke zvýšené afinitě hemoglobinu k kyslíku a křivka je posunuta doleva., Tento posun zvyšuje vazbu kyslíku na hemoglobin při jakémkoli daném parciálním tlaku kyslíku a je považován za prospěšný, pokud je snížena dostupnost kyslíku, jak se vyskytuje v extrémní nadmořské výšce.změny teploty

podobně ovlivňují křivku disociace kyslíku. Zvýšení teploty posune křivku doprava (snížená afinita; zvýšené uvolňování kyslíku); snížení teploty posune křivku doleva (zvýšení afinity)., Rozsah tělesné teploty, který se obvykle vyskytuje u lidí, je relativně úzký, takže změny afinity kyslíku spojené s teplotou mají malý fyziologický význam.