Transport fehérjék. A fehérjék szállítási funkciója Melyik fehérje szállítja az oxigént a vérben

A vérben lévő oxigén feloldódik és hemoglobinnal kombinálódik. A plazmában nagyon kevés oxigén oldódik. Mivel az oxigén oldhatósága 37 °C-on 0,225 ml * l -1 * kPa -1 (0,03 ml-l -1 mm Hg -1), így minden 100 ml vérplazmában 13,3 kPa (100 mm) oxigénfeszültség mellett rg. Art.) oldott állapotban mindössze 0,3 ml oxigént képes szállítani. Ez nyilvánvalóan nem elég a test életéhez. A vér ilyen oxigéntartalma és a szövetek teljes elfogyasztásának feltétele mellett a nyugalmi vér perctérfogatának több mint 150 l/percnek kellene lennie. Ez világossá teszi az oxigéntranszfer másik mechanizmusának fontosságát kapcsolat a hemoglobinnal.

Minden gramm hemoglobin 1,39 ml oxigént képes megkötni, ezért 150 g/l hemoglobintartalom mellett minden 100 ml vér 20,8 ml oxigént képes szállítani.

A vér légzési funkciójának mutatói

1. A hemoglobin oxigénkapacitása. Azt az értéket, amely tükrözi az oxigén mennyiségét, amely a hemoglobinnal érintkezhet, amikor az teljesen telített a hemoglobin oxigén kapacitásaA .

2. Oxigéntartalom a vérben. A vér légzési funkciójának másik mutatója az vér oxigéntartalma, amely a hemoglobinhoz kötődő és a plazmában fizikailag oldott oxigén valódi mennyiségét tükrözi.

3. A hemoglobin oxigénnel való telítettségének foka . 100 ml artériás vér normál esetben 19-20 ml oxigént tartalmaz, ugyanennyi vénás vér 13-15 ml oxigént tartalmaz, míg az arteriovenosus különbség 5-6 ml. A hemoglobinhoz kapcsolódó oxigén mennyiségének az utóbbi oxigénkapacitásához viszonyított aránya a hemoglobin oxigéntelítettségének mértéke. A hemoglobin oxigéntelítettsége az artériás vérben egészséges egyénekben 96%.

Oktatásoxihemoglobin a tüdőben és helyreállítása a szövetekben a vér részleges oxigénfeszültségétől függ: mikor nő. A hemoglobin oxigénnel való telítettsége nő, és ha csökken, akkor csökken. Ez a kapcsolat nemlineáris, és egy S alakú oxihemoglobin disszociációs görbével fejeződik ki.

Az oxigénnel dúsított artériás vér a disszociációs görbe egy platójának, a szövetekben lévő deszaturált vér pedig annak meredeken csökkenő részének felel meg. A görbe enyhe emelkedése a felső szakaszán (nagy O 2 feszültségű zóna) azt jelzi, hogy az artériás vér hemoglobinjának kellően teljes telítettsége oxigénnel akkor is biztosított, ha az O 2 feszültség 9,3 kPa-ra (70 Hgmm) csökken. Az O-tenzió csökkenése 13,3 kPa-ról 2,0-2,7 kPa-ra (100-ról 15-20 Hgmm-re) gyakorlatilag nincs hatással a hemoglobin oxigénnel való telítődésére (a HbO 2 2-3%-kal csökken). Alacsonyabb O2 feszültségértékeknél az oxihemoglobin sokkal könnyebben disszociál (a görbe meredek csökkenési zónája). Így, amikor az O 2 feszültség 8,0-ról 5,3 kPa-ra (60-ról 40 Hgmm-re) csökken, a hemoglobin oxigénnel való telítettsége körülbelül 15%-kal csökken.

Az oxihemoglobin disszociációs görbe helyzetét általában a parciális oxigén tenzióval fejezzük ki, amelynél a hemoglobin telítettsége 50% (P 50). A normál P50 érték 37°C-os hőmérsékleten és 7,40 pH-n körülbelül 3,53 kPa (26,5 Hgmm).

Az oxihemoglobin disszociációs görbéje bizonyos körülmények között eltolódhat egyik vagy másik irányba, megtartva S alakot a pH, a CO 2 feszültség, a testhőmérséklet és a 2,3-diafoszfoglicerát (2,3) tartalom változásának hatására. -DPG) az eritrocitákban, amelytől függ a hemoglobin oxigénmegkötő képessége. A dolgozó izmokban az intenzív anyagcsere következtében fokozódik a CO 2 és a tejsav képződése, valamint a hőtermelés is. Mindezek a tényezők csökkentik a hemoglobin oxigén iránti affinitását. Ebben az esetben a disszociációs görbe jobbra tolódik el (8.7. ábra), ami az oxihemoglobinból való oxigén könnyebb felszabadulásához vezet, és megnő a szövetek oxigénfogyasztásának lehetősége. A hőmérséklet, a 2,3-DPG csökkenésével, a CO-tenzió csökkenésével és a pH-érték növekedésével a disszociációs görbe balra tolódik, a hemoglobin oxigén iránti affinitása megnő, ami a szövetek oxigénszállításának csökkenését eredményezi.

Transport fehérjék- a fehérjék nagy csoportjának gyűjtőneve, amelyek különböző ligandumokat szállítanak a sejtmembránon vagy a sejten belül (egysejtű szervezetekben), valamint egy többsejtű szervezet különböző sejtjei között. A transzportfehérjék beépülhetnek a membránba, vagy a sejtből szekretált vízben oldódó fehérjék, amelyek a peri- vagy citoplazmatikus térben, az eukarióták sejtmagjában vagy organellumában helyezkednek el.

A transzportfehérjék fő csoportjai:

• kelátképző fehérjék;
• transzport fehérjék.

Enciklopédiai YouTube

1 / 1

✪ Sejtmembránok és sejtszállítás

Feliratok

Elképzelted már, milyen lenne egy ketrecben lenni? Képzeld el a genetikai anyagot, a citoplazmát, a riboszómákat – szinte MINDEN sejtben megtalálod őket – prokariótákban és eukariótákban egyaránt. Ezenkívül az eukarióta sejteknek membránhoz kötött organellumjai is vannak. Mindezek az organellumok különböző funkciókat látnak el. De a sejtek nem elszigetelt kis világok. Rengeteg cucc van bennük, de kölcsönhatásba lépnek a külső környezettel is. Értelemszerű, hogy a stabil belső környezet – más néven homeosztázis – fenntartásához ellenőrizniük kell, mi történik rajtuk és kívül. Az összes sejttartalomért felelős nagyon fontos szerkezet a sejtmembrán. A membrán azáltal, hogy szabályozza a belső és külső történéseket, segít fenntartani a homeosztázist. Vessünk egy pillantást a sejtmembránra. Részletesen tanulmányozhatja a sejtmembránt - csodálatos szerkezettel és jelátviteli képességekkel rendelkezik. De alapvetően egy foszfolipid kettős rétegből áll. A kétrétegű 2 réteget jelent, azaz. 2 lipidrétegünk van. Ezek a foszfolipideknek nevezett lipidek poláris fejekből és nem poláris farokból állnak. Egyes molekuláknak nem okoz gondot közvetlenül áthatolni a membránon a foszfolipid kettősrétegen keresztül. A nagyon kicsi, nem poláris molekulák tökéletesen illeszkednek ebbe a kategóriába. Tehát csinálj néhány gázt. Jó példa erre az oxigén és a szén-dioxid. Ezt a jelenséget egyszerű diffúziónak nevezik. A molekulák ilyen módon történő be- és kimozgatásába nem költenek energiát, így a folyamat a passzív transzport kategóriájába tartozik. Az egyszerű diffúzió koncentráció gradienst követ. A molekulák a magas koncentrációjú területről az alacsony koncentrációjú területre mozognak. Tehát amikor azt hallja, hogy valaki egy gradiens mentén történik, akkor ezt gondolja. Ezek magukban foglalják a molekulák mozgását egy magasabb koncentrációjú területről egy alacsonyabb koncentrációjú területre. Emlékszel, hogyan mondtuk, hogy a sejtmembrán valójában meglehetősen összetett szerkezet? Nos, egy dolgot még nem említettünk, a membránfehérjék, és ezek egy része transzportfehérje. Egyes transzportfehérjék csatornákat képeznek. Némelyikük megváltoztatja alakját, hogy lehetővé tegye az anyagok bejutását. Némelyikük valamilyen inger hatására nyílik és záródik. És ezek a fehérjék klassz dolgok, mert segítik azokat a molekulákat, amelyek vagy túl nagyok ahhoz, hogy maguktól átjussanak, vagy túl polárisak. És akkor szükségük van a transzportfehérjék segítségére. Ezt megkönnyített diffúziónak nevezik. Még mindig diffúzió, és a molekulák továbbra is a magastól az alacsonyig terjedő koncentráció-gradiens mentén mozognak. Nem igényel energiát, tehát a passzív közlekedés egyik fajtája. A fehérje egyszerűen segítő vagy asszisztens ebben a kérdésben. A töltött ionok gyakran fehérjecsatornákat használnak a mozgáshoz. A glükóznak szüksége van egy transzportfehérje segítségére. Az ozmózis folyamatában a víz az akvaporinoknak nevezett membráncsatornákon halad át, hogy a víz gyorsan áthaladjon a membránon. Ezek mind példák a megkönnyített diffúzióra, amely a passzív transzport egyik fajtája, ahol a mozgás a magastól az alacsonyig terjedő koncentrációgradienst követ. Minden, amit már említettünk, csak a passzív szállításra vonatkozott, pl. mozgás a nagyobb koncentrációról a kisebbre. De mi van akkor, ha az ellenkező irányba kell mennünk? Például a bélsejteknek fel kell venniük a glükózt. De mi van akkor, ha a glükóz koncentrációja a sejten belül magasabb, mint kívül? A glükózt belülről kell felvennünk, és ehhez a koncentráció gradienssel szemben kell húzni. A molekulák mozgása az alacsony koncentrációjú területről a magas koncentrációjú területre energiát igényel, mert az áramlás ellen megy. Általában ez az ATP energia. Hadd emlékeztesselek arra, hogy az ATP - adenozin-trifoszfát - 3 foszfocsoportot tartalmaz. Amikor az utolsó foszfátkötés megszakad, hatalmas mennyiségű energia szabadul fel. Ez csak egy fantasztikus kis molekula. Az ATP aktiválhatja az aktív transzportot, aminek következtében a molekulák a koncentrációgradiens ellenében mozognak. És az egyik módja a transzportfehérjék használata. Az aktív közlekedés egyik kedvenc példája a nátrium-kálium pumpa, így mindenképpen érdemes megnézni! Ismétlem, amikor egy sejtnek energiát kell fordítania a szállításra, akkor aktív transzportról beszélünk. De tegyük fel, hogy a sejtnek nagyon nagy molekulára van szüksége - egy nagy poliszacharidra (ha elfelejtette, nézze meg a biomolekulákról szóló videónkat). Szükség lehet egy sejtmembránra, hogy megkösse a molekulát és így behúzza. Ezt endocitózisnak nevezik - "endo"-ból - befelé. Az anyagoknak a sejtmembránnal való fúziója gyakran vezikulákat képez, amelyek felszabadulhatnak a sejten belül. Az endocitózis az alapfogalom, de az endocitózisnak többféle típusa létezik, attól függően, hogy a sejt hogyan húzza be az anyagot. Az amőbák például endocitózist használnak. A pszeudopodák kiterjesztik és körülveszik azt, amit az amőba meg akar enni, és az anyag a vakuólumba húzódik. Vannak más formák is, például a bizarr receptor által közvetített endocitózis – ahol a sejtek nagyon-nagyon válogatósak lehetnek abban, hogy mit vesznek fel, mert az általuk felvett anyagnak kötődnie kell a receptorokhoz, hogy bejusson. Vagy pinocitózis, amely lehetővé teszi a sejt számára a folyadékok felszívódását. Tehát keresse a Google-on, hogy további részleteket tudjon meg az endocitózis különböző típusairól. Az exocitózis az endocitózis ellentéte, mert kiveszi a molekulákat (az "exo" azt jelenti, hogy ki) Az exocitózis segítségével a sejteket megszabadíthatjuk a hulladéktól, de nagyon fontos a sejt által termelt fontos anyagok kimozgatásában is. Szeretnél egy jó példát? Vissza a poliszacharidokhoz - tudtad, hogy az óriási szénhidrogének nagyon fontosak a növényi sejtfal kialakulásához?A sejtfal különbözik a sejtmembrántól - minden sejtnek van membránja, de nem minden sejtnek van fala.De ha hirtelen szüksége van egy sejtfal, szükséged lesz valahova - akkor a sejten belül szénhidrogének keletkeztek ehhez a falhoz. Ez egy nagyszerű példa az exocitózis szükségességére. Ennyi! És emlékeztetünk - maradj kíváncsi!

A fehérjék szállítási funkciója

A fehérjék szállítási funkciója a fehérjék részvétele az anyagoknak a sejtekbe és onnan történő átvitelében, a sejteken belüli mozgásukban, valamint a vérrel és más folyadékokkal történő szállításukban a szervezetben.

Különböző típusú transzportok vannak, amelyeket fehérjék segítségével hajtanak végre.

Anyagok szállítása a sejtmembránon keresztül

A passzív transzportot a csatornafehérjék is biztosítják. A csatornaképző fehérjék vízpórusokat képeznek a membránban, amelyeken (ha nyitva) az anyagok átjuthatnak. a csatornaképző fehérjék speciális családjai (konnexinek és pannexinek) rés-csomópontokat képeznek, amelyeken keresztül kis molekulatömegű anyagok szállíthatók egyik sejtből a másikba (pannexineken keresztül, illetve a külső környezetből a sejtekbe).

Ezenkívül a mikrotubulusokat - tubulinfehérjékből álló szerkezeteket - az anyagok sejten belüli szállítására használják. A rakományt tartalmazó mitokondriumok és membránvezikulák (vezikulák) mozoghatnak a felületükön. Ezt a transzportot motorfehérjék végzik. Két típusra oszthatók: citoplazmatikus dyneinekre és kinezinekre. Ez a két fehérjecsoport abban különbözik, hogy a mikrotubulus melyik végéről mozgatják a rakományt: a dyneinek a + végétől a - végéig, a kinezinek pedig az ellenkező irányba.

Anyagok szállítása a sejtmembránon keresztül

A passzív transzportot a csatornafehérjék is biztosítják. A csatornaképző fehérjék vízpórusokat képeznek a membránban, amelyeken (ha nyitva) az anyagok átjuthatnak. a csatornaképző fehérjék speciális családjai (konnexinek és pannexinek) rés-csomópontokat képeznek, amelyeken keresztül kis molekulatömegű anyagok szállíthatók egyik sejtből a másikba (pannexineken keresztül, illetve a külső környezetből a sejtekbe).

Ezenkívül a mikrotubulusokat - tubulinfehérjékből álló szerkezeteket - az anyagok sejten belüli szállítására használják. A rakományt tartalmazó mitokondriumok és membránvezikulák (vezikulák) mozoghatnak a felületükön. Ezt a transzportot motorfehérjék végzik. Két típusra oszthatók: citoplazmatikus dyneinekre és kinezinekre. Ez a két fehérjecsoport abban különbözik, hogy a mikrotubulus melyik végéről mozgatják a rakományt: a dyneinek a + végétől a - végéig, a kinezinek pedig az ellenkező irányba.

Anyagok szállítása a szervezetben

Az anyagok szervezetben történő szállítása főként vér útján történik. A vér hormonokat, peptideket, ionokat szállít az endokrin mirigyekből más szervekbe, anyagcsere végtermékeket szállít a kiválasztó szervekbe, szállítja a tápanyagokat és enzimeket, oxigént és szén-dioxidot.

A legismertebb transzportfehérje, amely az anyagokat a szervezetben szállítja, a hemoglobin. Oxigént és szén-dioxidot szállít a keringési rendszeren keresztül a tüdőből a szervekbe és szövetekbe. Emberben a szén-dioxid körülbelül 15%-a a hemoglobin révén kerül a tüdőbe. A váz- és szívizmokban az oxigénszállítást a mioglobin nevű fehérje végzi.

A vérplazma mindig tartalmaz transzportfehérjéket – szérumalbumint. A zsírsavakat például a szérumalbumin szállítja. Ezenkívül az albumin csoport fehérjéi, például a transztiretin, szállítják a pajzsmirigyhormonokat. Az albuminok legfontosabb szállítási funkciója továbbá a bilirubin, az epesavak, a szteroid hormonok, a gyógyszerek (aszpirin, penicillinek) és a szervetlen ionok átvitele.

Más vérfehérjék - globulinok - szállítanak különféle hormonokat, lipideket és vitaminokat. A rézionok szállítását a szervezetben globulin - ceruloplazmin, vasionok - transzferrin fehérje, B12-vitamin - transzkobalamin szállítása végzi.

Lásd még

Wikimédia Alapítvány. 2010.

Nézze meg, mi a „fehérjeszállítási funkció” más szótárakban:

Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd: Fehérjék (jelentések). A fehérjék (fehérjék, polipeptidek) nagy molekulatömegű szerves anyagok, amelyek peptidkötéssel láncba kapcsolt alfa-aminosavakból állnak. Élő szervezetekben... ... Wikipédia

A transzportfehérjék a fehérjék nagy csoportjának gyűjtőneve, amelyek különböző ligandumok szállítását végzik a sejtmembránon vagy a sejten belül (egysejtű szervezetekben), valamint egy többsejtű különböző sejtjei között... ... Wikipédia

Különféle fehérjék kristályai, amelyeket a Mir űrállomáson és a NASA ingajáratai során termesztettek. A nagymértékben tisztított fehérjék alacsony hőmérsékleten kristályokat képeznek, amelyeket a fehérje modelljének előállítására használnak. Fehérjék (fehérjék, ... ... Wikipédia

A keringési rendszerben keringő és az anyagcseréhez szükséges gázokat és egyéb oldott anyagokat szállító vagy anyagcsere-folyamatok eredményeként keletkező folyadék. A vér plazmából (átlátszó, halványsárga folyadék) és... Collier enciklopédiája

Nagy molekulatömegű természetes vegyületek, amelyek minden élő szervezet szerkezeti alapját képezik, és meghatározó szerepet játszanak az életfolyamatokban. B. magában foglalja a fehérjéket, nukleinsavakat és poliszacharidokat; vegyesek is ismertek... Nagy Szovjet Enciklopédia

ICD 10 R77.2, Z36.1 ICD 9 V28.1V28.1 Az alfa-fetoprotein (AFP) egy 69 000 Da molekulatömegű glikoprotein, amely egy polipeptidláncból áll, amely 600 aminosavat tartalmaz, és körülbelül 4% szénhidrátot tartalmaz. Fejlesztéskor keletkezett... Wikipédia

1. terminológia: : dw A hét napjának száma. Az „1” a Hétfőnek felel meg. A kifejezés meghatározásai különböző dokumentumokból: dw DUT A moszkvai és az UTC idő közötti különbség, egész óraszámban kifejezve A kifejezés meghatározásai ... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

- (lat. membrán bőr, héj, membrán), sejteket korlátozó struktúrák (sejt- vagy plazmamembránok) és intracelluláris organellumok (mitokondrium membránjai, kloroplasztiszok, lizoszómák, endoplazmatikus retikulum stb.). A bennük található...... Biológiai enciklopédikus szótár

A biológia kifejezést a kiváló francia természettudós és evolucionista, Jean Baptiste Lamarck javasolta 1802-ben, hogy az élettudományt a természet különleges jelenségeként jelölje meg. Ma a biológia olyan tudományok komplexuma, amelyek... ... Wikipédia

Oxigén szállítás főként eritrociták végzik. Az artériás vérből kinyert 19 térfogatszázalék oxigénnek csak 0,3 térfogat%-a oldódik fel a plazmában, míg az O2 fennmaradó része a vörösvértestekben található, és kémiai kötésben van a hemoglobinnal. A hemoglobin (Hb) sérülékeny, könnyen disszociálható vegyületet képez az oxigénnel - oxihemoglobin (HbO02). Az oxigén hemoglobin általi megkötése az oxigénfeszültségtől függ, és könnyen visszafordítható folyamat. Amikor az oxigénfeszültség csökken, az oxihemoglobin oxigént szabadít fel.

Oxihemoglobális disszociációs görbék. Ha az oxigén parciális nyomását az abszcissza tengelyen ábrázoljuk, és az oxigénnel való hemoglobin telítettség százalékát az ordináta tengelyen, azaz az oxihemoglobinná alakult hemoglobin százalékos arányát, akkor az oxihemoglobin disszociációs görbéjét kapjuk. Ez a görbe ( rizs. 55, A) hiperbola alakú, és azt mutatja, hogy nincs egyenes arányosság az oxigén parciális nyomása és a képződött oxihemoglobin mennyisége között. A görbe bal oldala meredeken emelkedik felfelé. A görbe jobb oldala majdnem vízszintes irányú. Rizs. 55. Az oxihemoglobin disszociációs görbéi vizes oldatban (A) és vérben (B) 40 Hgmm szén-dioxid feszültség mellett. Művészet. (Barcroft szerint).

Az a tény, hogy az oxigén hemoglobinkötése ilyen görbét hoz létre, fontos élettani jelentőséggel bír. Az oxigén viszonylag magas parciális nyomású zónájában, amely megfelel a tüdő alveolusaiban lévő nyomásának, az oxigénnyomás változása 100-60 Hgmm tartományban van. Művészet. szinte semmilyen hatással nincs a görbe vízszintes lefutására, azaz szinte nem változtat a képződött oxihemoglobin mennyiségén.

Adva van rizs. 55 Az A görbét tiszta hemoglobin desztillált vizes oldatának vizsgálatával kapjuk. Természetes körülmények között a vérplazma különféle sókat és szén-dioxidot tartalmaz, amelyek kissé megváltoztatják az oxihemoglobin disszociációs görbéjét. A görbe bal oldala ívessé válik, és a teljes görbe az S betűhöz hasonlít. From rizs. 55(B görbe) jól látható, hogy a görbe középső része meredeken lefelé, az alsó pedig a vízszintes irányhoz közelít.

Meg kell jegyezni, hogy a görbe alsó része jellemzi a hemoglobin tulajdonságait az alacsony zónában , amelyek közel állnak a szövetekben jelenlévőkhöz. A görbe középső része képet ad a hemoglobin tulajdonságairól azoknál az oxigén tenziós értékeknél, amelyek az artériás és vénás vérben jelen vannak.

40 ml Hg parciális oxigénnyomás mellett a hemoglobin oxigénmegkötő képességének éles csökkenése figyelhető meg szén-dioxid jelenlétében. Art., azaz azon a feszültségen, amely a vénás vérben van. A hemoglobinnak ez a tulajdonsága fontos a szervezet számára. A szövetek kapillárisaiban megnő a vér szén-dioxid-feszültsége, és ezért csökken a hemoglobin oxigénmegkötő képessége, ami megkönnyíti a szövetek oxigén kibocsátását. A tüdő alveolusaiban, ahol a szén-dioxid egy része az alveoláris levegőbe jut, megnő a hemoglobin oxigén iránti affinitása, ami megkönnyíti az oxihemoglobin képződését.

A hemoglobin oxigénmegkötő képességének különösen éles csökkenése figyelhető meg az izomkapillárisok vérében intenzív izommunka során, amikor savas anyagcseretermékek, különösen a tejsav belépnek a vérbe. Ez segít nagy mennyiségű oxigén szállításában az izmokban.

A hemoglobin oxigénmegkötő és -leadó képessége is változik a hőmérséklet függvényében. Az oxihemoglobin a környezetben lévő oxigén parciális nyomása mellett több oxigént bocsát ki az emberi testhőmérsékleten (37-38°), mint alacsonyabb hőmérsékleten.

Az oxigént az artériás vér kétféle formában szállítja: a vörösvérsejt belsejében a hemoglobinhoz kötve és a plazmában oldva.

A vörösvértestek differenciálatlan csontvelőszövetből származnak. Amikor egy sejt érik, elveszíti magját, riboszómáit és mitokondriumait. Ennek eredményeként a vörösvértestek nem képesek olyan funkciókat ellátni, mint a sejtosztódás, az oxidatív foszforiláció és a fehérjeszintézis. Az eritrociták energiaforrása túlnyomórészt glükóz, amely az Embden-Mierhof-ciklusban vagy hexóz-monofoszfát söntben metabolizálódik. Az O2 és CO2 szállítását biztosító legfontosabb intracelluláris fehérje a hemoglobin, amely vas és porfirin komplex vegyülete. Egy hemoglobin molekulához legfeljebb négy O2 molekula kötődik. Az O2-val teljesen feltöltött hemoglobint oxihemoglobinnak nevezik, az O2 nélküli vagy négynél kevesebb O2-molekulához kapcsolódó hemoglobint pedig oxigénmentesített hemoglobinnak nevezzük.

Az O2 transzport fő formája az oxihemoglobin. Minden gramm hemoglobin legfeljebb 1,34 ml O2-t képes megkötni. Ennek megfelelően a vér oxigénkapacitása közvetlenül függ a hemoglobintartalomtól:

O2 vérkapacitás = ? 1,34 O2 /gHb/100 ml vér (3.21).

Egészséges emberekben 150 g/l hemoglobintartalommal a vér oxigénkapacitása 201 ml vér O2.

A vér kis mennyiségű oxigént tartalmaz, amely nem kötődik a hemoglobinhoz, de feloldódik a plazmában. Henry törvénye szerint az oldott O2 mennyisége arányos az O2 nyomásával és oldhatósági együtthatójával. Az O2 oldhatósága a vérben nagyon alacsony: 0,1 liter vérben mindössze 0,0031 ml oldódik 1 Hgmm-enként. Művészet. Így 100 Hgmm oxigénfeszültségnél. Művészet. 100 ml vér csak 0,31 ml oldott O2-t tartalmaz.

CaO2 = [(1,34) (SaO2)] + [(Pa) (0,0031)] (3,22).

Hemoglobin disszociációs görbe. A hemoglobin oxigén iránti affinitása az O2-molekulák egymás utáni kötődésével nő, ami az oxihemoglobin disszociációs görbéjét szigmoid vagy S alakúvá teszi (3.14. ábra).

A görbe felső része (PaO2?60 Hgmm) lapos. Ez azt jelzi, hogy a SaO2 és így a CaO2 viszonylag állandó marad a PaO2 jelentős ingadozása ellenére. Fokozott CaO2 vagy O2 transzport érhető el a hemoglobintartalom vagy a plazma oldódásának növelésével (hiperbár oxigenizáció).

A PaO2, amelynél a hemoglobin 50%-kal telített oxigénnel (370 pH = 7,4), P50 néven ismert. Ez a hemoglobin oxigén iránti affinitásának általánosan elfogadott mértéke. Az emberi vér P50 értéke 26,6 Hgmm. Művészet. Azonban különböző metabolikus és farmakológiai körülmények között változhat, amelyek befolyásolják a hemoglobin oxigénkötésének folyamatát. Ide tartoznak a következő tényezők: hidrogénionok koncentrációja, szén-dioxid feszültség, hőmérséklet, 2,3-difoszfoglicerát (2,3-DPG) koncentrációja stb.

Rizs. 3.14. Az oxihemoglobin disszociációs görbéjének eltolódása a pH, a testhőmérséklet és a 2,3-difoszfoglicerát (2,3-DPG) koncentrációjának változásával az eritrocitákban

A hemoglobin oxigénhez való affinitásának változását, amelyet a hidrogénionok intracelluláris koncentrációjának ingadozása okoz, Bohr-effektusnak nevezzük. A pH csökkenése jobbra tolja el a görbét, a pH növekedése balra. Az oxihemoglobin disszociációs görbe alakja olyan, hogy ez a hatás kifejezettebb a vénás vérben, mint az artériás vérben. Ez a jelenség megkönnyíti az oxigén felszabadulását a szövetekben, gyakorlatilag nincs hatással az oxigénfogyasztásra (súlyos hipoxia hiányában).

A szén-dioxid kettős hatást fejt ki az oxihemoglobin disszociációs görbére. Egyrészt a CO2-tartalom befolyásolja az intracelluláris pH-t (Bohr-hatás). Másrészt a CO2 felhalmozódása karbamvegyületek képződését okozza a hemoglobin aminocsoportjaival való kölcsönhatás miatt. Ezek a karbaminvegyületek a hemoglobin molekula alloszterikus effektoraiként szolgálnak, és közvetlenül befolyásolják az O2-kötést. A karbaminvegyületek alacsony szintje a görbe jobbra tolódását és a hemoglobin O2 iránti affinitásának csökkenését okozza, ami a szövetekben az O2 felszabadulás növekedésével jár együtt. A PaCO2 növekedésével a karbaminvegyületek ezzel járó növekedése balra tolja el a görbét, növelve az O2 kötődését a hemoglobinhoz.

A glikolízis során a vörösvértestekben szerves foszfátok, különösen a 2,3-difoszfoglicerát (2,3-DPG) képződnek. A 2,3-DPG termelése fokozódik hipoxémia során, ami fontos adaptációs mechanizmus. Számos olyan állapot, amely a perifériás szövetekben az O2 csökkenését okozza, például vérszegénység, akut vérveszteség, pangásos szívelégtelenség stb. amelyet a vörösvértestekben a szerves foszfátok termelésének növekedése jellemez. Ugyanakkor csökken a hemoglobin O2 iránti affinitása, és nő a szövetekben való felszabadulása. Ezzel szemben bizonyos kóros állapotok, például szeptikus sokk és hipofoszfatémia esetén a 2,3-DPG alacsony szintje figyelhető meg, ami az oxihemoglobin disszociációs görbéjének balra tolódásához vezet.

A testhőmérséklet kevésbé kifejezett és klinikailag szignifikánsan befolyásolja az oxihemoglobin disszociációs görbéjét, mint a fent leírt tényezők. A hipertermia P50 növekedést okoz, pl. a görbe jobbra tolódása, ami kedvező adaptív reakció, és nem a sejtek fokozott oxigénigénye lázas állapotok esetén. A hipotermia ezzel szemben csökkenti a P50-et, azaz. balra tolja a disszociációs görbét.

A CO a hemoglobinhoz kötve (karboxihemoglobint képez) két mechanizmuson keresztül rontja a perifériás szövetek oxigénellátását. Először is, a CO közvetlenül csökkenti a vér oxigénkapacitását. Másodszor, az O2 megkötéséhez rendelkezésre álló hemoglobin mennyiségének csökkentésével; A CO csökkenti a P50-et, és balra tolja el az oxihemoglobin disszociációs görbéjét.

A hemoglobin vas vas részének vasassá történő oxidációja methemoglobin képződéséhez vezet. Normális esetben egészséges emberekben a methemoglobin a teljes hemoglobin kevesebb mint 3%-át teszi ki. Alacsony szintjét intracelluláris enzimvisszanyerő mechanizmusok tartják fenn. A methemoglobinémia ezen redukáló enzimek veleszületett hiánya vagy az enzimatikus redukcióval szemben rezisztens hemoglobinmolekulák képződése (pl. hemoglobin M) következtében alakulhat ki.

Az oxigénszállítás (DO2) az artériás vér oxigénszállításának sebessége, amely a véráramlástól és az artériás vér O2-tartalmától függ. A szisztémás oxigénszállítás (DO2) kiszámítása a következőképpen történik:

DO2 = CaO2 x Qt (ml/perc) ill

DO2 = ([(Hb) ?1,34?% telítettség] + 25%, azaz 5 ml/20 ml lesz. Így normál esetben a szervezet csak a hemoglobin által szállított oxigén 25%-át fogyasztja el. Amikor az O2 szükséglet meghaladja a lehetőséget A kitermelési együttható 25% fölé emelkedik, ellenkezőleg, ha az O2 szállítása meghaladja a keresletet, akkor az extrakciós együttható 25% alá csökken.

Ha az oxigénszállítás mérsékelten csökken, az oxigénfogyasztás nem változik a fokozott O2 extrakció miatt (a vegyes vénás vér hemoglobin oxigénszaturációja csökken). Ebben az esetben a VO2 független a szállítástól. Ahogy a DO2 tovább csökken, elérjük azt a kritikus pontot, ahol a VO2 egyenesen arányossá válik a DO2-vel. Azt az állapotot, amelyben az oxigénfogyasztás a szállítástól függ, a celluláris hipoxia miatt progresszív tejsavas acidózis jellemzi. Kritikus DO2 szintek figyelhetők meg különböző klinikai helyzetekben. Például 300 ml/(perc*m2) értékét mesterséges keringésben végzett műtétek után és akut légzési elégtelenségben szenvedő betegeknél észlelték.

A kevert vénás vérben a szén-dioxid-feszültség (PvCO2) általában körülbelül 46 Hgmm. Art., amely a különböző szintű metabolikus aktivitású szövetekből áramló vér összekeverésének végeredménye. A vénás szén-dioxid feszültség a vénás vérben alacsonyabb az alacsony metabolikus aktivitású szövetekben (pl. bőr), és magasabb a magas metabolikus aktivitású szervekben (pl. szív).

A szén-dioxid könnyen diffundál. Diffúziós képessége 20-szor nagyobb, mint az oxigéné. A sejtanyagcsere során keletkező CO2 a kapillárisokba diffundál, és három fő formában kerül a tüdőbe: oldott CO2-ként, bikarbonát anionként és karbaminvegyületek formájában.

A CO2 nagyon jól oldódik a plazmában. Az oldott frakció mennyiségét a CO2 parciális nyomásának és az oldhatósági együtthatónak (? = 0,3 ml/l vér/Hgmm) szorzata határozza meg. Az artériás vérben lévő összes szén-dioxid körülbelül 5%-a oldott gáz formájában van.

A bikarbonát anion a CO2 domináns formája (körülbelül 90%) az artériás vérben. A hidrogén-karbonát anion a CO2 és a víz reakciójának terméke H2CO3 képződéséhez és disszociációjához:

CO2 + H2O*H2CO3*H+ + HCO3- (3,25).

A CO2 és H2O közötti reakció lassan megy végbe a plazmában, és nagyon gyorsan a vörösvértestekben, ahol jelen van az intracelluláris karbohidráz enzim. Megkönnyíti a CO2 és a H2O közötti reakciót H2CO3 képződéséhez. Az egyenlet második fázisa katalizátor nélkül gyorsan lezajlik.

Ahogy a HCO3- felhalmozódik az eritrocitákban, az anion a sejtmembránon keresztül a plazmába diffundál. Az eritrocita membrán viszonylag átjárhatatlan a H+-nak, valamint általában a kationoknak, így a hidrogénionok a sejtben maradnak. A sejt elektromos semlegessége a CO2 plazmába történő diffúziója során biztosítja a klórionok beáramlását a plazmából az eritrocitákba, ami az úgynevezett klorideltolódást (Hamburger shift) hozza létre. A vörösvérsejtekben maradó H+ egy része pufferelve van, és hemoglobinnal kombinálódik. A perifériás szövetekben, ahol magas a CO2-koncentráció, és jelentős mennyiségű H+ halmozódik fel a vörösvértestekben, a H+ megkötését a hemoglobin dezoxigénezése segíti elő. A csökkent hemoglobin jobban kötődik a protonokhoz, mint az oxigénes hemoglobin. Így az artériás vér dezoxigénezése a perifériás szövetekben elősegíti a H+ kötődését a csökkent hemoglobin képződésén keresztül.

CO2 + H2O + HbO2 > HbH+ + HCO3+ O2 (3.26).

A CO2 hemoglobinhoz való kötődésének ezt a növekedését Haldane-hatásnak nevezik. A tüdőben a folyamat ellenkező irányú. A hemoglobin oxigénezése fokozza savas tulajdonságait, a hidrogénionok felszabadulása pedig túlnyomórészt a CO2 képződése felé tolja el az egyensúlyt:

O2 + HCO3- + HbH+ > CO2 + H2O + HbO2