Betydningen af hæmoglobin
Oxygen transporteres i blodet gennem to forskellige mekanismer: dets opløsning i plasmaet og dets forbindelse til hæmoglobin indeholdt i røde blodlegemer eller erythrocytter.
Da ilt er næppe opløseligt i vandige opløsninger, er overlevelsen af den menneskelige organisme underordnet tilstedeværelsen af tilstrækkelige mængder hæmoglobin. Faktisk er i en sund individ bundet til hæmoglobin over 98% af den tilstedeværende ilt i en given mængde blod og transponeret af erytrocytter.
Forbindelse mellem hæmoglobin og ilt
Bindingen af ilt til hæmoglobin er reversibel og afhængig af dette gass partialtryk (PO 2 ): I lungekapillærer, hvor plasma PO 2 øges på grund af diffusion af ilt fra alveolerne, binder hæmoglobin til ilt ; I forstæderne, hvor ilt anvendes i cellulær metabolisme og plasma PO 2 dråber, overfører hæmoglobin ilt til væv.
Men hvad er PO 2 ?
Delvis Oxygen Tryk
Partialtrykket af en gas, såsom ilt, inden for et begrænset rum (lunger) indeholdende en blanding af gas (atmosfærisk luft) defineres som det tryk, som denne gas ville have, hvis den optog det rum, der betragtes som alene.
For at forenkle konceptet forestiller vi partialtrykket som mængden af ilt: jo højere er partialtrykket af ilt, desto større er dets koncentration. Dette er et meget vigtigt aspekt, hvis vi mener, at en gas har tendens til at sprede sig fra et punkt med større koncentration (højere partialtryk) til et punkt med lavere koncentration (lavere partialtryk).
Denne lov regulerer gasudveksling på lunge- og vævsniveau.
Faktisk er der på lungeniveau, hvor luften af alveolerne er i tæt kontakt med blodkarillernes meget tynde vægge, passerer iltmolekylerne ind i blodet, fordi iltpartiet i den alveolære luft er højere end blodets PO 2 .
Data i hånden er PO 2 i det venøse blod, der når pomonen i hvilevilkår, omtrentlig 40 mmHg, mens alveolær PO 2 på havniveau er lig med ca. 100 mmHg; Følgelig diffunderer oxygenet i overensstemmelse med dens koncentrationsgradient (partialtryk) fra alveolerne mod kapillærerne. Konceptuelt vil passagen stoppe, når PO 2 i det arterielle blod, der forlader lungerne, vil have ligget den atmosfæriske i alveolerne (100 mmHg).
Når arteriel blod når vævskapillærerne, er koncentrationsgradienten omvendt. Faktisk er i en hvilecelle den intracellulære PO 2 i gennemsnit 40 mmHg; da blodet ved kapillærens arterielle ende har en PO 2 på 100 mmHg, idet oxygenet diffunderer fra plasmaet til cellerne. Diffusionen stopper, når det venøse kapillærblod når det samme partielle oxygentryk af intracellulært miljø, dvs. 40 mmHg (i hvilevilkår). Under en fysisk indsats mindskes koncentrationen af ilt i det cellulære miljø og dermed gasens partialtryk (lige op til 20 mmHg); Følgelig sker overførslen af ilt fra plasma hurtigere og konsekvent.
Som vi har set, afhænger tilstrækkelig indtagelse af ilt af blodet, som strømmer i lungekapillærerne, strengt på lufttrykket i de alveolære sække; vi har også set hvordan i dette sted er PO 2 alveolar normalt (på havniveau) lig med 100 mmHg; hvis denne værdi er for meget reduceret, er diffusionen af oxygen fra luften til blodet utilstrækkelig, og der opstår en farlig tilstand kendt som hypoxi .
Hypoxi: Lavt blodsyre
| Normale værdier af arteriel PO 2 | |
| Alder (år) | mmHg |
| 20-29 | 94 (84-104) |
| 30-39 | 91 (81-101) |
| 40-49 | 88 (78-98) |
| 50-59 | 84 (74-94) |
| 60-69 | 81 (71-91) |
Alveolærluftens partialtryk kan falde ned ved høj højde (fordi atmosfærisk tryk er reduceret) eller når lungeventilationen er utilstrækkelig (som sker i nærvær af lungesygdomme, såsom kronisk obstruktiv bronkitis, astma, fibrotiske lungesygdomme, lungeødem og emfysem).
Den samme situation opstår, når alveolens væg tykker eller reducerer arealet af deres overflade. Hastigheden af diffusion af ilt fra luften til blodet er faktisk direkte proportional med arealet af den alveolare overflade, der er tilgængelig og omvendt proportional med tykkelsen af den alveolære membran.
Emphysema, en degenerativ lungesygdom, der hovedsagelig skyldes cigaretrøg ødelægger alveolerne, hvilket reducerer overfladen af overfladen, der er tilgængelig til gasudveksling; i lungefibrose på den anden side øger aflejringen af arvæv tykkelsen på den alveolære membran. I begge tilfælde er diffusionen af oxygen gennem de alveolære vægge meget langsommere end normalt.
Hypoxi kan også skyldes en nedsat koncentration af hæmoglobin i arterielt blod. Sygdomme, der nedsætter mængden af hæmoglobin i røde blodlegemer eller deres antal, påvirker negativt blodets evne til at transportere ilt. I ekstreme tilfælde, som hos personer, der har mistet vigtige mængder blod, kan koncentrationen af hæmoglobin være utilstrækkelig til at tilfredsstille cellens efterspørgsel efter ilt; i disse tilfælde er den eneste løsning til at redde patientens liv blodtransfusion.
Hemoglobin Dissociation Curve
Det fysiske forhold mellem plasma PO 2 og mængden af ilt forbundet med hæmoglobin er blevet undersøgt in vitro og er repræsenteret ved den karakteristiske hæmoglobindissociationskurve .
Iagttagelse af kurven vist i figuren kan ses at ved en PO 2 lig med 100 mmHg (værdi normalt registreret i alveolarområdet) er 98% af hæmoglobin bundet til ilt.
Bemærk at procentdelen af hæmoglobinmætning ved værdier over 100 mmHg ikke stiger yderligere, hvilket fremgår af fladningen af kurven; af samme årsag, så længe alveolær PO 2 forbliver over 60 mmHg, er hæmoglobinet mættet i mere end 90%, og det opretholder derfor en næsten normal kapacitet til at bære ilt i blodet. For mere information, se artiklen om hæmoglobin og Bohr-effekten.
Alle de faktorer, der er anført i artiklen, kan evalueres ved hjælp af simple blodprøver, såsom antal røde blodlegemer, hæmoglobindosering og iltmætning i blodet (procentdel af hæmoglobin mættet med oxygen sammenlignet med den totale mængde hæmoglobin til stede i blodet).
