Трифонов Е.В.
Антропология:   дух - душа - тело - среда человека,

или  Пневмапсихосоматология человека

Русско-англо-русская энциклопедия, 18-е изд., 2015

π

ψ

σ

Общий предметный алфавитный указатель

Психология Соматология Математика Физика Химия Наука            Общая   лексика
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


РЕАКЦИИ СВЯЗЫВАНИЯ И ВЫСВОБОЖДЕНИЯ КИСЛОРОДА ГЕМОГЛОБИНОМ
reactions of binding and liberating oxygen to/from hemoglobin ]

     Реакции связывания кислорода в лёгких и его высвобождения в тканях - химические реакции, обеспечивающие  перенос (транспорт) кислорода с кровью от лёгких к тканям.
     Большая часть кислорода, O2 , необходимого для осуществления метаболизма, переносится от лёгких к тканям c кровью в виде химических соединений с гемоглобином. Реакции связывания и высвобождения кислорода гемоглобином возможны при определенных условиях. Главным из них является концентрация кислорода, растворенного в крови. В таблице представлены оценки содержания дыхательных газов в крови в виде физического раствора в сопоставлении с содержанием химически связанных дыхательных газов.

Таблица. Концентрация  (мл / дл)  газа в крови,  содержащей 15 г гемоглобина. Модификация: Шмидт Р., ред. Физиология человека, 2-е изд., М.: «Мир», 1996,  см.: Соматология человека: Литература. Иллюстрации.

Газ

Артериальная кровь :
  PO2  = 95 мм рт ст,
  PCO2  = 40 мм рт ст,
  SHbO2  =
97%
Венозная кровь :
  PO2  = 40 мм рт ст,
  PCO2  = 46 мм рт ст
  SHbO2  = 75%
В растворе В соединении В растворе В соединении

Кислород

0.29

19.5

0.12

15.1

Двуокись углерода

2.62

46.4

2.98

49.7

Азот

0.98

0

0.98

0

     По сравнению с концентрациями кислорода и двуокиси углерода, находящихся в химических соединениях, концентрации O2  и CO2  в растворе крови относительно невелики. Вместе с тем они достаточны для осуществления химических реакций связывания дыхательных газов и последующего переноса дыхательных газов  системой кровообращения с кровью в химически связанном виде.
     Двуокись углерода,  СO2  - конечный продукт метаболизма в клетках - переносится с кровью к лёгким и удаляется через лёгкие во внешнюю среду.

     Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц. Каждая из них может в определенных условиях присоединять или отдавать кислород. Реакция связывания кислорода гемоглобином называется оксигенацией гемоглобина, а реакция высвобождения кислорода гемоглобином называется дезоксигенацией гемоглобина. В результате оксигенации образуется оксигемоглобин, а в результате реакции обратного направления, дезоксигенации, образуется восстановленный гемоглобин, или дезоксигемоглобин. Реакции оксигенации / дезоксигенации можно записать следующим образом:

 

Hb4 + O2  Hb4O2    (1).
 
Hb4O2 + O2  Hb4O4    (2).
 
Hb4O4 + O2  Hb4O6    (3).
 
Hb4O6 +  O2  Hb4O8    (4).

     Из уравнений (1) - (4) следует, что один моль гемоглобина может связать до 4 молей кислорода. Объём одного моля идеального газа составляет 22,4 л. Уровень количества всего гемоглобина в крови ~64,5 г. Весь гемоглобин крови может связать 4 · 22,4 л кислорода, а 1 г гемоглобина может связать 1,39 мл кислорода. При реальном химическом анализе получают несколько меньшую величину, 1,34 ÷ 1,36 мл кислорода на 1 г гемоглобина. Это обусловлено тем, что небольшая часть гемоглобина находится в химически неактивной форме. Таким образом, ориентировочно можно считать, что в организме 1 г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода. Этот показатель способности гемоглобина связывать кислород называют по имени первооткрывателя коэффициентом Хюфнера.


Схема. Химические реакции, обеспечивающие перенос кислорода и двуокиси углерода с кровью.
Модификация: Шмидт Р., ред. Физиология человека, 2-е изд., М.: «Мир», 1996,
см.: Соматология человека: Литература. Иллюстрации.


     Особенности протекания реакций связывания и высвобождения двуокиси углерода веществами крови наглядно демонстрируются соответствующими кривыми связывания двуокиси углерода.
     Рассматриваемые реакции зависят от ряда факторов, важнейшим из которых является напряжение двуокиси углерода в крови.
     Реакции ассоциации и диссоциации двуокиси углерода с веществами крови в организме сопряжены и взаимодействуют с химическими реакциями связывания и высвобождения кровью кислорода.
     Напряжение двуокиси углерода в артериальной крови, поступающей в капилляры микрогемациркуляторного русла тканей, составляет 40 мм рт ст (5,3кПа). В клетках же, расположенных около этих капилляров, напряжение двуокиси углерода значительно выше, так как она непрерывно образуется как конечный продукт метаболизма. В связи с этим, растворенная в цитоплазме клеток двуокись углерода, диффундирует в направлении положительного градиента напряжения через мембрану клеток в интерстициальную жидкость, а оттуда в кровь капилляров.


     Германский химик Carl Gustav von Hüfner (1840-1908) экспериментально и теоретически доказал, что с одним граммом кристаллического гемоглобина может комбинироваться 1,34 мл кислорода (Hüfner, C. G.. 1894. Neue Versuche zur Bestimmung der Sauerstoffkapazit des Blutfarbstoffs. Arch. Pathol. Anat. Physiol. 55: 130). Эта величина была обозначена как константа Хюфнера. Позже её теоретически максимальное значение было уточнено и принято равным 1,39 мл / г Hb. Реальное максимальное значение константы Хюфнера несколько меньше, поскольку часть гемоглобина крови находится в неактивной форме.
     Используя этот коэффициент и располагая данными о концентрации в крови гемоглобина (150 г на 1 л крови), можно вычислить показатель, характеризующий способность крови связывать кислород. Его называют кислородной емкостью крови. Значение кислородной ёмкости крови:  

C[O2]max = 1,34 · 150 = 0,2 л кислорода на 1 л крови.

В действительности значение этого показателя несколько меньше теоретически рассчитанного, поскольку реально гемоглобин оксигенируется не полностью.
     Особенности протекания реакций ассоциации гемоглобина с кислородом и диссоциации оксигемоглобина наглядно демонстрируются кривыми диссоциации оксигемоглобина. Рассматриваемые реакции зависят от температуры, от степени щёлочности среды реакции, от напряжения двуокиси углерода в крови и от ряда других факторов. Это отражается на соответствующих графиках: зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от температуры, зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от напряжения кислорода, зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от напряжения двуокиси углерода, зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от pH, зависимость реакций связывания и высвобождения кислорода гемоглобином от концентрации 2,3-ДФГ.
     Реакции ассоциации и диссоциации гемоглобина с кислородом в организме сопряжены и взаимодействуют с химическими реакциями связывания и высвобождения кровью двуокиси углерода.
     Двуокись углерода,  CO2  - конечный продукт метаболизма в клетках - переносится с кровью к лёгким и удаляется через лёгкие во внешнюю среду. Так же как и кислород, двуокись углерода может переноситься как в виде физического раствора, так и в составе химических соединений. Химические реакции связывания  CO2  несколько сложнее, чем реакции присоединения кислорода. Механизмы управления переносом двуокиси углерода связаны с механизмами регулирования кислотно-щёлочного равновесия крови, регулированием внутренней среды организма в целом.


См.: Система дыхания: Cловарь,
         Система дыхания: Литература. Иллюстрации,
         Управление в системе дыхания: Литература. Иллюстрации,
         Показатели деятельности системы дыхания.

Google

В отдельном окне: 

     
«Я    У Ч Е Н Ы Й    И Л И . . .    Н Е Д О У Ч К А ?»
    Т Е С Т    В А Ш Е Г О    И Н Т Е Л Л Е К Т А

Предпосылка:
Эффективность развития любой отрасли знаний определяется степенью соответствия методологии познания - познаваемой сущности.
Реальность:
Живые структуры от биохимического и субклеточного уровня, до целого организма являются вероятностными структурами. Функции вероятностных структур являются вероятностными функциями.
Необходимое условие:
Эффективное исследование вероятностных структур и функций должно основываться на вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2015, …).
Критерий: Степень развития морфологии, физиологии, психологии человека и медицины, объём индивидуальных и социальных знаний в этих областях определяется степенью использования вероятностной методологии.
Актуальные знания: В соответствии с предпосылкой, реальностью, необходимым условием и критерием... ...
о ц е н и т е   с а м о с т о я т е л ь н о:
—  с т е п е н ь  р а з в и т и я   с о в р е м е н н о й   н а у к и,
—  о б ъ е м   В а ш и х   з н а н и й   и
—  В а ш   и н т е л л е к т !


Любые реальности, как физические, так и психические, являются по своей сущности вероятностными.  Формулирование этого фундаментального положения – одно из главных достижений науки 20-го века.  Инструментом эффективного познания вероятностных сущностей и явлений служит вероятностная методология (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2014, …).  Использование вероятностной методологии позволило открыть и сформулировать важнейший для психофизиологии принцип: генеральной стратегией управления всеми психофизическими структурами и функциями является прогнозирование (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2012, …).  Непризнание этих фактов по незнанию – заблуждение и признак научной некомпетентности.  Сознательное отвержение или замалчивание этих фактов – признак недобросовестности и откровенная ложь.


     ♥  Ошибка?  Щелкни здесь и исправь ее!                                 Поиск на сайте                              E-mail автора (author): tryphonov@yandex.ru

π

ψ

σ

Санкт-Петербург, Россия, 1996-2015

Copyright © 1996-, Трифонов Е.В.

Разрешается некоммерческое цитирование материалов данной энциклопедии при условии
полного указания источника заимствования: имени автора, названия и WEB-адреcа данной энциклопедии


 
Всего посетителей = Altogether Visitors :  
Посетителей раздела «Соматология» = Visitors of section «Somatlogy» :