Газы крови влияют на pH

Несмотря на то, что исследование кислотно-основного состояния, строго говоря, подразумевает исследование только величины pH (концентрации ионов H+), в реальности  в него также включается исследование физиологически важных газов, присутствующих в крови – O2 и CO2. Анализ газов показывает эффективность газообмена по величинам парциальных давлений – pO2 и pCO2.

Величина парциального давления – это процентная доля газа в общем объеме.

Газы атмосферного воздуха поступают в кровь диффузно по градиенту концентрации через альвеолярную мембрану. Молекулы O2 поступают из альвеол в кровь, а молекулы CO2 из крови в альвеолы до тех пор пока парциальные давления не выровняются.

Углекислый газ

Концентрация СО2 в альволярном воздухе столь низка, а в крови столь высока, что диффузия этого газа в альвеолы чрезвычайно эффективна и скорость его удаления зависит только от альвеолярной вентиляции – общего объема воздуха, транспортируемого в минуту между альвеолами и атмосферой ("скорости выдувания").

Следовательно, при усиленной вентиляции легких углекислый газ выводится, и показатель pCO2 в крови снижается. Это автоматически означает потерю организмом угольной кислоты (ионов H+), что является причиной защелачивания крови – алкалоза, называемого дыхательным или респираторным. Повышение концентрации СО2 в крови свидетельствует о недостаточной альвеолярной вентиляции; то есть, иными словами, повышение в крови показателя рСО является причиной дыхательного ацидоза.

Увеличенное pCO2 (гиперкапния) всегда свидетельствует о снижении альвеолярной вентиляции.

Кислород

Вопросы, связанные с оксигенацией крови и транспортом кислорода более сложны. Связано это с тем, что в виде свободных (растворенных) молекул O2 находится лишь небольшая доля общего кислорода крови. Поэтому показатель pO2 не отражает содержание кислорода в крови!

Основная часть кислорода связана с гемоглобином (оксигемоглобин, HbO2) и истинное содержание кислорода в крови зависит от двух дополнительных параметров – концентрации Hb и сатурации (насыщении) гемоглобина кислородом (HbOsat или SO2).

Оксигемоглобин

Оксигемоглобин (HbО2) – процентное содержание в крови, является отношением фракции оксигемоглобина (HbО2) к сумме всех фракций (общему гемоглобину).

Насыщение гемоглобина кислородом

Насыщение (сатурация) гемоглобина кислородом (HbOSAT, SО2), представляет собой отношение фракции оксигенированного гемоглобина к тому количеству гемоглобина в крови, который способен транспортировать О2

Отличия между двумя показателями HbО2 и HbOSAT заключаются в том, что у пациентов возможно наличие в крови фракции такой формы гемоглобина, которая не способна акцептировать О2 (Hb‑CO, metHb, сульфоHb). Но так как большинство больных не имеют в крови повышенного содержания этих форм гемоглобина, значения HbО2 и SО2 обычно очень близки. 

Например, если при отравлении нитритами количество metHb составляет 15%, тогда величина HbО2 никогда не сможет превысить 85%, но насыщение (HbOsat) может быть различно – от максимума (HbOsat=95-98%) при полном насыщении до низких величин при отсутствии кислорода.

Показатель насыщения кислородом показывает процент доступных мест связывания на гемоглобине.
насыыщение гемоглобина
Схема вариантов насыщения гемоглобина

Парциальное давление O2 выступает как движущая сила, приводящая к насыщению гемоглобина кислородом. И хотя обычно чем выше pO2 тем выше HbOsat, эта зависимость не является линейной.

кривая диссоциации гемоглобина
Кривая диссоциации гемоглобина в норме и
при изменении pH и концентрации 2,3-дифосфоглицерата

В центральной части кривой диссоциации малейшие сдвиги pO2 приводят к резким изменениям насыщения гемоглобина. И наоборот, при высоком pO2 (70-90 мм рт.ст) кривая становится плоской, насыщение гемоглобина практически не зависит от количества кислорода в плазме.

Сдвиг влево происходит при защелачивании и снижении концентрации 2,3-дифосфоглицерата и сигнализирует об увеличении сродства кислорода  к гемоглобину (в легких). Сдвиг вправо - это снижение сродства кислорода к гемоглобину (в тканях), обеспечивается закислением среды и накоплением 2,3-дифосфоглицерата.

Хотя pO2 не показывает количество кислорода в крови, но это количество зависит от pO2 через показатель сатурации гемоглобина.

В свою очередь имеются факторы, влияющие на величину pO2:

1. Альвеолярная вентиляция. Хотя она влияет как на pO2 так и на pCO2, но доля кислорода в альвеолах при гипервентиляции может лишь слегка увеличиться, приближаясь к pO2 атмосферного воздуха, при гиповентиляции – стремительно падает, вытесняясь поступающим из крови CO2. В то же время доля CO2 в альвеолах быстро снижается при усиленной вентиляции.

2. Вентиляционно-перфузионное соотношение, определяется тем, что

  • не вся кровь, притекающая к легким, соприкасается с хорошо вентилируемыми альвеолами (спадение альвеол, уплотнение стенки).
  • не все хорошо вентилируемые альвеолы получают достаточно крови.

3. Концентрация кислорода во вдыхаемом воздухе (FiO2, fraction of inspired oxygen).

 

    Вы можете спросить или оставить свое мнение.