Sự vận chuyển oxy và
cacbonic của máu
1. Sự vận chuyển Oxy
Oxy được vận chuyển theo máu dưới hai dạng:
dạng hoà tan (tự do) và dạng kết hợp.
* Dạng hoà tan: Khả năng hoà tan
của O2 trong máu rất thấp và phụ thuộc vào áp suất riêng phần của
nó. Nếu ở máu động mạch Po2 là 104mmHg thì lượng O2 hoà
tan là 0,3ml/100ml máu. Khi Po2
ở tĩnh mạch còn lại 40mmHg thì chỉ có 0,12ml/100ml máu. Như vậy cứ 100ml
máu vận chuyển đến mô chỉ còn 0,3ml – 0,12ml = 0,18ml O2, chỉ chiếm
2 – 3% lượng O2 đưa đến mô, trong lúc đó dưới dạng kết hợp với Hb đã
cung cấp cho mô 5ml/100ml máu, chiếm 97 – 98%. Khả năng của O2 có thể
hoà tan ở mức 29ml/100ml máu khi Po2 đạt 3000mmHg, nhưng khi đó sẽ gây hiện tượng
co giật gây phù phổi nặng (gọi là trúng độc O2). Do vậy khi truyền
oxy, cần chú ý để duy trì Po2 ở mức 1000mmHg.
* Dạng kết hợp: Quá trình vận
chuyển này là kết quả một loạt phản ứng thuận nghịch giữa oxy và hemoglobin
(Hb). Sự kết hợp giữa oxy và Hb tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của O2.
Khi Po2 tăng lên 100mmHg (ở phổi)
thì tỉ lệ HbO2 tạo ra đạt đến 97% ở mức bảo hoà, cho nên ở phổi gần như
toàn bộ Hb kết hợp với oxy. Ở mô Po2 giảm còn 40mmHg, phản ứng phân
ly theo chiều nghịch xảy ra, O2 được giải phóng để cung cấp cho tế bào.
Sự kết hợp giữa Hb và O2 còn phụ thuộc vào pH và nhiệt độ của máu, khi
pH nghiêng về kiềm sự kết hợp tăng còn khi nhiệt độ tăng sự kết hợp đó bị giảm.
Phân tử Hb gồm 4 chuỗi
polypeptide, 2 chuỗi α và 2 chuỗi β. Mỗi chuỗi chứa một nhóm sắc tố đặc biệt là
nhóm hem. Mỗi nhân hem có chứa 1 nguyên tử sắt 2 (Fe++) ở trung tâm. Mỗi nguyên
tử Fe kết hợp với 1 phân tử O2, nghĩa là 1 phân tử Hb kết hợp thuận nghịch được 4 phân tử oxy.
Phản ứng giữa Hb với oxy thường
được viết tổng quát như sau:
Hb
+ O2 <-->
HbO2
Thực chất là phản ứng Hb kết hợp
với 4 phân tử O2 như sau:
Hb4 + 4 O2 <-->
Hb4O8
Oxy khi liên kết với nguyên tử sắt được gắn một cách lỏng lẻo để tạo thành hợp chất oxyhemoglobin. Mỗi gam
Hb có khả năng gắn tối đa là 1,34ml O2,
mà trong 100ml máu có khoảng 15g Hb, do đó thể tích O2 ở dạng liên kết
là:
1,34ml × 15 = 20
ml O2 /100ml máu
Như vậy khi áp suất riêng phần của
oxy ở mức 100mmHg (ở phổi), số lượng O2
kết hợp với Hb là 20ml,còn khi áp suất riêng phần của O2 là 40mmHg (ở
mô), số lượng O2 kết hợp là 15ml. Nghĩa là lượng O2 được giải
phóng từ 100ml máu khi đến mô là 5ml ( 20 – 15 = 5ml).
Trong trường hợp khi hoạt động mạnh
cơ thể cần nhiều oxy nên Po2 ở mô giảm còn 15mmHg, vì vậy mà lượng O2
kết hợp với Hb là khoảng 5ml, và như vậy 100ml máu động mạch cung cấp cho mô lượng
O2 tăng gấp 3 lần (20 – 5 = 15ml O2). Mặc dù sự phân ly hợp
chất HbO2 tăng lên do áp suất riêng phần của O2 giảm
nhưng O2 vẫn không đủ cho cơ thể, khi hoạt động mạnh và kéo dài nhu
cầu O2 của cơ thể tăng lên 15 lần. Trong trường hợp này nhờ lưu lượng
tim tăng lên 5 lần nên nhu cầu O2
cơ thể vẫn được đảm bảo (3 × 5 = 15 lần).
2. Sự vận chuyển cacbonic
CO2 được vận chuyển trong máu cũng dưới
hai dạng: dạng hoà tan và dạng kết hợp.
*
Dạng hoà tan
Ở mô, khí CO2 được sinh ra trong
quá trình trao đổi chất một phần đã khuếch tán vào máu dưới dạng hoà tan, chiếm
khoảng 4% toàn bộ khí CO2 về phổi.
*
Dạng kết hợp
Trong máu CO2 có những dạng kết hợp
sau:
- CO2 kết hợp với H2O
của huyết tương tạo H2CO3 và acid này lại phân ly ngay
cho H+ và HCO3-. Dạng vận chuyển CO2
dưới dạng ion bicacbonat này không nhiều, trong 100ml máu chỉ có khoảng 0,1 –
0,2mlCO2 được vận chuyển, chiếm khoảng 3 – 4%.
- CO2 kết hợp với H2O
trong hồng cầu, phản ứng xảy ra giống như ở huyết tương, có điều lượng CO2 được vận chuyển dưới dạng ion bicacbonát chiếm
đến 70% tổng số CO2, tức là khoảng 3ml trong 100ml máu. Phản ứng kết
hợp giữa CO2 với H2O trong hồng cầu nhờ một enzyme carbonicanhydrase
của hồng cầu xúc tác.
Lượng HCO3-
trong hồng cầu tăng sẽ thấm huyết tương để vận chuyển về phổi và lúc đó sẽ có một
lượng Cl- (do NaCl phân ly) đi vào hồng cầu để lập lại cân bằng điện
tích cho hồng cầu. Còn lượng H+ sẽ kết hợp với Hb của hồng cầu tạo một
acid yếu – acid hemoglobinic (HHb). Acid này là hệ đệm quan trọng của máu để điều hoà độ pH cho máu.
- CO2 kết hợp trực tiếp
với Hb tạo ra carbohemoglobin (HbCO2). Đây cũng là phản ứng thuận
nghịch. Phản ứng xảy ra cũng phụ thuộc vào áp suất riêng phần của CO2.
Sự kết hợp xảy ra ở máu mao mạch của mô và phân ly ở mao mạch phổi.
Hb +
CO2 <--> HbCO2
Tổng số khí CO2 vận
chuyển theo dạng này chiếm khoảng 23%, tức là khoảng 1,5mlCO2 trong
100ml máu. Ngoài ra còn một lượng nhỏ CO2 được vận chuyển dưới dạng
kết hợp với protein của huyết tương.
Theo GTSLĐV&Người
DOWNLOAD:
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét