Газообмен и транспорт газов

Жизнедеятельность организма связана с поглощение им О₂ и выделением СО₂. Фактически все звениья газотранспортной системы организма, включая регуляторные организмы, призваны обеспечить концентрацию кислорода в клетках, необходимую для поддержания активности дыхательных ферментов.

Перенос О2 из альвеолярного воздуха в кровь и СО₂ из крови в альвеолярный воздух происходит исключительно путем диффузии. Движущей силой диффузии является разница давления О₂ и СО₂ по обеим сторонам альвеолокапиллярной мембраны.

В легких кровь из венозно превращается в артериальную, богатуб О₂ и бедную СО₂. Артериальная кровь поступает в ткани, где в результате беспрерывно происходящих процессов используется О₂ и образуется СО₂. В тканях напряжение О₂ близко к 0, а напряжение СО₂ велко. В результате разности давления СО₂ из ткани диффундирует в кровь, а О₂ — в ткани.

Газы очень слабо растворяются в жидкостях. Так, только небольшая часть О₂ растворяется в плазме, а СО₂ — 3−6%. Основная чпсть гемоглобина транспортируется в форме непрочного соединения гемоглобина, который содержится в эритроцитах. При присоедининии кислорода к гемоглобину образуется оксигемоглобин, а при отдаче кислорода — дизоксигемоглобин. Оксигинация гемоглобина зависит от парциального давления О₂ в среде, с которой контактирует кровь. Сродство гемоглобина с кислородом измеряется величиной парциального давления, про которой гемоглобин насыщается на 50%.

Гемоглобин особенно легко соединяется с угарным газом СО с образованием карбосигемоглобина, не способного к переносу О₂. Вследствии этого в организме человека возникают симптомы кислородного голодания.

Углекислый газ обладает способностью всткпать в разные химические связи, образуя в том числе и нестойкую угольную кислоту. Это обратная реакция, которая зависит от парциального давления СО₂ в воздушной среде. Она резко увеличивается под действием фермента карбоангибразы, который находится в эритроцитах, куда СО₂ быстро диффундирует из плазмы. Связыванию СО₂ способствует снижение кислотных особенностей гемоглобина. Угольнвя кислота в тканевых капиллярах реагирует с ионами натрия и калия. Углекислый газ транспортируется к легким в физически растворенном в виде карбогемоглобина, угольной кислоты и инов калия и натрия. Около 70% его находится в плазме, а 30% - в эритроцитах.