Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.2 (947489), страница 117
Текст из файла (страница 117)
Слектрафотаметричегкий анализ. Принцип метода состоит в определении содержания НЬ в крови по экстннкции монохроматического света, Поскольку растворенный гемоглобин нестабилен, а экстннкция зависит от степени оксигенации, его необходимо предварительно ~ереаести а стабильную форму.
Спектрофотометрические измерения содергкання гемоглобина произволят следующим образом. Кровь набирают в квпиллярную пипетку и затем смешивают с раствором, содержащим калий железосинеролнстый (Кг[ре(СЫ)е3. шганистый калий (КС)Ч) и бикарбонат натрия (НаНСОг). Под действием этих веществ эритроциты разрушаются, и гемоглобин превращается в цманмеггемоглебми НЬОЧ (содержащий трехвалентное железо), способный сохраняться в течение нескольких недель. При спектрофотометрин раствор пианметгемоглобина освещают монохроматнческнм светом с ллиной волны 546 нм н определяют эхгтинхцию Е. Зная коэффициент экстннкции е и толщину слоя раствора д, можно, исходя из закона гталгбгрта - Бэрд [уравнение (2)), определить концентрацию раствора С непосредственно по величине экстннкции Е. Чаще предпочитают, однако.
предварительно откалибровать шкалу зкстинкцни при помощи стандартного раствора. В настоящее время цнанмегтемоглобиновый магов считается наиболее точным ю общепринятых способов измерения содержания гемоглобина [32). Среднее содержание гемоглобина в эрнтроцнте. Важньпи диагностическим показателем, позволяющим оценить эрнтропоэз н провести дифференциальную днапюстику различных форм анемии, служит среднее содержаине гемоглобина в одном зрнтроцнте (СГЭ) (по международной классификации — гпеап согрцзсц!аг Ьегцод!ОЬгп, )ЫСН). Эта величина отражает абсолютное количество гемоглобина, содержащееся в среднем в одном эритроците. Ее находят путем деления количества гемоглобина в определенном объеме крови на число зрнтроцнтов в том же объеме.
Приведем пример расчета СГЭ. У здорового мужчины в 1 л крови содержится 152 г НЬ н 5! млн. 10е эрнтроцитов (1 л = 10е мкл). СГЭ равно отношению этих величин: 158 г СГЭ = = 31.10 " г = 31 пг. 5.! . 10'г Такая же величина СГЭ характерна и для здоровых женшин: 140 г СГЭ = = 31 (1О 'г г) = 31 пгп. 46 10гг Эритроциты с нормальным содержанием гемоглобина (26 36 пг) называют нормохроммымн.
Если СГЭ патологически смнжено, то эритроциты называют гнпохромныма, а если оно повышено гиперхромными. Этн же термины употребляют и лля обозначения различных форм анемии. Так, когда образование гемоглобина снижается в результате иедагглагнка железа, содергкание гемоглобина в расчете на эритроцит падает, и возникает гинахромная анемия. При других разновидностях анемии (например, лернициозиой анемии) нарушается образование красных кровяных тепел в костном мозгу, и в крови появляются деформированные эритроциты с высоким содержанием гемоглобина.
В этом случае речь идет о гинерхрамиой аиемии. После значительной кровопотери СГЭ сначала не изменяется (нормохромная анемия), а в последующем вследствие юбьпочной продукции зрмтропнтов содержание гемоглобина в них падает (гипохромная анемия). Связь между рвзлнчнымм параметримн зритронмтов. При оценке состояния эритроцитов, производимой в диагностнчесхих целях, обычно измеряют три показателя чшла эритрацитал Э (мкл), содержание гемоглобина в крови НЬ (г1л) и гематохрит (ГК). Исходя нз этих трех показателей, можно вывести еще трн величины среднее содержание гемоглобина в зритроците (СТЭ), сргднияо хаицеиаграцию гемоглобина е эритроците (КГЭ) (по меж- " Приведены данные для Центральной Европы; для популяции Северной Америки СГЭ = 29 пг (по Уннтробу).
ГЛАВА 22. ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВИ дуиародиой кхассифншции — пка1п ссгрцэсц1аг Ьегпоя!оып сопсепгхабоп, МСНС) и средний обеем эритрочияцж (ОЭ/. Взаимосвязь между всеми этими показателями видна иэ их названий. Приведем схему этой взаимосвязи: [НЬ) О Так,еслиЭ = 5.10 .мкл ', [НЬ) = 150 г/л, ГК = 0,45, то остальные три показателя составляют: СГЭ = 30 пг, КГЭ = 333 г/л, а ОЭ= 0,09.10 ~ мкл = 90 фл (фемтолитров) =-90 мкмэ (перевод одних единиц в другие приведец па с.
845). 22.2. Перенос киспорода кровью Физическая растворимость газов Парциялыюе давление (напряжение) газов в жидкости. Почти во всех жидкостях может содержаться некоторое количество физически рогтво/земных газов. Содержание растворенного газа в жидкости зависит от его парциального давления. Если жидкость привести в состояние термодинамнческого равновесия с находящимся над ней газом (для этого необходимо, чтобы площадь соприкосновения и время контакта обеих фаз была достаточно велики), то в жидкости создается напряжение газа, равное его парциальному давлению в газовой фазе.
а [газ3 = — Р,. 760 (3) В знаменателе этого выражения стоит число 760, так как при определении а в качестве единиц Содержание физически распю рваных газов в крови. Содержание газа в жидкости в физически растворенном виде зависит от его напряжения Р, н коэффициента распюворимости Бунзена а, отражающего свойство растворимости. Коэффициент Бунзена соответствует объему газа (в миллилитрах), физически растворяющемуся в 1 мл жидкости при напряжении газа, равном 1 атм (1 атм = 760 мм рт. ст.
= 101 кПа). Зависимость содержания физически растворенного газа в жидкости от его напряжения н коэффициента растворимости называется заковом Генри-Дальтоиа: используют атмосферы, а напряжение газа Р„обыч- но выражают в миллиметрах ртутного столба. Величина коэффцциеюипа Бунзена зависит от природы растворенного газа„свойств растворителя и температуры. В табл. 22.1 приведены некоторые значения этого коэффициента дла растворов атмосферных газов в воде и крови. Используя закон Генри-Дальтона [уршнение (3)), можно вычислить содержание физически растворенного газа в жилхости, исходя иэ его напряжения и вегичииы а.
Так. в артериальной крови (прн Р, = 95 мм рт. ст. и Р = 40 мм рт. ст.) содержание физически растворелнаго О~ составляет 0,003 мп Оэ иа ! мл крови„а СО,-0,026 мл СО на 1 мл крови. Несмотря ва то что папря1кение СОг нц1ке, чем напряжение Ом количество физически растворенного СОэ в 9 раз болыпе. Это объясняется тем„что коэффициент растворимости для СОэ в 20 рэз больше, чем для Оэ Таблица 22.1. Коэффициент растворимости Бунзена а (мп газа.мп растаорителя-'.атм ') дпп О, СО, и !Ч, в воде и в крови еп Э Вода, 20 "С Вода, 37 "С Кровь, 37 С 0,031 0,88 0,016 0,024 0,57 0,012 0,024 0,49 0,012 Связывание кнслородн гемоглобниом Кяслорпдиая емкость крови.
Большая часть кислорода переносится кровью в виде химического соединения с гемоглобццом. Для того чтобы узнать, какое иаабельгцее количеепю Оз может быть связано гемоглобином, следует иметь в виду, что молекула последнего состоит нз четырех субъединнц (рис. 22.3). Следовательно, реакцию оксигенации можно записать слеауюгцим образом: НЬ + 4Ог НЬ(Оэ)х. (4) Таким образом, 1 моль гемоглобина может связать до 4 моль О . Поскольку объем 1 моль идеального газа составляет 22,4 л, 64500 г гемоглобина связывают 4.22,4 л Оэ, а 1 г гемоглобина- 1,39 мл Ог., Прн анализе газового состава крови получают несколько меньшую величину (1,34- 1,36 мл Оз на 1 г НЬ).
Это обусловлено тем, что Хотя содержание в крови Оэ и СО, в физически растворенной форме относительно невелико, зта их форма играет огромную роль в жизнедеятельности организма. Для того чтобы связаться с теми илн иными веществами, дыхательные газы сначала должны быть доставлены к ним а физически растворенном виде. Таким образом, лрц диффузии е тхпць или иэ нее каэкдая молекула Ог или СО. в течение некоторого времени находится в растворенной форме.
610 ЧАСТЬ тг!. ДЫХАНИЕ небольшая часть гемоглобина находится в неактивном состоянии 1255. Таким образам, ортшнтировочно можно считать, что ш о!ео !г НЬ связывает 1,34 мл Оз (так называемое число ликфнера). В последнее время стало принятым выразкать молярную концентрацию гемоглобина в пересчете на его мономер (с.
В45). В этом случае 1 моль НЬ (= 16100 г НЬ) может связать до 1 моль Ох (= 22,4 л От). Такой расчет лает в итоге ту же величину, что н расчет числа Хюфнера. Исходя из числа Хюфнера, можно, зная содержание гемоглобина, вычислить кислородную емкость крови: ~ОДиа», = (1,34 мл О, на 1 г НЬ). (150 г НЬ на 1 л крови) = 0,2 л Оз на ! л крови. Однако такое содержание кислорода в крови может достигаться лишь в том случае, если кровь контактирует с газовой смесью, насыщенной кислородом (Ро, > 300мм рт, ст.); при этом равновесие (4) значительно сдвинуто вправо. В естественных условиях эта реакция протекает при меньшем значении парциального давления О,, поэтому гемоглобин оксигеннруется не полностью. Кривая диссоциация оцтигемоглобина.
Реакция взаимодействия кислорода с гемоглобином (4) подчиняемся закону действующих масс. Это означает, что соотношение между количествами гемоглобина и окснгемоглобнна зависит от содержания физически растворенного Оз в крови; последнее же, согласно закону Генри- Дальтона, пропорционально напряжению О,. Процент окснгемоглобнна от общего солержания гемоглобина наэыва!от кислородным насыщением (Бо ) гемоглобина: оз !НЬО ] Б = 100% (5) т 1НЬ1 + ГНЬО,1 Если гемоглобин полностью лезоксигенирован, то Бо — — 0%; если же весь гемоглобин превратился 2 в окснгемоглобин, то Бо = 100%. В соопыетгтвии с законом действующих масс насыщение гемоглобина кшлородом завысит от нппряжпния Оз.