Рис. 24-21. Влияние pH на кривую насыщения гемоглобина кислородом. Свойственные тканям низкие значения pH способствуют высвобождению кислорода, тогда как более высокие значения pH в легких способствуют связыванию кислорода.
При дальнейшем возрастании парциального давления кислорода кривые выходят на плато, которое соответствует полному насыщению гемоглобина кислородом, т.е. связыванию четырех молекул 02 каждой молекулой гемоглобина. Обратимое связывание кислорода гемоглобином сопровождается высвобождением прогонов в соответствии с уравнением
Следовательно, с ростом pH равновесие должно сдвигаться вправо и при данном парциальном давлении связывание кислорода увеличится. Наоборот, при понижении pH связывание кислорода уменьшится.
В легких, где парциальное давление кислорода велико (90-100 мм рт. ст.) и величина pH относительно высока (до 7,6), гемоглобин насыщается кислородом почти в максимальной степени (рис. 24-21). Вместе с тем в капиллярах, пронизывающих периферические ткани, где напряжение кислорода невелико (25-40 мм рт. ст.) и величина pH относительно низка (7,2-7,3), кислород высвобождается и поступает в дышащие ткани. В оттекающей от органов венозной крови гемоглобин насыщен кислородом только на 65/0. Таким образом, при циркуляции крови между легкими и периферическими тканями степень насыщения гемоглобина кислородом циклически меняется от 65 до 97%.
Важным регулятором степени оксигенирования гемоглобина служит 2,3-бис-фосфоглицерат (БФГ). Чем выше концентрация БФГ в клетке, тем ниже сродство гемоглобина к кислороду. В случаях когда доставка кислорода в ткани оказывается хронически недостаточной, как это бывает у людей с пониженным содержанием эритроцитов в крови или у обитателей высокогорья, концентрация БФГ в эритроцитах оказывается выше, чем у здоровых людей, живущих на уровне моря. Этот биохимический сдвиг способствует тому, что гемоглобин легче отдает тканям связанный кислород, и тем самым компенсируется снижение количества кислорода, связываемого гемоглобином в легких.
Измерения содержания кислорода в крови необходимы для диагностики и наблюдения за течением заболеваний, сопровождающихся нарушением транспорта кислорода кровью. К числу таких заболеваний относятся тяжелые анемии, при которых понижено число эритроцитов в крови либо содержание гемоглобина в эритроцитах; астма, при которой насыщение крови кислородом может быть снижено вследствие спазма бронхиол, а также сердечная недостаточность, при которой скорость перекачивания крови сердцем не обеспечивает достаточного снабжения тканей кислородом.