Transport gazów między płucami i tkankami
W organizmie system przenoszenia tlenu składa się z płuc i układu krążenia. Dostarczanie tlenu do poszczególnych tkanek zależy od ilości tlenu docierającej do płuc, dostatecznej wymiany gazowej w płucach, przepływu krwi do tkanek i zdolności krwi do transportu tlenu. Przepływ krwi zależy od stopnia zmniejszenia się łożyska naczyniowego w tkankach i od pojemności minutowej serca.
Tlen jest dostarczany do tkanek w postaci związanej z hemoglobiną. Wymiana gazów między płucami a tkankami i mitochondriami w tkankach jest procesem dwukierunkowym. Krew zawierająca hemoglobinę wysyconą tlenem odpływa z płuc, kierując się do sieci naczyń włosowatych krążenia dużego. W naczyniach włosowatych w tkankach prężność tlenu jest mała i z hemoglobiny utlenowanej znajdującej się w erytrocytach uwalnia się około ¼ transportowanego tlenu. Cząsteczki O2 uwolnione z hemoglobiny przechodzą przez otoczkę erytrocytów do osocza, następnie przez komórki śródbłonka naczyń włosowatych do płynu międzykomórkowego i dopiero z tego płynu dyfundują przez błonę komórkową do poszczególnych komórek. Tlen atmosferyczny trafia ostatecznie do mitochondriów. Pokonując tę drogą przemieszcza się zgodnie z gradientem malejącego ciśnienia parcjalnego wynoszącego od około 160 mmHg w powietrzu atmosferycznym do 1,5-15 mmHg w mitochondriach.
wdychane powietrze(160 mmHg) → gaz pęcherzykowy (102 mmHg) → krew tętnicza (95 mmHg)→ cytozol komórek (15-37 mmHg)→ mitochondrium (1,5-15 mmHg) - napisałam Ci ten schemat bo chyba go nie ma na solonej owcy ;)
Krew żylna odpływająca do zbiornika żylnego dużego zawiera hemoglobiną wysyconą tlenem średnio w 75%. Transport tlenu z krwi kapilarnej do tkanek zależy od gradientu ciśnień parcjalnych O2 między kapilarami a komórką. Tlen jest wykorzystywany głównie do utleniania składników w mitochondriach, a towarzyszy temu powstawanie dwutlenku węgla i wody. Wysoka prężność dwutlenku węgla przesuwa krzywą dysocjacji w prawo, a więc sprzyja rozpadowi oksyhemoglobiny. Zwiększone uwalnianie jonów wodorowych do krwi, będące wynikiem wzrostu procesów metabolicznych, również powoduje przesunięcie krzywej dysocjacji w prawo, czyli ułatwia przekazanie tkankom tlenu. W warunkach prawidłowych ilość tlenu dostarczanego do tkanek jest wystarczająca, by pokryć ich zapotrzebowanie metaboliczne. Jednak gdy zaopatrywanie tkanek w tlen jest ograniczone, np. w wyniku zmniejszenia przepływu krwi, pobieranie tlenu przez tkanki jest proporcjonalne do tempa dostarczania tlenu.
Dwutlenek węgla jest usuwany z organizmu z powietrzem wydychanym z płuc, a doprowadzany jest z mitochondriów do płuc na drodze odwróconej „kaskady tlenowej”.Wędrówka CO2 z mitochondriów do płuc jest odwróceniem opisanej drogi pokonywanej przez tlen. Dwutlenek dyfundujący z tkanek do krwi przepływającej przez naczynia włosowate jest transportowany do płuc w kilku formach:
ok 6% w postaci CO2 rozpuszczonego na zasadzie rozpuszczalności fizycznej w osoczu i w cytoplazmie erytrocytów;
ok 88% w postaci jonów HCO- związanych przez wodorowęglanowy układ buforowy osocza i erytrocytów; powstawanie kwasu węglowego w krwinkach jest procesem bardzo wydajnym, zachodzącym w ułamkach sekund i całkowicie odwracalnym. Jest to możliwe dzięki występowaniu w erytrocytach anhydrazy węglanowej - enzymu pracującego z jedną z najwyższych znanych w świecie ożywionym wydajności.
ok 6% w postaci karbaminianów, CO2 związanego z wolnymi grupami aminowymi białek osocza i hemoglobiny.
Gaz ten może być wydychany z płuc, gdzie dyfunduje między krwią przepływającą przez tętnice płucne (krwią żylną) a powietrzem pęcherzykowym zgodnie z gradientem ciśnień parcjalnych, przeciwnych do gradientu ciśnień parcjalnych tlenu.