262 I Podstawy farmakologiczne i fizjologiczne
Jak już wcześniej wspomniano, tętnicze p02 zmniejsza się wraz z wiekiem, w przeciwieństwie do tętniczego pC02, które w przypadku zdrowych płuc również w podeszłym wieku się nie zmienia. W tab. 12.1 przedstawiono wartości pa02 w zależności od wieku.
Tabela 12.1. Prawidłowe wartości tętniczego p02 w zależności od wieku (Nunn,1993) | ||
Wiek (lata) |
mmHg |
Pa |
20-29 |
94 (84-104) |
12,5 (11,2-13,9) |
30-39 |
91 (81-101) |
12,1 (10,8-13,5) |
40-49 |
88 (78-98) |
11,7(10,4-13,1) |
50-59 |
84 (74-94) |
11,2 (9,9-12,5) |
60-69 |
81(71-91) |
10,8 (9,5-12,1) |
Po dyfuzji przez błonę pęcherzykowo-włośniczko-wą do mieszanej krwi żylnej, 02 jest transportowany we krwi tętniczej w dwóch postaciach:
- jako fizycznie rozpuszczony w wodnych częściach składowych krwi,
- jako chemicznie związany z hemoglobiną.
Ilości 02 transportowanego w obu postaciach zależą od tętniczego p02, tym niemniej zawsze znacznie przeważa postać związana chemicznie nad rozpuszczoną fizycznie. Jednakże każde połączenie i wymiana w tkankach musi być poprzedzone stadium fizycznego rozpuszczenia.
Po przejściu przez błonę pęcherzykowo-włośnicz-kową cząsteczki 02 znajdują się początkowo w osoczu. W osoczu krwi 02 zostaje rozpuszczony tylko fizycznie, zgodnie z prawem Henry’ego-Dal-tona: w osoczu ilość cząsteczek tlenu rozpuszczonych w jednostce objętości (stężenie) jest wprost proporcjonalna do ciśnienia parcjalnego 02:
stężenie 02 w roztworze; c = a x p02 (a - współczynnik rozpuszczalności, p - ciśnienie parcjalne). Wynika z tego, że:
- 1 ml osocza krwi w temperaturze ciała 37°C może przyjąć 0,00003 ml 02 na każdy mmHg p02,
- 100 ml osocza przyjmie odpowiednio 0,003ml 02 na każdy mmHg p02,
- 100 ml osocza zawiera przy p02 100 mmHg jedynie 0,3 ml 02 w postaci fizycznie rozpuszczonej.
Ta fizycznie rozpuszczona ilość 02 jest tak niewielka, że nawet w przybliżeniu nie wystarczy do zapewnienia spoczynkowego zapotrzebowania na 02, które wynosi ok. 250 ml/min, gdyż w tym przypadku pojemność minutowa serca musiałaby wynieść 83 1 osocza/min. Wentylacja 100% 02 również nie może wystarczająco zwiększyć udziału fizycznie rozpuszczonego 02, ponieważ:
| Przy pęcherzykowym p02 o wartości 673 mmHg ilość tlenu fizycznie rozpuszczonego wyniesie jedynie 2 ml/100 ml krwi.
W przypadku wentylacji w nadciśnieniu 2 atm ilość 02 wyniesie natomiast 4,3 ml/100 ml osocza, w przypadku 3 atm - 6,6 ml. Zapotrzebowanie w spoczynku mogłoby przez to zostać pokryte.
Znacznie większa ilość 02, mianowicie 21 ml/ /100 ml krwi, jest transportowana w postaci chemicznych połączeń z hemoglobiną w erytrocytach. Hemoglobina jest chromoproteiną, która składa się z globiny i 4 cząsteczek hemu. Globinę tworzą 4 podjednostki - 2 łańcuchy a i 2 łańcuchy (3. Każda podjednostka posiada cząsteczkę hemu, w której centrum znajduje się dwuwartościowy atom żelaza. Do tego atomu żelaza zostaje odwracalnie przyłączana cząsteczka 02, która nie zmienia jednak stopnia utlenienia atomu żelaza. Reakcja przyłączania określana jest mianem oksygena-cji, odłączanie tlenu od cząsteczki hemu zaś deoksygenacji. Należy pamiętać, że:
- oksyhemogłobina (Hb02) = hemoglobina z przyłączonym o2,
- deoksyhemoglobina (Hb) = hemoglobina bez 02. Hemoglobina płodu (HbF) w przeciwieństwie do hemoglobiny osób dorosłych (HbA) składa się z 2 łańcuchów a i 2 łańcuchów y.
Pojemność tlenowa hemoglobiny. 1 mol hemoglobiny może przyłączyć maksymalnie 4 mole 02: