Парциальное давление углекислого газа повышено

Парциальное давление углекислого газа

Парциальное давление углекислого газа повышено

Парциальное давление или напряжение углекислого газа (рСО2) – давление СО2 в газовой смеси, находящейся в равновесии с плазмой артериальной крови при температуре 38°С. Показатель является критерием концентрации углекислоты в крови.

Изменение показателя рСО2 играет ведущую роль при респираторных нарушениях кислотно-основного состояния (респираторного ацидоза и респираторного алкалоза) При респираторном ацидозе рСО2 увеличивается из-за нарушения вентиляции легких, что и вызывает накопление угольной кислоты, При респираторном алкалозе рСО2 снижается в результате гипервентиляции легких, которая приводит к повышенному выведению из организма углекислоты и перещелачиванию крови. При нереспираторных (метаболических) азидозах/алкалозах показатель рСО2 не изменяется. Если налицо такие сдвиги рН и показатель pCO2 не в норме, то имеются вторичные (или компенсаторные) изменения. При клинической оценке сдвига показателя рСО2 важно установить, являются ли изменения причинными или компенсаторными! Таким образом, повышение показателя pCO2 происходит при респираторных ацидозах и компенсированном метаболическом алкалозе, а снижение– при респираторных алкалозах и компенсации метаболического ацидоза. Колебания величины рСО2 при патологических состояниях находятся в диапазоне от 10 до 130 мм рт.ст.

При респираторных нарушениях направление сдвига величины рН крови противоположно сдвигу рСО2, при метаболических нарушениях – сдвиги однонаправлены.


Концентрация бикарбонат-ионов

Концентрация бикарбонатов (ионов HCO3-) в плазме крови является третьим основным показателем кислотно-основного состояния. На практике различают показатели актуальных (истинных) бикарбонатов и стандартных бикарбонатов.

Актуальные бикарбонаты (AB, АБ) – это концентрация ионов HCO3– в исследуемой крови при 38°С и реальных значениях pH и pCO2.

Стандартные бикарбонаты (SB, СБ) – это концентрация ионов HCO3– в исследуемой крови при приведении ее в стандартные условия: полное насыщение кислородом крови, уравновешивание при 38°С с газовой смесью, в которой pCO2 равно 40 мм рт.ст.

У здоровых людей концентрация актуальных и стандартных бикарбонатов практически одинакова.

Диагностическое значение концентрации бикарбонатов в крови состоит, прежде всего, в определении характера нарушений кислотно-основного состояния (метаболического или респираторного).

Показатель в первую очередь изменяется при метаболических нарушениях: • при метаболическом ацидозе показатель HCO3– снижается, т.к.

расходуется на нейтрализацию кислых веществ (буферная система) • при метаболическом алкалозе – повышается Так как угольная кислота очень плохо диссоциирует и ее накопление в крови практически не отражается на концентрации HCO3–, то при первичных респираторных нарушениях изменение бикарбонатов невелико.

При компенсации метаболического алкалоза бикарбонаты накапливаются вследствие урежения дыхания, при компенсации метаболического ацидоза – в результате усиления их почечной реабсорбции.


Концентрация буферных оснований

Еще одним показателем, характеризующим состояние кислотно-основного состояния, является концентрация буферных оснований (buffer bases, ВВ), отражающая сумму всех анионов цельной крови, в основном анионов бикарбоната и хлора, к другим анионам относятся ионы белков, сульфаты, фосфаты, лактат, кетоновые тела и т.п. Этот параметр почти не зависит от изменения парциального давления углекислого газа в крови, но отражает продукцию кислот тканями и частично функцию почек. По величине буферных оснований можно судить о сдвигах кислотно-основного состояния, связанных с увеличением или уменьшением содержания нелетучих кислот в крови (т.е. всех, кроме угольной кислоты). На практике используемым параметром концентрации буферных оснований является параметр “остаточные анионы” или “неопределяемые анионы” или “анионное несоответствие” или “анионная разница”. В основе использования показателя анионной разницы лежит постулат об электронейтральности, т.е. количество отрицательных (анионов) и положительных (катионов) в плазме крови должно быть одинаковым.

Если же экспериментально определить количество наиболее представленных в плазме крови ионов Na+, K+, Cl–, HCO3–, то разность между катионами и анионами составляет примерно 12 ммоль/л.

Увеличение величины анионной разницы сигнализирует о накоплении неизмеряемых анионов (лактат, кетоновые тела) или катионов, что уточняется по клинической картине или по анамнезу.

Показатели общих буферных оснований и анионной разницы особенно информативны при метаболических сдвигах кислотно-основного состояния, тогда как при респираторных нарушениях его колебания незначительны.


Избыток буферных оснований

Избыток оснований (base excess, BE, ИО) – разница между фактической и должной величинами буферных оснований. По значению показатель может быть положительным (избыток оснований) или отрицательным (дефицит оснований, избыток кислот).

Показатель по диагностической ценности выше, чем показатели концентрации актуальных и стандартных бикарбонатов. Избыток оснований отражает сдвиги количества оснований буферных систем крови, а актуальные бикарбонаты – только концентрацию.

Наибольшие изменения показателя отмечаютcя при метаболических нарушениях: при ацидозе выявляется нехватка оснований крови (дефицит оснований, отрицательные значения), при алкалозе – избыток оснований (положительные значения).

Предел дефицита, совместимый с жизнью, 30 ммоль/л.

При респираторных сдвигах показатель меняется незначительно.


Величина рН формирует активность клеток

Кислотно-основное равновесие – это состояние, которое обеспечивается физиологическими и физико-химическими процессами, составляющими функционально единую систему стабилизации концентрации ионов Н+. Нормальные величины концентрации ионов Н+ около 40 нмоль/л, что в 106 раз меньше, чем концентрация многих других веществ (глюкоза, липиды, минеральные вещества).

Совместимые с жизнью колебания концентрации ионов Н+ располагаются в пределах 16-160 нмоль/л.

Так как реакции обмена веществ часто связаны с окислением и восстановлением молекул, то в этих реакциях обязательно принимают участие соединения, выступающие в качестве акцептора или донора ионов водорода.

Участие других соединений сводится к обеспечению неизменности концентрации ионов водорода в биологических жидкостях.

Стабильность внутриклеточной концентрации Н+ необходима для: • оптимальной активности ферментов мембран, цитоплазмы и внутриклеточных органелл

• формирования электро-химического градиента мембраны митохондрий на должном уровне и достаточную наработку АТФ в клетке.

Сдвиги концентрации ионов Н+ приводят к изменению активности внутриклеточных ферментов даже в пределах физиологических значений.
Например, ферменты глюконеогенеза в печени более активны при закислении цитоплазмы, что актуально при голодании или мышечной нагрузке, ферменты гликолиза – при обычных рН.

Стабильность внеклеточной концентрации ионов Н+ обеспечивает: • оптимальную функциональную активность белков плазмы крови и межклеточного пространства (ферменты, транспортные белки), • растворимость неорганических и органических молекул, • неспецифическую защиту кожного эпителия, • отрицательный заряд наружной поверхности мембраны эритроцитов.

При изменении концентрации ионов Н+ в крови активируется компенсационная деятельность двух крупных систем организма: 1. Система химической компенсации • действие внеклеточных и внутриклеточных буферных систем, • интенсивность внутриклеточного образования ионов Н+ и НСО3–. 2.

Система физиологической компенсации • легочная вентиляция и удаление СО2,

• почечная экскреция ионов Н+ (ацидогенез, аммониегенез), реабсорбция и синтез НСО3–.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/6_125623_partsialnoe-davlenie-uglekislogo-gaza.html

Значение параметров газового состава крови для организма

Парциальное давление углекислого газа повышено

Газовый состав крови — один из показателей гомеостаза (постоянства) организма. Конечно, всем подряд проверять содержание в крови газов не стоит. Для этого существуют особые показания. Почти всегда газы крови определяют в стационарных условиях.

Обычно при ургентных (экстренных или запущенных) состояниях становится нужен такой анализ. Газовый состав крови помогает врачу понять прогноз пациента и дать правильную оценку эффективности проводимой терапии.

Показатели газового гомеостаза крови и их трактовка

Показательным является не только и даже не столько объемный процент содержания углекислоты или кислорода, а парциальное давление и, в конечном итоге, по формуле высчитываемый процент насыщения крови кислородом.

Врачей интересуют 6 показателей:

  • процентное содержание кислорода (норма — 10,5-14,5 объемных %);
  • процентное содержание углекислого газа (нормальный показатель — 44,5 — 52,5 объемных %);
  • парциальное давление кислорода — рО2 (составляет 35-46 мм рт. ст.);
  • парциальное давление углекислого газа — рСО2 (границы нормы — 81-99 мм рт. ст.);
  • кислородная емкость гемоглобина (около 20 объемных %);
  • % насыщения кислородом (обычно составляет 61-70%).

Транспорт газов крови по организму

Парциальное давление газов — это такое давление, при котором начинается физическое растворение газа в крови. Значит, кислород при таком давлении работает эффективно в организме. Если же рО2 отклоняется в большую или меньшую сторону, это говорит о наличии факторов или заболеваний, мешающих использовать кислород тканям по назначению.

Важно. Поскольку нынешние диагностические возможности позволяют определить только газовый состав венозной крови, стандарты реаниматологии и хирургии сориентированы на нее.

Анализ газов крови производится на специальном аппарате — van Slyke. Кровь собирают в особую пробирку или шприц, внутренняя поверхность которого обработана гепарином или оксалатом калия для предотвращения свертывания.

Картриджный анализатор газов крови

100%-ая сатурация кислородом при реанимационных мероприятиях — это не всегда хорошо. Ведь содержащийся в крови углекислый газ активирует дыхательный центр, а значит, регулирует частоту и глубину дыхания.

Важно. Углекислый газ стимулирует хеморецепторы в каротидном синусе сонной артерии. Это позволяет поддерживать артериальное давление на должном уровне и работу дыхательного центра.

Каротидный синус в месте бифуркации (раздвоения) сонной артерии

Взаимосвязь содержания газов крови с патологическими заболеваниями (состояниями) организма

Существует прямая корреляция между газовым составом крови и нарушениями в сердечно-легочной системе, к которым приводят разные болезни.

Определение газового состава крови необходимо для диагностики:

  • гипервентиляции (первичной и искусственной — от аппарата ИВЛ);
  • дыхательной недостаточности.

Первичная гипервентиляция чаще всего связана с особенностями психики и возбудимости вегетативной нервной системы. Панические атаки, немотивированный страх могут начаться ощущением затрудненности дыхания и нехватки воздуха, как следствие — судорожные вдохи, кашель и сопение. Также гипервентиляцию сопровождают боли в сердце и мышечная скованность.

Важно. Однако гипервентиляция может быть следствием заболеваний щитовидной железы, врожденных дисплазий соединительной ткани и даже проблем с сердцем. В любом случае нужна четкая дифференциальная диагностика.

Взаимосвязь стресса и гипервентиляционного синдрома

Заболевания, при которых показатели газового состава крови являются диагностически решающими:

  • обструктивные болезни легких (хронический бронхит, астма, профессиональные заболевания легких — асбестоз, силикоз, силикатоз и др.);
  • длительное вынужденное нахождение на искусственной вентиляции легких;
  • септические состояния (инфекционные осложнения);
  • артерио-венозные аневризмы и мальформации (врожденные и травматические), в которых идет перемешивание венозной и артериальной крови.

Важно. Изменение газового состава крови в местах травматических аневризм очень помогает сосудистым хирургам определить степень открытости артериовенозного соустья и, соответственно, степень смешения артериальной крови с венозной. Например, количество О2 в вене вблизи патологического соустья может достигать 18 и даже 20 об.%, процент насыщения доходить до 80-ти, а то и до 93.

Для оценки травматического повреждения и эффективности проведенного оперативного вмешательства берут кровь из здорового (контрольного) участка вены и из отрезка вены, близкого к патологическому артериовенозному шунту.

Артериовенозное патологическое соустье со смешением крови

Обычно при ургентных (экстренных или запущенных) состояниях становится нужен такой анализ. Газовый состав крови помогает врачу понять прогноз пациента и дать правильную оценку эффективности проводимой терапии.

Рекомендуем изучить похожие материалы:

  1. 1. Система гемостаза: зачем сдавать анализ на свёртываемость крови
  2. 2. Как подобрать диету по группе крови: худеем вместе
  3. 3. Причины повышения или понижения нейтрофилов в анализе крови у детей?
  4. 4. Нормы содержания нейтрофилов в крови и какие функции они выполняют
  5. 5. Что значат повышенные эозинофилы в анализе крови у взрослых?
  6. 6. Правильное питание при повышенном уровне билирубина в крови
  7. 7. Низкий уровень общего билирубина в крови: причины понижения показателя

Источник: http://MoyaKrov.ru/sostav/pokazateli-gazovogo-sostava-krovi/

1.2. Влияние на организм парциального давления газов

Парциальное давление углекислого газа повышено

Газы, входящие в состав воздуха для дыхания, оказывают влияние на организм человека в зависимости от величины их парциального (частичного) давления: где Pг – парциальное давление газа» кгс/см², мм рт. ст или кПа ;

n – содержание газа в воздухе(1), %;

Pa – абсолютное давление воздуха, кгс/см², мм рт. ст. или кПа.

Пример 1.2. В атмосферном воздухе содержится по объему 78% азота. 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. Определить парциальное давление этих газов на поверхности и на глубине 40 м. Давление атмосферного воздуха принять равным 1 кгс/см².

Решение: 1) абсолютное давление сжатого воздуха на глубине 40 м по (1.2)

2) парциальное давление азота по (1.3) на поверхности на глубине 40 м 3) парциальное давление кислорода на поверхности на глубине 40 м 4) парциальное давление углекислого газа на поверхности на глубине 40 м Следовательно, парциальное давление газов, входящих в состав воздуха для дыхания, на глубине 40 м увеличилось в 5 раз.

Пример 1.3. По данным примера 1.2 определить, какое процентное содержание газов должно быть на глубине 40 м, чтобы их парциальное давление соответствовало нормальным условиям на поверхности.

Решение: 1) содержание азота в воздухе на глубине 40 м, соответствующее парциальному давлению на поверхности, по (1.3)

2) содержание кислорода при тех же условиях 3) содержание углекислого газа при тех же условиях
Следовательно, физиологическое действие на организм газов, входящих в состав воздуха для дыхания, на глубине 40 м будет таким же, как на поверхности, при условии, если их процентное содержание понизится в 5 раз.

Азот воздуха начинает оказывать токсическое действие практически при парциальном давлении 5,5 кгс/см² (550 кПа). Так как в атмосферном воздухе содержится примерно 78% азота, указанному парциальному давлению азота согласно (1.3) соответствует абсолютное давление воздуха 7 кгс/см² (глубина погружения — 60 м).

На этой глубине у пловца появляется возбуждение, снижаются трудоспособность и внимательность, затрудняется ориентировка, иногда наблюдается головокружение. На больших глубинах (80… 100 м) часто развиваются зрительные и слуховые галлюцинации. Практически на глубинах 80…

90 м пловец становится нетрудоспособным, и спуск на эти глубины при дыхании воздухом возможен только на короткое время.

Кислород в больших концентрациях даже в условиях атмосферного давления действует на организм отравляюще. Так, при парциальном давлении кислорода 1 кгс/см² (дыхание чистым кислородом в атмосферных условиях) уже после 72-часового дыхания в легких развиваются воспалительные явления.

При парциальном давлении кислорода более 3 кгс/см² через 15…30 мин возникают судороги и человек теряет сознание.

Факторы, предрасполагающие к возникновению кислородного отравления: содержание во вдыхаемом воздухе примеси углекислого газа, напряженная физическая работа, переохлаждение или перегревание.

При малом парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе (ниже 0,16 кгс/см²) кровь, протекая через легкие, насыщается кислородом не полностью, что приводит к снижению работоспособности, а в случаях острого кислородного голодания — к потере сознания.

Углекислый газ. Поддержание нормального содержания углекислого газа в организме регулируется центральной нервной системой, которая очень чувствительна к его концентрации. Повышенное содержание углекислого газа в организме приводит к отравлению, пониженное — к снижению частоты дыхания и его остановке (апноэ).

В нормальных условиях парциальное давление углекислого газа в атмосферном воздухе составляет 0,0003 кгс/см² ( ~30 Па).

Если парциальное давление углекислого газа во вдыхаемом воздухе повысится более 0,03 кгс/см² (—3 кПа), организм уже не справится с выведением этого газа путем усиленного дыхания и кровообращения и могут наступить тяжелые расстройства.

Следует иметь в виду, что согласно (1.3) парциальному давлению 0,03 кгс/см² на поверхности соответствует концентрация углекислого газа 3%, а на глубине 40 м (абсолютное давление 5 кгс/см²) — 0,6%. Повышенное содержание углекислого газа во вдыхаемом воздухе усиливает токсическое действие азота, которое уже может проявиться на глубине 45 м. Вот почему необходимо строго следить за содержанием углекислого газа во вдыхаемом воздухе.

Насыщение организма газами. Пребывание под повышенным давлением влечет за собой насыщение организма газами, которые растворяются в тканях и органах. При атмосферном давлении на поверхности в организме человека массой 70 кг растворено около 1 л азота.

С повышением давления способность тканей организма растворять газы увеличивается пропорционально абсолютному давлению воздуха.

Так, на глубине 10 м (абсолютное Давление воздуха для дыхания 2 кгс/см²) в организме уже может быть растворено 2 л азота, на глубине 20 м (3 кгс/см²)—3 л азота и т. д.

Степень насыщения организма газами зависит от их парциального давления, времени пребывания под давлением, а также от скорости кровотока и легочной вентиляции. При физической работе частота и глубина дыхания, а также скорость кровотока увеличиваются, поэтому насыщение организма газами находится в прямой зависимости от интенсивности физической нагрузки пловца-подводника. При одинаковой физической нагрузке скорость кровотока и легочная вентиляция у тренированного человека возрастают в меньшей степени, чем у нетренированного, и насыщение организма газами будет различным. Поэтому необходимо обращать внимание на повышение уровня физической тренированности, устойчивое функциональное состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Снижение давления (декомпрессия) вызывает рассыщение организма от индифферентного газа (азота). Избыток растворенного газа при этом попадает из тканей в кровяное русло и током крови выносится в легкие, откуда путем диффузии удаляется в окружающую среду. При слишком быстром всплытии растворенный в тканях газ образует пузырьки различной величины. Током крови они могут разноситься по всему телу и вызывать закупорку кровеносных сосудов, что приводит к декомпрессионной (кессонной) болезни. Газы, образовавшиеся в кишечнике пловца-подводника в период пребывания его под давлением, при всплытии расширяются, что может привести к болям в области живота (метеоризму). Поэтому всплывать с глубины на поверхность нужно медленно, а в случае длительного пребывания на глубине — с остановками в соответствии с таблицами декомпрессии (приложение 11.8).

(1) При расчетах парциального давления предполагается брать процентное содержание газа по массе. Учитывая, что газоанализаторы показывают содержание газов в процентах по объему, в водолазной практике принято вести расчеты исходя из показаний газоанализаторов.

Допускаемые при этом отклонения в большинстве случаев практического значения не имеют. Так, например, в составе атмосферного воздуха в нормальных условиях содержится: азота — 78% по объему и 75% по массе, кислорода — соответственно 21 и 23%. углекислого газа — 0,03 и 0,04%.

— При.м. ред.

Вперед

Оглавление
Назад

Источник: https://flot.com/publications/books/shelf/shikanovdivers/3.htm

Причины накопления двуокиси углерода в организме. Парциальное давление углекислого газа в организме

Парциальное давление углекислого газа повышено

Индивидуумов с характеристиками, сходными с таковыми у водолазов-«накопителей С02», изредка выявляют в общей популяции молодых мужчин-спортсменов.

Однако пропорция таких лиц среди водолазов из Центра экспериментальных водолазных исследований ВМС США необычайно высока. С обычной медицинской точки зрения эти мужчины совершенно здоровы.

Они также отличаются хорошим физическим развитием и высокой устойчивостью к физическим нагрузкам.

Единственное физиологическое измерение, проведенное у находящихся в состоянии покоя водолазов из указанного Центра ВМС, по-видимому, коррелировало с накоплением С02 во время физической нагрузки, т. е. наблюдалась респираторная реакция на вдыхаемую двуокись углерода, изученная в 1956 г. Lanphier. Но даже и в этом случае имелись исключения из правил.

Goff и сотрудники в 1957 г.

также наблюдали значительно низкую легочную вентиляцию у испытуемых мужчин при физической нагрузке, во время исследований, проводившихся на небольшой глубине, с применением хорошо спроектированных дыхательных аппаратов. Jarrett в 1966 г. получил данные, сходные с полученными в Центре ВМС США, при обследовании водолаза, работающего под повышенным давлением воздуха.

В 1965 г. Schaefer провел обширные исследования инструкторов гидростендов для тренировки приемов покидания затонувшей подводной лодки.

Он обнаружил довольно похожие характеристики и пришел к выводу, что такое состояние организма характеризует его адаптацию к действию двуокиси углерода.

У инструкторов гидростендов высокое альвеолярное и артериальное Рсо2 стало типичным во время ежедневных служебных глубоководных погружений с задержкой дыхания.

Воздействие высокой концентрации двуокиси углерода на организм может так же наблюдаться довольно часто и у водолазов. Адаптация к действию С02 во время подводных погружений подробно рассмотрена в научной литературе.

Во многих работах, посвященных исследованию индивидуальных различий в отношении аккумуляции С02, доказана тесная связь между выраженностью накопления двуокиси углерода и стажем водолазной работы. Выяснилась также причина появления тенденции к накоплению С02 у некоторых водолазов, имеющих небольшой опыт работы.

Kerem и соавт. (1980) сообщили о результатах широкого обследования работающих водолазов, бывших водолазов и лиц других профессий, дышащих кислородом в состоянии покоя или при выполнении физической работы интенсивностью 137 Вт.

При устойчивых функциях организма в состоянии покоя величины Ретсо2 были необычайно низкими у всех обследуемых лиц. Во время физической нагрузки средняя величина PetСО2 У 21 водолаза составила 48,5±5,6 мм рт. ст. по сравнению с 48,0 + 5,2 мм рт. ст.

у 54 бывших водолазов и 40,7 + 3,8 у лиц других профессий.

Величины парциального давления С02 в легких к концу задержки дыхания также были измерены и, как оказалось, они имели тот же характер зависимости, но на более высоком уровне. Вдыхание двуокиси углерода (РICO2=30 мм рт. ст.) не изменяло различий в величинах показателей у обследованных лиц.

Kerem и соавт. (1980) уделили особое внимание степени гиперкапнии, наблюдаемой у бывших водолазов. Исследователи пришли к выводу, что тенденция к гиповентиляции либо была приобретенной и поддерживалась в течение неопределенного времени после прекращения активной водолазной работы, либо являлась врожденной особенностью, преобладающей среди кандидатов в водолазы.

Возможность неправильного анализа образцов газа, отобранных к концу выхода, и одновременное влияние на получаемые результаты широко распространенного среди работающих и бывших водолазов «прерывистого характера дыхания» (паузы: в конце вдоха) также были рассмотрены Kerem и соавт. (1980). Величина общей вентиляции на единицу массы тела была значительно ниже у действующих и бывших водолазов, чем у лиц других профессий.

Поэтому мало вероятно, что наблюдаемые различия в значениях Ретсо2 были целиком обусловлены артефактами, зависящими от качества образца анализируемого газа и характера дыхания. Тем не менее проблема в целом заслуживает дальнейшего изучения с исследованием образцов артериальной крови в условиях применения различных дыхательных смесей и при разных давлениях.

– Вернуться в оглавление раздела “Физиология человека.”

Оглавление темы “Максимальная произвольная вентиляция. Регуляция дыхания”:
1. Максимальная произвольная вентиляция при физической нагрузке. Аэробная выносливость при физической нагрузке
2. Поддержание уровня максимальной произвольной вентиляции. Причины снижения МПВ
3. Воздействие дыхательного аппарата. Усталость дыхательных мышц
4. Водород в дыхательных аппаратах. Возможность применения неона в дыхательных аппаратах
5. Показатели функции внешнего давления водолаза. Физическая работоспособность водолаза
6. Изучение работы дыхания на глубине. Работоспособность в зависимости от глубины погружения
7. Регуляция дыхания. Регуляция вентиляторных реакций
8. Эффекты двуокиси углерода. Накопление двуокиси углерода в организме
9. Неадекватная респираторная реакция на физическое напряжение. Накопители углекислого газа (СО2)
10. Причины накопления двуокиси углерода в организме. Парциальное давление углекислого газа в организме

Источник: https://meduniver.com/Medical/Physiology/1618.html

Газы крови влияют на pH

Парциальное давление углекислого газа повышено

Несмотря на то, что исследование кислотно-основного состояния, строго говоря, подразумевает исследование только величины pH (концентрации ионов H+), в реальности  в него также включается исследование физиологически важных газов, присутствующих в крови – O2 и CO2. Анализ газов показывает эффективность газообмена по величинам парциальных давлений – pO2 и pCO2.

Через альвеолярную мембрану молекулы любых газов перемещаются диффузно по градиенту концентрации. Молекулы O2 атмосферного воздуха поступают из альвеол в кровь, а молекулы CO2 из крови в альвеолы до тех пор пока их парциальные давления не выровняются.

Величина парциального давления – это процентная доля газа в общем объеме.

 Углекислый газ

Концентрация СО2 в альволярном воздухе столь низка, а в крови столь высока, что диффузия этого газа в альвеолы чрезвычайно эффективна и скорость его удаления зависит только от альвеолярной вентиляции – общего объема воздуха, транспортируемого в минуту между альвеолами и атмосферой (“скорости выдувания”).

Следовательно,

  • при усиленной вентиляции легких углекислый газ быстро выводится, и показатель pCO2 в крови снижается. Это означает потерю организмом угольной кислоты (ионов H+), что является причиной защелачивания крови – алкалоза, называемого дыхательным или респираторным.
  • при недостаточной альвеолярной вентиляции величина рСО2 повышается, что свидетельствует о недостаточном его удалении и накоплении H2CO3. Иными словами, повышение в крови показателя рСО2  является причиной дыхательного ацидоза.

Кислород

Вопросы, связанные с оксигенацией крови и транспортом кислорода более сложны. Связано это с тем, что в виде свободных (растворенных) молекул O2 находится лишь небольшая доля общего кислорода крови.

 Основная часть кислорода связана с гемоглобином (оксигемоглобин) и истинное содержание кислорода зависит от двух дополнительных параметров – концентрации Hb и насыщения (сатурации) гемоглобина кислородом.

Оксигемоглобин

Оксигемоглобин (HbО2) – процентное содержание в крови, является отношением фракции оксигемоглобина (HbО2) к сумме всех фракций (общему гемоглобину).

Насыщение гемоглобина кислородом

Насыщение гемоглобина кислородом (HbOSAT, SО2), представляет собой отношение фракции оксигенированного гемоглобина к тому количеству гемоглобина в крови, который способен транспортировать О2. 

Отличия между двумя показателями HbО2 и HbOSAT заключаются в том, что у пациентов возможно наличие в крови такой формы гемоглобина, которая не способна акцептировать О2 (Hb‑CO, metHb, сульфоHb). Но так как большинство больных не имеют в крови повышенного содержания этих форм гемоглобина, значения HbО2 и SО2 обычно очень близки. 

Например, если при отравлении нитритами количество metHb составляет 15%, тогда величина HbО2 никогда не сможет превысить 85%, но насыщение (HbOsat) может быть различно – от максимума (HbOsat=95-98%) при полном насыщении до низких величин при отсутствии кислорода.

Показатель насыщения кислородом показывает процент доступных мест связывания на гемоглобине.

Парциальное давление кислорода (pO2) 

Парциальное давление O2 выступает как движущая сила, приводящая к насыщению гемоглобина кислородом. И хотя, как правило, чем выше pO2 тем выше HbOsat, эта зависимость не является линейной.

В центральной части кривой насыщения (или кривой диссоциации) гемоглобина малейшие сдвиги pO2 приводят к резким изменениям насыщения гемоглобина. И наоборот, при высоком pO2 (80-90-100 мм рт.ст) кривая становится плоской, насыщение гемоглобина мало зависит от колебаний кислорода в плазме.

Сдвиг влево происходит при защелачивании и снижении концентрации 2,3-дифосфоглицерата и сигнализирует об увеличении сродства кислорода  к гемоглобину (в легких). Сдвиг вправо – это снижение сродства кислорода к гемоглобину (в тканях), обеспечивается закислением среды и накоплением 2,3-дифосфоглицерата.

В свою очередь имеются факторы, влияющие на величину pO2:

1. Альвеолярная вентиляция. Хотя она влияет как на pO2 так и на pCO2, но доля кислорода в альвеолах при гипервентиляции может лишь слегка увеличиться, приближаясь к pO2 атмосферного воздуха, при гиповентиляции – стремительно падает, вытесняясь поступающим из крови CO2. В то же время доля CO2 в альвеолах быстро снижается при усиленной вентиляции.

2. Вентиляционно-перфузионное соотношение, определяется тем, что

  • не вся кровь, притекающая к легким, соприкасается с хорошо вентилируемыми альвеолами (спадение альвеол, уплотнение стенки).
  • не все хорошо вентилируемые альвеолы получают достаточно крови (правожелудочковая сердечная недостаточность).

3. Концентрация кислорода во вдыхаемом воздухе (FiO2, fraction of inspired oxygen).

 

В таблице приведены сравнительные величины концентрации кислорода и углекислого газа в воздухе, крови и тканях.
Необходимо обратить внимание на перепады концентраций кислорода и углекислого газа в крови и альвеолярном воздухе.

 Важной особенностью является то, что pO2 в альвеолярном воздухе и артериальной крови очень близки, т.е. в обычных условиях глубоким и/или частым дыханием невозможно повысить потребление кислорода и насыщение им гемоглобина.

В то же время разность концентраций pCO2 в венозной крови и альвеолярном воздухе позволяет эффективно его удалять при частом дыхании.

 pO2, мм рт.ст. pCO2, мм рт.ст
Вдыхаемый воздух159 0,23 
Альвеолярный воздух 105-110 40 
Артериальная кровь 83-108 35-45 
Ткани 10-20 50-60 
Венозная кровь 35-49 46-51 
Выдыхаемый воздух 11632 

Источник: https://biokhimija.ru/kislotno-sonovnoe-sostojanie/kislorodnye-pokazateli.html

НормаДавления
Добавить комментарий