S4

Глава 6

20 40 60 80 100 Парциальное давление О; или СО, мм рт.ст.

40 60 80 ро^ , мм рт.ст.

Рис. 6.7. А. Типичные сату рационные кривые СОа и Оа, приведенные в одном масштабе. Видно, что для СОд кривая намного круче. 5. Графики Оа—СОз с изокоицентрационны.ми кривыми для этих двух газов. Эти кривые не параллельны координатным осям, что объясняется эффектами Бора и Холдеина. Приведены также типичные точки для артериальной и смешанной венозной крови

Для иллюстрации взаимоотношений между сатурационны-ми кривыми Оз и СОг хорошо использовать графики Оа—СОа (см. для сравнения рис. 5.7 и 5.9). На рис. 6.7,5 показано, что “н-зоконцентрационные” линии для Ог и СОг нелинейны и не параллельны осям графика, т. е. концентрация этих газов не просто пропорциональна их парциальному давлению. Выбе­рем, например, некое значение Ро^ на нижней оси абсцисс (например, 50 мм рт. ст.). Если провести через эту точку вверх вертикальную прямую (что соответствует повышению Рсог)> то она по очереди пересечет изоконцентрационные кри-

85

ПЕРЕНОС ГАЗОВ К ТКАНЯМ

вые 02, соответствующие все меньшим концентрациям этого газа (эффект Бора). То же самое наблюдается, если провести вправо горизонтальную прямую через некую точку Рсо2 на левой оси ординат (это соответствует увеличению Рог): по­рядок пересечения кривых будет соответствовать понижению концентрации СОа в крови (эффект Холдеина). Подобные графические построения мы использовали в гл. 5 для того, чтобы по графику Ог—СОг, представленному на рис. 5.9, по­лучить концентрации Оч и COz, приведенные на рис. 5.10.

Кислотно-щелочное состояние

Перенос СОа оказывает очень сильное влияние на кислот­но-щелочное состояние крови и организма в целом. За сутки легкие выделяют более 10000 мг-экв угольной кислоты (для сравнения: почки выделяют менее 100 мг-экв нелетучих кис­лот). Из этого следует, что изменения альвеолярной вентиля­ции, а следовательно, и удаление COg могут иметь очень большое значение для регуляции кислотно-щелочного состоя­ния. Здесь мы лишь кратко коснемся этой темы, так как она во многом перекрывается с физиологией почек.

Величину рН крови, устанавливающуюся в результате рас­творения СОз и последующей диссоциации угольной кислоты, можно рассчитать исходя из уравнения Гендерсона — Гассель-бальха. Оно выводится следующим образом. Запишем сна­чала реакцию диссоциации угольной кислоты

НгСОз <=^ Ы+НСОз'-

Используя закон действующих масс, получаем константу диссоциации угольной кислоты Кл'

__[H^\HCO^} ^I\A'~ [НгСОз] •

Поскольку концентрации угольной кислоты и растворен­ного углекислого газа пропорциональны между собой, можно рассмотреть константу

М х [нсо,-]

^к\==———[СО;]———• После логарифмического преобразования

igAA^igm+ig-^yl.

откуда

[нсо-1

-IgLH^-lg^A+lg-'tcO^¹

86

Глава 6

Поскольку рН—отрицательный логарифм концентрации про­тонов, получим

pH=p^+|gi^i.

Физическое растворение COg подчиняется закону Генри следовательно, концентрацию СО, (мМ/л) можно заменить величиной (Рсог X 0,03). При этом получаем

pH=p^+ig^|L.

Зная, что р/<:д==б,1, з содержание НСОз' в артериальной крови в норме—24 мМ, можно, подставив эти значения по­лучить

24

^^^^^ООЗ^О Следовательно,

==6,l+lg20=6,l+l,3. рН=7,4.

Важно отметить, что до тех пор пока отношение содержа­ния бикарбонатов к величине (Рсо, X 0,03) остается равным 2{), рН будет соответствовать 7,4. Содержание в крови бикар­бонатов зависит главным образом от работы почек, а Рсо — от деятельности легких.

Связь между рН, Рсоз и содержанием НСОз' хорошо вид­на из диаграммы Давенпорта (рис. 6.8). По осям этой диа­граммы отложены концентрация НСОз" и рН, а кривые соот­ветствуют равным значениям Рсог. Плазма крови в нормаль­ных условиях представлена точкой А. Прямая ВАБ отражает изменения концентрации НСОз и рН, происходящие при до­бавлении к цельной крови угольной кислоты, т. е. является отрезком кривой титрования для крови и называется буфер­ной прямой. Ее наклон для цельной крови круче, чем для плазмы (буферный эффект гемоглобина), a in vitro не такой, как in vivo, что связано с буферным действием интерстици^ альной жидкости и других тканей организма.

Еще один способ представления всех этих взаимоотноше­ний приведен на рис. 6.9. Здесь по оси абсцисс отложены значения рН, а по оси ординат—Рсо^ в логарифмическом масштабе. Прямые линии, идущие слева направо и сверху

вниз,—нзоконцентрационные прямые для НСО;. Видно, что они пересекаются с горизонтальной прямой, соответствующей Рсо2=40 мм рт. ст. В норме буферная прямая несколько

87

ПЕРЕНОС ГАЗОВ К ТКАНЯМ

Ацидоз

Алкалоз

Рис. 6.8. Взаимоотношения между [НСО^], рН и pcoz ^на Диаграмме Давенпорта. В верхней части (Л)—буферная кривая БАЕ, а в нижней части (5)—изменения, происходящие при дыхательном и метаболическом ацидозе и алкалозе (подробнее см. в тексте)

круче их. Кроме того, здесь же представлена кривая из­бытка оснований (см. ниже). Такие графики все чаще ис­пользуются в клинике для оценки кислотно-щелочного со­стояния. В принципе они дают ту же информацию, что и кри­вые рН—[НСОз]' однако практически их строить удобнее, так как рН и Рсо2 можно легко измерить в пробе крови с по­мощью специальных электродов. Если хорошо понять диа­грамму Давенпорта, то использование кривых рН—lgPco2 не представляет трудностей.