АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
Сравнительная характеристика скорости потребления кислорода
некоторыми тканями (Й. Гроте, 2007)
Ткань
| Vo2 (мл) • г-1 • мин-1
| Скелетная мышца (в покое)
Кора головного мозга
Печень
Почки (корковое вещество)
Сердце:
в покое
при физической нагрузке
| 2,5 • 10-3 – 5,0 • 10-3
5,0 • 10-2 – 10 • 10-2
5,0 • 10-2 – 6,0 • 10-2
9,0 • 10-2 – 10 • 10-2
7,0 • 10-2 – 10 • 10-2
до 40 • 10-2
| В большинстве тканей кислород не депонируется. Поэтому любое ограничение доставки кислорода кровью или его поступления из крови в клетки тканей приводит к развитию кислородного голодания и замедлению обменных процессов.
Перенос кислорода из артериальной крови в клетки тканей осуществляется путем диффузии его физически растворенной фракции. Эта диффузия реализуется благодаря градиенту (разнице) напряжения кислорода между артериальной кровью и клетками. Вместе с тем, в соответствии с первым законом диффузии Фика, на перенос дыхательных газов из крови в ткани (О2) и в обратном направлении (СО2) влияет не только градиент их напряжения, но и другие параметры, включая: площадь поверхности обмена, величину диффузионного расстояния и диффузионное сопротивление тех сред, через которые осуществляется перенос.
Важнейшим показателем, характеризующим снабжение ткани кислородом, служит его парциальное давление (напряжение) в клетках. Данный показатель в норме имеет промежуточное значение между парциальным давлением кислорода в артериальной крови – около 90 мм рт. ст. (артериальный конец капилляра) и минимальным значением, составляющим около 1 мм рт. ст. Столь широкий диапазон значений РО2 в клетках тканей связан с особенностями распределения напряжения в них кислорода, описываемым моделью «тканевого цилиндра» по Крогу (рис. 1).
Как следует из представленного рисунка, по мере прохождения крови через капилляр, напряжение кислорода в крови вдоль длины капилляра падает с 90 мм рт. ст. (12,0 кПа) в области артериального конца капилляра до 28 мм рт. ст. (3,7 кПа) в области его венозного конца. Эти изменения соответствуют эффективной кривой диссоциации оксигемоглобина. Перпендикулярно продольному градиенту напряжения кислорода направлен радиальный – R2 (поперечный) градиент с разницей между напряжением О2 в крови и в периферических участках цилиндра около 26 мм рт. ст. (3,5 кПа). Т.е. хуже всего снабжаются кислородом клетки, расположенные на наибольшем радиальном удалении от венозного конца капилляра. Расчетная величина напряжения кислорода в них составляет около 1-2 мм рт. ст. (133-266 Па).
Рис. 1. Схема распределения напряжения О2 в модели тканевого цилиндра по Крогу; в качестве примера приведен цилиндрический участок тканей коры головного мозга человека, снабжаемый одним капилляром(Й. Гроте, 2007).
Пояснения в тексте.
| |
При оценке этих данных принципиально важно, что каждая отдельная клетка выбирает весь кислород из окружающей среды до конца, не испытывая кислородного голода в широком интервале РО2: от 70 до 1-2 мм рт. ст. (Ю.А. Владимиров, 2001). При этом вне зависимости от указанных значений РО2 в пределах данного диапазона скорость потребления кислорода митохондриями в этих клетках будет величиной постоянной. Данное обстоятельство обусловлено высоким сродством к кислороду цитохромоксидазы. В результате в митохондриях обеспечивается нормальное течение окислительных процессов и использование кислорода в качестве конечного акцептора электронов в дыхательной цепи. В том случае, если значения РО2 в клетке окажутся ниже 1 мм рт. ст. (133 Па), т.е. упадут практически до нуля, окисление восстановленной цитохромоксидазы будет невозможным и транспорт электронов в дыхательной цепи окажется блокированным.
Исходя из особенностей распределения РО2 в клетках нормально кровоснабжаемых тканей, очевидно, что хотя большая часть этих клеток находится в состоянии нормоксии, в ткани всегда будут присутствовать клетки, где значения РО2 окажутся ниже уровня критического напряжения кислорода, т.е. пребывающих в состоянии как бы аноксии. В нормальных условиях доля таких клеток невелика, но она значительно возрастает при нарушении транспорта кислорода или его диффузии в ткани (рис. 2).
Рис. 2. Гистограммы регионального парциального давления О2 в клетках, расположенных у поверхности коры головного мозга кошки в условиях артериальной нормоксии (А; Ра = 96 мм рт. ст. = 12,8 кПа), умеренной артериальной гипоксии (Б; Ра = 52 мм рт. ст. = 7,0 кПа) и тяжелой артериальной гипоксии (В; р =31 мм рт. ст. = 4,2кПа) (Й. Гроте, 2007).
По мере снижения РО2, в артериальной крови распределения сдвигаются в сторону все более низких величин РО2, что проявляется в значительном увеличении числа измеренных значений РО2 в пределах 0-5 мм рт. ст. (0-0,7 кПа). При тяжелой артериальной гипоксии возникает выраженная тканевая гипоксия с аноксией многих клеток коры головного мозга.
| |
Таким образом, в ткани клетки могут находиться в каждый данный момент времени лишь в одном из двух состояний: нормоксии или аноксии. Отсюда следует, что количественной характеристикой степени гипоксии тканей служит доля клеток, которые лишены кислорода от общего числа клеток тканей, а степень гипоксии для данной клетки определяется той частью времени, которую данная клетка проводит в условиях отсутствия кислорода (Ю.А. Владимиров, 2001).
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 721 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
|