Ч то такое кривая диссоциации оксигемоглобина?

Кривая диссоциации оксигемоглобина описывает связь между S_aО₂ и напряжением О₂ в крови (рис. 8.2). Как обсуждалось выше, кооперативное связывание Hb отвечает за сигмовидную форму кривой, что имеет важные клинические последствия:

- Верхняя часть кривой плоская. В этот момент, даже если PaО₂ немного падает, S_aО₂ почти не меняется. Однако, когда PaО₂ пациента патологически низок (например, у пациентов с респираторными заболеваниями), пациент находится на гораздо более крутой части кривой; здесь небольшое снижение PaО₂ приводит к большой десатурации.

- Крутая часть кривой очень важна в периферических тканях, где PО₂ низок: большое количество О₂ разгружается только при небольшом снижении PО₂.

Положение кривой диссоциации оксигемоглобина описывается величиной P₅₀ - PО₂, при которой 50% Hb связывается с О₂. Когда положение кривой смещается вправо, сродство О₂ к Hb уменьшается - О₂ легче разгружается (т. е. для данного PО₂ S_aО₂ ниже). Сдвиг вправо вызван (рис. 8.3):

- Повышенный PCО₂;

- Ацидоз;

- Повышенная концентрация 2,3-дифосфоглицерата (ДФГ);

- Физической нагрузкой;

- Повышенная температура;

- Наличие серповидного гемоглобина (HbS) при серповидноклеточной болезни.

(Мнемоника: CADETS – CO2, acidosis, DPG, exercise, temperature, sickle cell disease).

Этот сдвиг кривой вправо является важным физиологическим механизмом:

- Эффект Бора. Метаболически активные ткани производят СО₂, тепло и ионы Н⁺. Когда кровь поступает в эти капилляры, кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо, освобождая О₂ там, где он наиболее необходим.

- Анаэробный метаболизм. Когда клеточный PO2 падает ниже порогового значения, преобладает анаэробный метаболизм. Энергия вырабатывается путём расщепления глюкозы до пирувата (в процессе, называемом гликолизом – см. главу 77), который затем преобразуется в лактат. Один из промежуточных продуктов гликолитического пути превращается в 2,3-ДФГ в боковом пути. Чем больше степень анаэробного метаболизма, тем больше концентрация 2,3-ДФГ. 2,3-ДФГ специфически связывается с β-цепями дезоксигемоглобина, стабилизируя эту конфигурацию (рис. 8.1), тем самым снижая О₂-связывающее сродство Нb. Этот механизм означает, что дополнительный О₂ перегружается в клетки, подвергающиеся анаэробному метаболизму.

- Нагрузка О₂ в л ё гких. Когда кровь достигает лёгких, CО₂ выводится и рН нормализуется. Затем P₅₀ кривой диссоциации оксигемоглобина возвращается в своё центральное положение. Таким образом, сродство связывания О₂ возрастает: растворённый О₂ связывается с Hb, что, в свою очередь, снижает напряжение О₂ в крови, облегчая диффузию О₂ через альвеолярно-капиллярный барьер.

Кривая диссоциации оксигемоглобина смещена влево следующим образом (рис. 8.3):

- Обратное вышеперечисленному - то есть низкий уровень РСО₂, алкалоз, снижение уровня 2,3-ДФГ, переохлаждение;

- Карбоксигемоглобин (COHb);

- Метгемоглобин (MetHb);

- Фетальный Hb (HbF).

Сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево приводит к увеличению сродства к О₂-связыванию. Это важный физиологический механизм в жизни плода. HbF должен быть способен извлекать О₂ из материнского оксигемоглобина – поэтому HbF должен иметь более высокое сродство к О₂-связыванию, чем материнский Hb. Это достигается двумя механизмами:

- HbF вызывает сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево, увеличивая сродство к О₂-связыванию.

- Хотя 2,3-ДФГ присутствует в эритроцитах плода, он не может связываться с HbF: 2,3-ДФГ связывается только с цепью β-глобина, а не эмбриональной γ-цепью. Этот механизм ещё больше увеличивает аффинность связывания HbF для О₂.