Транспортно-дыхательная функция

Гемоглобин - главный и самый распространенный белок эритроцитов: на его долю приходится 90 % всего белка. Гемоглобин составляет 35 % от общей массы эритроцита. Подсчитано, что в одном эритроците содержится около 340 000 000 молекул гемоглобина, каждая из которых состоит примерно из 103 атомов [15].

Ежедневная средняя потребность человека в газообразном кислороде составляет около 600 л. Средние суточные потребности взрослого мужчины в кислороде в состоянии полного покоя составляют примерно 375 л чистого кислорода (такое количество О₂ (н. у.) содержится в 1 900 л воздуха). У тренированного спортсмена во время соревнований скорость потребления кислорода превышает уровень покоя иногда в 10 раз (табл. 1). Объем циркулирующей крови составляет в среднем 70 мл/кг массы тела, а число циркулирующих эритроцитов - 350 × 109/кг [2, 16].

В артериальной крови практически весь гемоглобин (95-98 %) связан с кислородом, т. е. находится в оксигенированной форме. В венозной крови содержание оксигемоглобина составляет 67-75 %, остальная часть приходится на долю свободного гемоглобина. Каждая свед-бергова единица гемоглобина (как и молекула миоглобина) содержит один гем и, следовательно, один активный связывающий лигандный центр [17].

Таблица 1. Потребление О₂ в относительных величинах основными органами тела человека

Присоединение O₂ обеспечивается содержанием в геме атома Fе²⁺. Эта реакция обратима и зависит от парциального давления O₂. В капиллярах лёгких, где напряжение O₂ около 100 мм рт. ст., гемоглобин соединяется с O₂, превращаясь в оксигенированный гемоглобин - оксигемоглобин. В капиллярах тканей, где напряжение O₂ значительно ниже (около 40 мм рт. ст.), происходит диссоциация оксигемоглобина на гемоглобин и O₂; последний поступает в клетки органов и тканей, где парциальное давление O₂ ещё ниже (5-20 мм рт. ст.); в глубине клеток оно падает практически до нуля [1, 13].

Кроме транспорта О₂ к тканям, Нb осуществляет обратный транспорт главного конечного газового метаболита тканей - углекислого газа. Гемоглобин переносит значительную долю (около 20 %) общего углекислого газа и катионов водорода. Примерно 15-20 % углекислого газа и ионов Н+, присутствующих в крови, переносится молекулами Нb. Гемоглобин связывает два протона на каждые четыре освободившиеся молекулы кислорода [4, 18].