헤모글로빈의 중요성
산소는 혈장에서의 용해와 적혈구 또는 적혈구에 함유 된 헤모글로빈과의 연결이라는 두 가지 별개의 메커니즘을 통해 혈액에서 운반됩니다.
산소는 수용액에서 거의 용해되지 않기 때문에, 인간 유기체의 생존은 적절한 양의 헤모글로빈의 존재에 종속된다. 사실, 건강한 개체에서 주어진 혈액량에 존재하는 산소의 98 % 이상이 헤모글로빈에 결합되고 적혈구에 의해 교체됩니다.
헤모글로빈과 산소의 연결
헤모글로빈에 대한 산소의 결합은 가역적이며이 가스 (PO 2 )의 분압에 의존한다. 폐 모세 혈관에서는 폐포에서 산소가 확산되어 혈장 PO 2가 증가하고 헤모글로빈은 산소와 결합한다 ; 교외 지역에서는 산소가 세포 대사에 사용되고 혈장 PO 2가 떨어지면 헤모글로빈은 산소를 조직으로 전달합니다.
그러나 PO 2 는 무엇입니까?
부분 산소 압력
가스 혼합물 (대기 공기)을 포함하는 제한된 공간 (폐) 내의 산소와 같은 가스의 분압은이 가스가 단독으로 고려한 공간을 차지할 경우이 가스가 갖는 압력으로 정의됩니다.
개념을 단순화하기 위해 부분압을 산소의 양이라고 상상합니다. 산소의 분압이 높을수록 농도가 커집니다. 가스가 더 높은 농도 (높은 분압)에서 낮은 농도 (낮은 분압)로 퍼지는 경향이 있다고 생각하면 이것은 매우 중요한 측면입니다.
이 법칙은 폐 및 조직 수준에서 가스 교환을 관리합니다.
사실, 폐포의 공기가 혈액 모세 혈관의 매우 얇은 벽과 밀접한 폐 수준에서, 폐포 공기의 산소 분압이 혈액의 PO 2 보다 높기 때문에 산소 분자가 혈액으로 통과합니다.
손에있는 데이터, 휴식 상태에서 포솜에 도달하는 정맥혈의 PO 2 는 대략 40mmHg와 같지만 해수면에서 폐포 PO 2 는 약 100mmHg와 같습니다. 결과적으로 산소는 폐포에서 모세 혈관쪽으로의 농도 구배 (부분압)에 따라 확산됩니다. 개념적으로, 폐를 빠져 나가는 동맥혈의 PO 2 가 폐포 (100 mmHg)의 대기압과 같아지면 통과가 중단됩니다.
동맥혈이 조직 모세 혈관에 도달하면 농도 구배가 역전됩니다. 실제로 휴식 세포에서 세포 내 PO 2 는 평균 40mmHg입니다. 우리가 보았 듯이, 모세 혈관의 동맥 끝 부분의 혈액은 100 mmHg의 PO 2 를 가지고 있기 때문에 산소가 혈장에서 세포로 확산됩니다. 정맥의 모세 혈관이 산소 분압과 같아지면 확산이 멈 춥니 다. 세포 내 환경, 즉 40 mmHg (휴식 상태). 물리적 인 노력을하는 동안 세포 환경의 산소 농도가 감소하고 가스의 분압 (심지어 20mmHg까지)이 감소합니다. 결과적으로 플라즈마로부터의 산소의 전달은보다 신속하고 일관되게 일어난다.
우리가 보았 듯이, 폐 모세 혈관을 흐르는 혈액에 의한 산소의 적절한 섭취는 폐포 내의 공기 분압에 따라 달라집니다. 우리는 또한이 장소에서 PO 2 폐포가 정상적으로 (해수면에서) 100 mmHg와 같은지를 보았습니다. 이 값을 지나치게 낮추면 공기에서 혈액으로의 산소 확산이 불충분 해지고 저산소증으로 알려진 위험한 상태가 발생합니다.
저산소증 : 저혈당
| 동맥혈 산소 포화도 (PO 2) 의 정상 값 | |
| 연령 (세) | mmHg로 |
| 20 ~ 29 | 94 (84-104) |
| 30 ~ 39 | 91 (81-101) |
| 40-49 | 88 (78-98) |
| 50-59 | 84 (74-94) |
| 60-69 | 81 (71-91) |
폐포 공기의 분압은 높은 고도에서 (대기압이 감소하기 때문에) 또는 폐 환기가 부적절한 경우 (만성 폐쇄성 기관지염, 천식, 섬유 성 폐 질환, 폐부종 및 폐기종).
동일한 상황은 폐포 벽이 두껍게되거나 표면의 면적이 줄어들 때 발생합니다. 공기에서 혈액으로 산소가 확산되는 속도는 실제로 사용 가능한 치경 표면의 면적에 직접 비례하며 치조막의 두께에 반비례합니다.
기종은 주로 담배 연기에 의한 퇴행성 폐 질환으로 가스 교환을 위해 사용 가능한 표면의 면적을 줄여주는 폐포를 파괴합니다. 반면에 폐 섬유증에서는 반흔 조직의 침착이 폐포 막의 두께를 증가시킵니다. 두 경우 모두, 치조 벽을 통한 산소의 확산은 정상보다 훨씬 느립니다.
저산소증은 또한 동맥혈에서 헤모글로빈 농도가 감소하여 생길 수 있습니다. 적혈구의 헤모글로빈 양 또는 그 숫자를 줄이는 질병은 혈액이 산소를 운반하는 능력에 부정적 영향을 미칩니다. 극단적 인 경우에는 중요한 혈액량을 잃은 피험자와 같이 헤모글로빈의 농도가 세포의 산소 요구량을 충족시키기에 충분하지 않을 수 있습니다. 이 경우 환자의 생명을 구하기위한 유일한 해결책은 수혈입니다.
헤모글로빈 해리 곡선
혈장 PO 2 와 헤모글로빈에 연결된 산소의 양 사이의 물리적 인 관계는 체외에서 연구되었으며 특징적인 헤모글로빈 해리 곡선으로 표현됩니다.
그림에 표시된 곡선을 보면 100mmHg (보통 폐포 영역에 기록 된 값)와 같은 PO 2 에서 헤모글로빈의 98 %가 산소에 결합되어 있음을 알 수 있습니다.
100 mmHg 이상의 값에서 헤모글로빈 포화 율은 곡선의 평탄화에 의해 입증 된 것처럼 더 이상 증가하지 않는다는 점에 유의하십시오. 같은 이유로, 폐포 PO 2 가 60mmHg 이상으로 유지되는 한 헤모글로빈은 90 % 이상 포화되어 혈액에서 산소를 운반 할 수있는 거의 정상적인 용량을 유지합니다. 자세한 내용은 헤모글로빈 및 보어 효과에 대한 기사를 참조하십시오.
이 기사에 나와있는 모든 요소는 적혈구 수, 헤모글로빈 용량 및 혈액 내 산소 포화도 (헤모글로빈 총량에 비해 산소로 포화 된 헤모글로빈의 백분율)와 같은 간단한 혈액 검사를 통해 평가할 수 있습니다 혈액에 존재).
