Úloha karboanhydrázy. Transport oxidu uhličitého v krvi. Hodnota karboanhydrázy. Veľká loď - veľká plavba

Ktoré sa paradoxne nepoužívajú samostatne ako diuretiká (diuretiká). Vo všeobecnosti sa pri glaukóme používajú inhibítory karboanhydrázy.

Karboanhydráza v epiteli proximálnych tubulov nefrónu katalyzuje dehydratáciu kyseliny uhličitej, ktorá je kľúčovým článkom pri reabsorpcii hydrogénuhličitanov. Pri pôsobení inhibítorov karboanhydrázy sa hydrogénuhličitan sodný neabsorbuje, ale vylučuje sa močom (moč sa stáva alkalickým). Po sodíku, draslíku a vode sa z tela vylučujú močom. Diuretický účinok látok tejto skupiny je slabý, pretože takmer všetok sodík uvoľnený do moču v proximálnych tubuloch sa zadržiava v distálnych častiach nefrónu. Preto Ako diuretiká sa inhibítory karboanhydrázy v súčasnosti nepoužívajú samostatne..

Inhibítory karboanhydrázy

Acetazolamid

(diakarb) je najviac slávny predstaviteľ tejto skupiny diuretík. Dobre sa vstrebáva v gastrointestinálnom trakte a v nezmenenej forme sa rýchlo vylučuje močom (to znamená, že jeho účinok je krátkodobý). Lieky podobné acetazolamidu dichlórfenamid(daranid) a metazolamid(neptazan).

metazolamid tiež patrí do triedy inhibítorov karboanhydrázy. Má dlhší polčas rozpadu ako acetazolamid a je menej nefrotoxický.

dorzolamid. Indikované na zníženie zvýšeného vnútroočného tlaku u pacientov s glaukómom s otvoreným uhlom alebo očnou hypertenziou, ktorí nereagujú dobre na betablokátory.

Brinzolamid(obchodné názvy Azopt, Alcon Laboratories, Inc., Befardin Fardi MEDICALS) tiež patrí do triedy inhibítorov karboanhydrázy. Používa sa na zníženie vnútroočného tlaku u pacientov s glaukómom s otvoreným uhlom alebo očnou hypertenziou. Kombinácia brinzolamidu s timololom sa na trhu aktívne používa pod obchodným názvom Azarga.

Vedľajšie účinky

Inhibítory karboanhydrázy majú nasledujúce hlavné vedľajšie účinky:

  • hypokaliémia;
  • hyperchloremická metabolická acidóza;
  • fosfatúria;
  • hyperkalciúria s rizikom obličkových kameňov;
  • neurotoxicita (parestézia a ospalosť);
  • alergické reakcie.

Kontraindikácie

Acetazolamid, podobne ako iné inhibítory karboanhydrázy, je kontraindikovaný pri cirhóze pečene, pretože alkalizácia moču zabraňuje uvoľňovaniu amoniaku, čo vedie k encefalopatii.

Indikácie na použitie

Inhibítory karboanhydrázy sa používajú hlavne na liečbu glaukómu. Môžu sa použiť aj na liečbu epilepsie a akútnej horskej choroby. Keďže podporujú rozpúšťanie a vylučovanie kyseliny močovej, možno ich použiť pri liečbe dny.

Acetazolamid aplikovaný za nasledujúcich podmienok:

  • Glaukóm (znižuje produkciu vnútroočnej tekutiny choroidálnym plexom ciliárneho telesa.
  • Liečba epilepsie (petit mal). Acetazolamid je účinný pri liečbe väčšiny typov záchvatov, vrátane tonicko-klonických a absenčných záchvatov, aj keď má obmedzený prínos, pretože pri dlhodobom používaní sa vyvíja tolerancia.
  • Na prevenciu nefropatie počas liečby, pretože rozpad buniek uvoľňuje veľké množstvo purínových zásad, ktoré poskytujú prudké zvýšenie syntézy kyseliny močovej. Alkalinizácia moču acetazolamidom v dôsledku uvoľňovania hydrogénuhličitanov inhibuje nefropatiu v dôsledku precipitácie kryštálov kyseliny močovej.
  • Na zvýšenie diurézy pri edémoch a korekciu metabolickej hypochloremickej alkalózy pri CHF. Znížením reabsorpcie NaCl a bikarbonátov v proximálnych tubuloch.

V žiadnej z týchto indikácií však vymenovanie acetazolamidu nie je hlavnou farmakologickou liečbou (liek voľby). Acetazolamid sa predpisuje aj pri horskej chorobe (pretože spôsobuje acidózu, čo vedie k obnoveniu citlivosti dýchacieho centra na hypoxiu).

Inhibítory karboanhydrázy pri liečbe výškovej choroby

Vo vysokej nadmorskej výške je parciálny tlak kyslíka nižší a ľudia musia rýchlejšie dýchať, aby mali dostatok kyslíka na život. Keď k tomu dôjde, parciálny tlak oxid uhličitý CO2 v pľúcach je znížený (jednoducho vyfúknutý pri výdychu), čo vedie k respiračnej alkalóze. Tento proces je zvyčajne kompenzovaný obličkami vylučovaním bikarbonátov a tým vzniká kompenzačná metabolická acidóza, tento mechanizmus však trvá niekoľko dní.

Okamžitejšou liečbou sú inhibítory karboanhydrázy, ktoré zabraňujú vychytávaniu bikarbonátu v obličkách a pomáhajú korigovať alkalózu. Inhibítory karboanhydrázy tiež zlepšujú chronickú horskú chorobu.

ja Karboanhydráza (synonymum: uhličitanová dehydratáza, uhličitanová hydrolýza)

enzým katalyzujúci reverzibilnú reakciu hydratácie oxidu uhličitého: CO 2 + H 2 O ⇔ H 2 CO 3 ⇔ H + + HCO 3. Obsiahnuté v erytrocytoch, bunkách žalúdočnej sliznice, kôre nadobličiek, obličkách, v malom množstve - v centrálnom nervovom systéme, pankrease a iných orgánoch. Úloha K. v organizme je spojená s udržiavaním acidobázickej rovnováhy (Acidobázická rovnováha) , Transport CO 2, tvorba kyseliny chlorovodíkovej sliznica žalúdka. Aktivita K. v krvi je normálne celkom konštantná, ale s niektorými patologických stavov drasticky sa to mení. Zvýšenie aktivity K. v krvi sa pozoruje pri anémii rôzneho pôvodu, poruchách krvného obehu stupňa II-III, niektorých pľúcnych ochoreniach (bronchiektázia, pneumoskleróza), ako aj počas tehotenstva. Zníženie aktivity tohto enzýmu v krvi nastáva pri acidóze renálneho pôvodu, hypertyreóze. Pri intravaskulárnej hemolýze sa aktivita K. objavuje v moči, zatiaľ čo normálne chýba. Pri chirurgických zákrokoch na srdci a pľúcach je vhodné kontrolovať aktivitu K. v krvi, pretože. môže slúžiť ako indikátor adaptačných schopností organizmu, ako aj pri terapii inhibítormi karboanhydrázy - hypotiazidom, diakarbom.

Na stanovenie aktivity K. sa používajú rádiologické, imunoelektroforetické, kolorimetrické a titrimetrické metódy. Stanovenie sa robí v plnej krvi odobratej s heparínom alebo v hemolyzovaných erytrocytoch. Najvhodnejšie pre klinické použitie kolorimetrické metódy stanovenie aktivity K. (napríklad modifikácie Brinkmanovej metódy), založené na stanovení času potrebného na posun pH inkubačnej zmesi z 9,0 na 6,3 v dôsledku hydratácie CO2. Voda nasýtená oxidom uhličitým sa zmieša s indikačným tlmivým roztokom a určitým množstvom krvného séra (0,02 ml) alebo suspenzie hemolyzovaných erytrocytov. Ako indikátor sa používa fenolová červeň. Keď sa molekuly kyseliny uhličitej disociujú, všetky nové molekuly CO2 podliehajú enzymatickej hydratácii. Pre získanie porovnateľných výsledkov musí reakcia prebiehať vždy pri rovnakej teplote, najvhodnejšie je udržiavať teplotu topiaceho sa ľadu – 0 °. Kontrolný reakčný čas (spontánna reakcia hydratácie CO2) je normálne 110-125 s. Normálne sa aktivita K. pri stanovení touto metódou rovná v priemere 2-2,5 konvenčným jednotkám a v prepočte na 1 milión erytrocytov 0,458 ± 0,006 konvenčným jednotkám (zvýšenie rýchlosti katalyzovanej reakcie 2-násobne). sa odoberá na jednotku K. aktivity).

Bibliografia: Klinické hodnotenie laboratórnych testov, vyd. NO. Titsa, prekl. z angličtiny, s. 196, M., 1986.

II Karboanhydráza

  • - enzým, ktorý katalyzuje vratnú reakciu vzniku kyseliny uhličitej z oxidu uhličitého a vody. Inhibítory K. sa používajú v medicíne na liečbu niektorých kardiovaskulárnych a iných ochorení ...

    Prírodná veda. encyklopedický slovník

  • - I Enzým karboanhydráza katalyzujúci reverzibilnú reakciu hydratácie oxidu uhličitého: CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3 ...

    Lekárska encyklopédia

  • - zinok obsahujúci enzým skupiny uhlík-kyslík-lyáza, katalyzujúci reverzibilnú reakciu štiepenia kyseliny uhličitej na oxid uhličitý a vodu ...

    Veľký lekársky slovník

  • - karboanhydráza, karbonáthydrolyáza, enzým z triedy lyáz, katalyzujúci reverzibilnú tvorbu kyseliny uhličitej z oxidu uhličitého a vody: CO2 + H2O ↔ H2CO3. K. - metaloproteín obsahujúci Zn ...

Prvé školské lekcie o zariadení Ľudské telo predstavujú hlavných „obyvateľov krvi: červené krvinky – erytrocyty (Er, RBC), ktoré určujú farbu vďaka obsahu, ktorý obsahujú, a biele (leukocyty), ktorých prítomnosť nie je okom viditeľná, pretože neovplyvňujú farbu.

Ľudské erytrocyty na rozdiel od zvierat jadro nemajú, ale pred jeho stratou musia ísť z erytroblastovej bunky, kde sa syntéza hemoglobínu len začína, dostať sa do posledného jadrového štádia – akumulácie hemoglobínu a premeniť sa na zrelú bunku bez jadra, ktorého hlavnou zložkou je červené krvné farbivo.

Čo ľudia neurobili s erytrocytmi, študovali ich vlastnosti: pokúsili sa ich zabaliť okolo zemegule (ukázalo sa to 4-krát) a vložiť ich do stĺpcov mincí (52 000 kilometrov) a porovnať plochu erytrocytov s povrchová plocha ľudského tela (erytrocyty prekročili všetky očakávania, ich plocha sa ukázala byť 1,5 tisíckrát väčšia).

Tieto jedinečné bunky...

Ďalšou dôležitou vlastnosťou erytrocytov je ich bikonkávny tvar, ale ak by boli sférické, ich celkový povrch by bol o 20 % menší ako skutočný. Schopnosť erytrocytov však nie je len vo veľkosti ich Celková plocha. Vďaka bikonkávnemu tvaru disku:

  1. Červené krvinky sú schopné prenášať viac kyslíka a oxidu uhličitého;
  2. Ukážte plasticitu a voľne prechádzajte úzkymi otvormi a zakrivenými kapilárnymi cievami, to znamená, že pre mladé plnohodnotné bunky v krvnom obehu prakticky neexistujú žiadne prekážky. Schopnosť preniknúť do najodľahlejších kútov tela sa stráca vekom červených krviniek, ako aj pri ich patologických stavoch, kedy sa mení ich tvar a veľkosť. Napríklad sférocyty, kosáčikovité, závažia a hrušky (poikilocytóza), nemajú takú vysokú plasticitu, makrocyty sa nedokážu plaziť do úzkych kapilár a ešte viac megalocyty (anizocytóza), preto ich zmenené bunky neplnia svoje úlohy tak bezchybne.

Chemické zloženie Er predstavuje najmä voda (60 %) a sušina (40 %), v ktorej 90 - 95% zaberá červené krvné farbivo -, a zvyšných 5-10% je rozdelených medzi lipidy (cholesterol, lecitín, kefalín), bielkoviny, sacharidy, soli (draslík, sodík, meď, železo, zinok) a samozrejme enzýmy (karboanhydráza, cholínesteráza, glykolytika atď. .).

Bunkové štruktúry, ktoré sme zvyknutí označovať v iných bunkách (jadro, chromozómy, vakuoly), v Er chýbajú ako zbytočné. Červené krvinky žijú 3 - 3,5 mesiaca, potom starnú a pomocou erytropoetických faktorov, ktoré sa uvoľňujú pri deštrukcii buniek, dajú príkaz, že je čas ich nahradiť novými - mladými a zdravými.

Erytrocyt má svoj začiatok z prekurzorov, ktoré zase pochádzajú z kmeňových buniek. Červené krvinky sa reprodukujú, ak je v tele všetko v poriadku, v kostnej dreni plochých kostí (lebka, chrbtica, hrudná kosť, rebrá, panvové kosti). V prípadoch, keď ich z nejakého dôvodu kostná dreň nedokáže vyprodukovať (nádorové poškodenie), si erytrocyty „pamätajú“, že na vnútromaternicovom vývoji boli zapojené iné orgány (pečeň, týmus, slezina) a nútia telo spustiť erytropoézu na zabudnutých miestach.

Koľko by malo byť normálnych?

Celkový počet červených krviniek obsiahnutých v tele ako celku a koncentrácia červených krviniek prechádzajúcich krvným obehom sú rôzne pojmy. V celkovom počte sú zahrnuté bunky, ktoré ešte neopustili kostnú dreň, neodišli v prípade nepredvídateľných okolností do depa alebo odplávali plniť si svoje bezprostredné povinnosti. Súhrn všetkých troch populácií erytrocytov sa nazýva - erytrón. Erythron obsahuje od 25 x 10 12 /l (Tera / liter) do 30 x 10 12 /l červených krviniek.

Miera červených krviniek v krvi dospelých sa líši podľa pohlavia a u detí v závislosti od veku. Touto cestou:

  • Norma u žien sa pohybuje od 3,8 - 4,5 x 10 12 / l, v uvedenom poradí, majú tiež menej hemoglobínu;
  • To, čo je pre ženu normálnym ukazovateľom, sa u mužov nazýva mierna anémia, pretože spodná a horná hranica normy červených krviniek je výrazne vyššia: 4,4 x 5,0 x 10 12 / l (to isté platí pre hemoglobín);
  • U detí mladších ako jeden rok sa koncentrácia erytrocytov neustále mení, preto pre každý mesiac (u novorodencov - každý deň) existuje vlastná norma. A ak sa náhle v krvnom teste erytrocyty u dieťaťa vo veku dvoch týždňov zvýšia na 6,6 x 10 12 / l, potom to nemožno považovať za patológiu, ide len o to, že novorodenci majú takúto normu (4,0 - 6,6 x 10 12 / l).
  • Niektoré výkyvy sú pozorované po roku života, ale normálne hodnoty sa príliš nelíšia od hodnôt u dospelých. U dospievajúcich vo veku 12-13 rokov obsah hemoglobínu v erytrocytoch a hladina samotných erytrocytov zodpovedajú norme dospelých.

Zvýšený počet červených krviniek je tzv erytrocytóza, ktorý môže byť absolútny (pravdivý) a redistribučný. Redistribučná erytrocytóza nie je patológia a vyskytuje sa, keď červené krvinky sú zvýšené za určitých okolností:

  1. pobyt v horskej oblasti;
  2. Aktívna fyzická práca a šport;
  3. Psycho-emocionálne vzrušenie;
  4. Dehydratácia (strata telesných tekutín hnačkou, vracaním atď.).

Vysoké hladiny červených krviniek v krvi sú znakom patológie a skutočnej erytrocytózy, ak sú výsledkom zvýšenej tvorby červených krviniek spôsobenej neobmedzenou proliferáciou (reprodukciou) prekurzorovej bunky a jej diferenciáciou na zrelé formy červených krviniek ().

Znížená koncentrácia červených krviniek je tzv erytropénia. Pozoruje sa pri strate krvi, inhibícii erytropoézy, rozpade erytrocytov () pod vplyvom nepriaznivých faktorov. Nízke erytrocyty v krvi a znížený obsah Hb v erytrocytoch je znakom.

Čo znamená skratka?

Moderné hematologické analyzátory dokážu okrem hemoglobínu (HGB), nízkeho alebo vysokého počtu červených krviniek (RBC), (HCT) a iných obvyklých testov vypočítať aj ďalšie ukazovatele, ktoré sú označené latinskou skratkou a nie sú vôbec jasné. čitateľ:

Okrem všetkých uvedených výhod erytrocytov by som rád poznamenal ešte jednu vec:

Erytrocyty sú považované za zrkadlo odrážajúce stav mnohých orgánov. Druh indikátora, ktorý môže "cítiť" problémy alebo umožňuje sledovať priebeh patologického procesu, je.

Veľká loď - veľká plavba

Prečo sú červené krvinky také dôležité pri diagnostike mnohých patologických stavov? Ich osobitná úloha nasleduje a formuje sa vďaka ich jedinečným schopnostiam, a aby si čitateľ vedel predstaviť skutočný význam erytrocytov, skúsme uviesť ich povinnosti v organizme.

naozaj, Funkčné úlohy červených krviniek sú široké a rôznorodé:

  1. Prenášajú kyslík do tkanív (za účasti hemoglobínu).
  2. Prenášajú oxid uhličitý (s účasťou okrem hemoglobínu aj enzýmu karboanhydráza a iónomeniča Cl- / HCO 3).
  3. Hrať ochranná funkcia, nakoľko sú schopné adsorbovať škodlivé látky a niesť na svojom povrchu protilátky (imunoglobulíny), zložky komplementárneho systému, vytvorené imunitné komplexy (At-Ag) a tiež syntetizovať antibakteriálnu látku tzv. erytrín.
  4. Podieľať sa na výmene a regulácii rovnováhy voda-soľ.
  5. Poskytujte výživu tkanivám (erytrocyty adsorbujú a nesú aminokyseliny).
  6. Podieľajú sa na udržiavaní informačných väzieb v tele vďaka prenosu makromolekúl, ktoré tieto väzby zabezpečujú (funkcia tvorcu).
  7. Obsahujú tromboplastín, ktorý pri zničení červených krviniek opúšťa bunku, čo je signál pre koagulačný systém, aby začal hyperkoaguláciu a tvorbu. Okrem tromboplastínu nesú erytrocyty heparín, ktorý zabraňuje trombóze. Touto cestou, Aktívna účasť erytrocyty v procese zrážania krvi - samozrejme.
  8. Červené krvinky sú schopné potláčať vysokú imunoreaktivitu (pôsobia ako supresory), čo sa dá využiť pri liečbe rôznych nádorových a autoimunitných ochorení.
  9. Podieľajú sa na regulácii tvorby nových buniek (erytropoéze) uvoľňovaním erytropoetických faktorov zo zničených starých erytrocytov.

Červené krvinky sa ničia hlavne v pečeni a slezine s tvorbou produktov rozpadu (železa). Mimochodom, ak vezmeme do úvahy každú bunku samostatne, nebude to tak červené, skôr žltkasto-červené. Hromadia sa v obrovských miliónoch hmôt a vďaka hemoglobínu v nich sa stávajú spôsobom, akým sme ich videli - sýto červenou farbou.

Video: lekcia o červených krvinkách a krvných funkciách

Z venóznej krvi možno extrahovať 55-58 obj. % oxidu uhličitého. Väčšina CO2 extrahovaného z krvi pochádza zo solí kyseliny uhličitej prítomných v plazme a erytrocytoch a len asi 2,5 obj. % oxidu uhličitého je rozpustených a asi 4-5 obj. % je v kombinácii s hemoglobínom vo forme karbohemoglobínu.

K tvorbe kyseliny uhličitej z oxidu uhličitého dochádza v erytrocytoch, ktoré obsahujú enzým karboanhydráza, čo je silný katalyzátor, ktorý urýchľuje hydratačnú reakciu CO2.

Väzba oxidu uhličitého krvou v kapilárach veľkého kruhu. Oxid uhličitý produkovaný v tkanivách difunduje do krvi krvných kapilár, pretože napätie CO2 v tkanivách výrazne prevyšuje jeho napätie v arteriálnej krvi. CO2 rozpustený v plazme difunduje do erytrocytov, kde vplyvom karboanhydráza okamžite sa mení na kyselinu uhličitú,

Podľa výpočtov je aktivita karboanhydrázy v erytrocytoch taká, že reakcia hydratácie oxidu uhličitého sa urýchli 1500-2000 krát. Keďže sa všetok oxid uhličitý vo vnútri erytrocytu mení na kyselinu uhličitú, napätie CO2 vo vnútri erytrocytu je takmer nulové, takže do erytrocytu vstupuje stále viac CO2. V súvislosti s tvorbou kyseliny uhličitej z CO3 v erytrocytoch sa zvyšuje koncentrácia iónov HCO3, ktoré začnú difundovať do plazmy. Je to možné preto, že povrchová membrána erytrocytu je priepustná pre anióny. membrána erytrocytov je prakticky nepriepustná, namiesto iónov HCO3 sa do erytrocytov dostáva chlór. Prechodom chloridových iónov z plazmy do erytrocytu sa v plazme uvoľňujú ióny sodíka, ktoré viažu ióny HCO3 vstupujúce do erytrocytu za vzniku NaHCO3. Chemický rozbor žilovej krvnej plazmy ukazuje výrazný nárast hydrogénuhličitanu v nej.

Hromadenie aniónov vo vnútri erytrocytu vedie k zvýšeniu osmotického tlaku vo vnútri erytrocytu a to spôsobuje prechod vody z plazmy cez povrchovú membránu erytrocytu. V dôsledku toho sa zvyšuje objem erytrocytov v kapilárach veľkého kruhu. V štúdii s použitím hematokritu sa zistilo, že erytrocyty zaberajú 40 % objemu arteriálnej krvi a 40,4 % objemu venóznej krvi. Z toho vyplýva, že objem erytrocytov žilovej krvi je väčší ako objem arteriálnych erytrocytov, čo sa vysvetľuje prenikaním vody do nich.

Súčasne so vstupom CO2 do erytrocytu a tvorbou kyseliny uhličitej v ňom sa kyslík uvoľňuje oxyhemoglobínom a mení sa na redukovaný hemoglobín. Posledne menovaná je oveľa menej disociačná kyselina ako oxyhemoglobín a kyselina uhličitá. Preto, keď sa oxyhemoglobín premení na hemoglobín, H2CO3 vytlačí draselné ióny z hemoglobínu a v kombinácii s nimi vytvorí draselnú soľ hydrogénuhličitanu.

Uvoľnený H˙ ión kyseliny uhličitej sa viaže na hemoglobín. Keďže znížený hemoglobín je mierne disociovaná kyselina, nedochádza k okysleniu krvi a rozdiel v pH medzi venóznou a arteriálnou krvou je extrémne malý. Reakciu vyskytujúcu sa v erytrocytoch tkanivových kapilár možno znázorniť takto:

KHbO2 + H2CO3 \u003d HHb + O2 + KHS03

Z vyššie uvedeného vyplýva, že oxyhemoglobín, ktorý sa mení na hemoglobín a dodáva s ním spojené zásady oxidu uhličitému, podporuje tvorbu bikarbonátu a transport oxidu uhličitého v tejto forme. Okrem toho sa tvorí gkmoglobín chemická zlúčenina s CO2 - karbohemoglobínom. Prítomnosť zlúčeniny hemoglobínu s oxidom uhličitým v krvi bola stanovená nasledujúcim experimentom. Ak sa do plnej krvi pridá kyanid draselný, ktorý úplne inaktivuje karboanhydrázu, ukáže sa, že erytrocyty takejto krvi viažu viac CO2 ako plazma. Preto sa dospelo k záveru, že väzba CO2 erytrocytmi po inaktivácii karboanhydrázy sa vysvetľuje prítomnosťou zlúčeniny hemoglobínu s CO2 v erytrocytoch. Neskôr sa ukázalo, že CO2 sa viaže na amínovú skupinu hemoglobínu a vytvára takzvanú karbamovú väzbu.

Reakcia tvorby karbohemoglobínu môže prebiehať jedným alebo druhým smerom, v závislosti od napätia oxidu uhličitého v krvi. Hoci malá časť celkového množstva oxidu uhličitého, ktoré sa môže extrahovať z krvi, je v kombinácii s hemoglobínom (8-10%), úloha tejto zlúčeniny pri transporte oxidu uhličitého krvou je pomerne veľká. Približne 25-30% oxidu uhličitého absorbovaného krvou v kapilárach systémového kruhu sa spája s hemoglobínom za vzniku karbohemoglobínu.

Uvoľňovanie CO2 krvou v pľúcnych kapilárach. V dôsledku nižšieho parciálneho tlaku CO2 v alveolárnom vzduchu v porovnaní s jeho napätím vo venóznej krvi prechádza oxid uhličitý difúziou z krvi pľúcnych kapilár do alveolárneho vzduchu. Tlak CO2 v krvi klesá.

Zároveň v dôsledku vyššieho parciálneho tlaku kyslíka v alveolárnom vzduchu v porovnaní s jeho napätím vo venóznej krvi vstupuje kyslík z alveolárneho vzduchu do krvi kapilár pľúc. Zvyšuje sa napätie O2 v krvi a hemoglobín sa mení na oxyhemoglobín. Keďže ide o kyselinu, ktorej disociácia je oveľa vyššia ako disociácia hemoglobínu kyseliny uhličitej, vytláča kyselinu uhličitú zo svojho draslíka. Reakcia prebieha takto:

HHb + O2 + KHS03 = KHbO2 + H2CO3

Kyselina uhličitá uvoľnená z väzby so zásadami sa karboanhydrázou štiepi na oxid uhličitý na vodu. Význam karboanhydrázy pri uvoľňovaní oxidu uhličitého v pľúcach možno vidieť z nasledujúcich údajov. Na to, aby dehydratačná reakcia H2CO3 rozpustená vo vode vytvorila množstvo oxidu uhličitého, ktoré opustí krv počas jej pobytu v kapilárach pľúc, je potrebných 300 sekúnd. Krv prejde vlásočnicami pľúc v priebehu 1-2 sekúnd, ale počas tejto doby sa stihne dehydratácia kyseliny uhličitej vo vnútri erytrocytu a difúzia vytvoreného CO2 najskôr do krvnej plazmy a potom do alveolárneho vzduchu. nastať.

Keďže koncentrácia iónov HCO3 v erytrocytoch klesá v pľúcnych kapilárach, tieto ióny z plazmy začnú difundovať do erytrocytov a chloridové ióny difundujú z erytrocytov do plazmy. Tým, že sa napätie oxidu uhličitého v krvi pľúcnych kapilár znižuje, štiepi sa karbamínová väzba a karbohemoglobín uvoľňuje oxid uhličitý.

Disociačné krivky zlúčenín kyseliny uhličitej v krvi. Ako sme už povedali, viac ako 85 % oxidu uhličitého, ktorý sa dá z krvi extrahovať okyslením, sa uvoľňuje v dôsledku rozkladu hydrogénuhličitanov (draslík v erytrocytoch a sodík v plazme).

Väzba oxidu uhličitého a jeho uvoľňovanie krvou závisí od jeho čiastočného napätia. Je možné zostrojiť disociačné krivky pre zlúčeniny oxidu uhličitého v krvi, podobné disociačným krivkám pre oxyhemoglobín. Za týmto účelom sa objemové percentá oxidu uhličitého viazaného krvou vynesú pozdĺž osi y a parciálne napätia oxidu uhličitého sa vynesú pozdĺž osi x. Spodná krivka na obr. 58 je znázornená väzba oxidu uhličitého arteriálnou krvou, ktorej hemoglobín je takmer úplne nasýtený kyslíkom. Horná krivka znázorňuje väzbu kyslého plynu žilovou krvou.

Rozdiel vo výške týchto kriviek závisí od toho, že arteriálna krv bohatá na oxyhemoglobín má v porovnaní s venóznou krvou nižšiu schopnosť viazať oxid uhličitý. Oxyhemoglobín, ktorý je silnejšou kyselinou ako kyselina uhličitá, odoberá z hydrogénuhličitanov zásady a tým podporuje uvoľňovanie kyseliny uhličitej. V tkanivách sa oxyhemoglobín, ktorý prechádza do hemoglobínu, vzdáva zásad, ktoré sú s ním spojené, čím sa zvyšuje väzba kyslého plynu krvou.

Bod A na spodnej krivke na obr. 58 zodpovedá napätiu kyseliny 40 mm Hg. Art., teda napätie, ktoré je skutočne prítomné v arteriálnej krvi. Pri tomto napätí je viazaných 52 obj.% CO2. Bod V na hornej krivke zodpovedá napätiu kyslého plynu 46 mm Hg. Art., teda skutočne dostupný v žilovej krvi. Ako vidno z krivky, pri tomto napätí viaže venózna krv 58 obj.% oxidu uhličitého. Línia AV, spájajúca hornú a dolnú krivku, zodpovedá tým zmenám v schopnosti viazať oxid uhličitý, ku ktorým dochádza pri premene arteriálnej krvi na venóznu alebo naopak venóznej krvi na arteriálnu krv.

Venózna krv tým, že hemoglobín v nej obsiahnutý prechádza na oxyhemoglobín, uvoľňuje v kapilárach pľúc asi 6 obj.% CO2. Ak sa hemoglobín v pľúcach nezmenil na oxyhemoglobín, potom, ako je zrejmé z krivky, žilová krv pri parciálnom tlaku oxidu uhličitého v alveolách rovnajúcom sa 40 mm Hg. Čl., by viazal 54 obj.% CO2, teda by dal nie 6, ale len 4 obj.%. Podobne, ak sa arteriálna krv v kapilárach systémového kruhu nevzdala svojho kyslíka, t. j. ak jej hemoglobín zostal nasýtený kyslíkom, potom táto arteriálna krv pri parciálnom tlaku oxidu uhličitého prítomného v kapilárach tkanív telo, mohol viazať nie 58 asi ,% CO2, ale len 55 obj.%.

karboanhydráza(synonymum: karbonátdehydratáza, karbonátová hydrolýza) - enzým, ktorý katalyzuje reverzibilnú reakciu hydratácie oxidu uhličitého: CO 2 + H 2 O Û H 2 CO 3 Û H + + HCO 3. Obsiahnuté v erytrocytoch, bunkách žalúdočnej sliznice, kôre nadobličiek, obličkách, v malom množstve - v centrálnom nervovom systéme, pankrease a iných orgánoch. Úloha karboanhydrázy v tele je spojená s udržiavaním acidobázická rovnováha, transport CO 2, tvorba kyseliny chlorovodíkovej sliznicou žalúdka. Aktivita karboanhydrázy v krvi je normálne pomerne konštantná, ale pri niektorých patologických stavoch sa dramaticky mení. Zvýšenie aktivity karboanhydrázy v krvi sa pozoruje pri anémii rôzneho pôvodu, poruchách krvného obehu stupňa II-III, niektorých pľúcnych ochoreniach (bronchiektázia, pneumoskleróza), ako aj počas tehotenstva. Zníženie aktivity tohto enzýmu v krvi nastáva pri acidóze renálneho pôvodu, hypertyreóze. Pri intravaskulárnej hemolýze sa aktivita karboanhydrázy objavuje v moči, zatiaľ čo normálne chýba. Pri chirurgických zákrokoch na srdci a pľúcach je vhodné kontrolovať aktivitu karboanhydrázy v krvi, pretože. môže slúžiť ako indikátor adaptačných schopností organizmu, ako aj pri terapii inhibítormi karboanhydrázy - hypotiazidom, diakarbom.

Na stanovenie aktivity karboanhydrázy sa používajú rádiologické, imunoelektroforetické, kolorimetrické a titrimetrické metódy. Stanovenie sa robí v plnej krvi odobratej s heparínom alebo v hemolyzovaných erytrocytoch. Pre klinické účely sú najvhodnejšie kolorimetrické metódy na stanovenie aktivity karboanhydrázy (napríklad modifikácie Brinkmanovej metódy), založené na stanovení času potrebného na posun pH inkubačnej zmesi z 9,0 na 6,3 v dôsledku CO. 2 hydratácia. Voda nasýtená oxidom uhličitým sa zmieša s indikačným tlmivým roztokom a určitým množstvom krvného séra (0,02 ml) alebo suspenzie hemolyzovaných erytrocytov. Ako indikátor sa používa fenolová červeň. Keď sa molekuly kyseliny uhličitej disociujú, všetky nové molekuly CO2 podliehajú enzymatickej hydratácii. Pre získanie porovnateľných výsledkov musí reakcia prebiehať vždy pri rovnakej teplote, najvhodnejšie je udržiavať teplotu topiaceho sa ľadu – 0 °. Kontrolný reakčný čas (spontánna reakcia hydratácie CO2) je normálne 110-125 s. Normálne je aktivita karboanhydrázy pri stanovení touto metódou v priemere 2 – 2,5 konvenčných jednotiek a v prepočte na 1 milión erytrocytov 0,458 ± 0,006 konvenčných jednotiek (zdvojnásobenie rýchlosti katalyzovanej reakcie sa berie na jednotka aktivity karboanhydrázy).

Bibliografia: Klinické hodnotenie laboratórnych testov, vyd. NO. Titsa, prekl. z angličtiny, s. 196, M., 1986.