Hệ thống đệm hemoglobin cho PO2 ở mô

2021-04-14 04:31 PM

O2 có thể thay đổi đáng kể, từ 60 đến hơn 500 mm Hg, nhưng PO2 trong các mô ngoại vi không thay đổi nhiều hơn vài mmHg so với bình thường, điều này đã chứng minh rõ vai trò "đệm oxy" ở mô của hệ thống hemoglobin trong máu.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Mặc dù hemoglobin cần thiết cho việc vận chuyển O2 đến các mô, nhưng nó còn thực hiện một chức năng thiết yếu cho sự sống- chức năng như một hệ thống "mô đệm oxy". Đó là: các hemoglobin trong máu chịu trách nhiệm chủ yếu cho việc ổn định PO2 trong các mô. Điều này có thể được giải thích như sau.

Hemoglobin giúp duy trì PO2 gần như ổn định trong các mô

Dưới chuyển hóa cơ bản, các mô cần khoảng 5 ml O2 từ mỗi 100 mililít máu đi qua các mao mạch ở mô. Đề cập đến đồ thị phân ly O2-hemoglobin trong hình, có thể thấy rằng bình thường để có 5 ml O2 sẽ được giải phóng cho mỗi 100 ml máu chảy qua mô, PO2 phải giảm xuống tới khoảng 40 mm Hg. Vì vậy, PO2 ở mô bình thường không thể vượt lên trên mức 40 mm Hg này. Vì nếu như vậy, lượng O2 cần thiết bởi các mô sẽ không được giải phóng từ hemoglobin. Bằng cách này, các hemoglobin thường tạo ra một giới hạn trên cho PO2 trong các mô ở khoảng 40 mmHg.

Tác động của PO2 trong máu tới số lượng Ô xy gắn với Hemoglobin

Hình. Tác động của PO2 trong máu tới số lượng Ô xy gắn với Hemoglobin

Ngược lại, khi gắng sức, lượng O2 cần thêm nhiều hơn 20 lần bình thường phải được cung cấp từ hemoglobin cho các mô. Tuy nhiên, điều này vẫn có thể đạt được mà PO2 gần như không giảm nhiều trong mô vì: (1) sườn dốc của đồ thị phân ly và (2) sự gia tăng lưu lượng máu qua mô do PO2 giảm dẫn đến một sự giảm sút rất nhỏ PO2, tạo ra một lượng lớn O2 được giải phóng thêm từ hemoglobin vào máu. Như vậy, các hemoglobin trong máu sẽ tự động cung cấp O2 cho các mô ở phân áp O2 trong một khoảng khá hẹp từ 15-40 mm Hg.

Khi nồng độ oxy khí quyển thay đổi một cách rõ rệt, hệ đệm Hb vẫn duy trì PO2 gần như ổn định trong máu

Bình thường, PO2 trong các phế nang khoảng 104 mm Hg, nhưng khi leo lên một ngọn núi hoặc lên một chiếc máy bay, PO2 có thể dễ dàng giảm xuống còn dưới một nửa. Ngoài ra, khi một người đi vào khu vực khí nén, chẳng hạn như lặn sâu dưới biển hoặc ở trong phòng áp lực, PO2 có thể tăng lên đến 10 lần mức này. Mặc dù vậy, ở các mô, PO2 hầu như không thay đổi.

Đồ thị phân ly Oxy- Hemoglobin.

Hình. Đồ thị phân ly Oxy- Hemoglobin.

Có thể nhìn thấy từ đồ thị phân ly oxy- hemoglobin trong hình: khi PO2 trong phế nang bị giảm xuống mức thấp là 60 mm Hg, độ bão hòa hemoglobin động mạch vẫn là 89%-chỉ giảm 8% dưới mức bão hòa bình thường là 97%. Hơn nữa, các mô còn phải không dùng đến khoảng 5 ml O2 từ mỗi 100 mililít máu đi qua các mô; để loại bỏ O2 này, PO2 của máu tĩnh mạch giảm xuống 35 mm Hg - thấp hơn 5 mm Hg so với giá trị bình thường là 40 mm Hg. Như vậy, PO2 ở mô hầu như không thay đổi, bất chấp sự sụt giảm đáng kể PO2 trong phế nang từ 104 xuống còn 60 mm Hg.

Ngược lại, khi PO2 phế nang tăng cao tới 500 mm Hg, độ bão hòa oxy tối đa của hemoglobin không bao giờ có thể vượt lên trên 100 %- chỉ 3% trên mức bình thường của 97 %. Chỉ một lượng nhỏ O2 hòa tan thêm vào trong máu, điều này sẽ được thảo luận sau. Sau đó, khi máu đi qua các mao mạch ở mô và mất một lượng lớn O2 cho các mô, sẽ làm giảm PO2 của máu mao mạch xuống một giá trị chỉ lớn hơn vài ml so với bình thường là 40 mm Hg. Do đó tại phế nang, dù O2 có thể thay đổi đáng kể, từ 60 đến hơn 500 mm Hg, nhưng PO2 trong các mô ngoại vi không thay đổi nhiều hơn vài mmHg so với bình thường, điều này đã chứng minh rõ vai trò "đệm oxy" ở mô của hệ thống hemoglobin trong máu.

Bài viết cùng chuyên mục

Tuần hoàn phổi: giải phẫu sinh lý tuần hoàn mạch máu và bạch huyết

Động mạch phổi có thành dày bằng 1/3 của động mạch chủ. Các nhánh động mạch phổi ngắn và tất cả các động mạch phổi, thậm chí nhỏ hơn động mạch nhánh và tiểu động mạch, có đường kính lớn hơn động mạch toàn thân tương ứng.

Điện thế hoạt động của tế bào thần kinh

Để tạo ra những tín hiệu thần kinh, điện thế hoạt động di chuyển dọc theo tế bào sợi thần kinh cho tới điểm kếtthúc của nó.

Sự lan truyền của áp lực đẩy máu ra các mạch máu ngoại biên

Sự duy trì trương lực mạch làm giảm lực đẩy vì mạch máu càng thích ứng tốt thì lượng máu càng lớn được đẩy về phía trước do sự gia tăng áp lực.

Cảm giác thân thể: con đường dẫn truyền vào hệ thần kinh trung ương

Các thông tin cảm giác từ các phân đoạn thân thể của cơ thể đi vào tủy sống qua rễ sau của dây thần kinh sống. Từ vị trí đi vào tủy sống và sau là đến não, các tín hiệu cảm giác được dẫn truyền qua một trong 2 con đường thay thế.

Hormon điều hòa chuyển hóa Protein trong cơ thể

Hormon tăng trưởng làm tăng tổng hợp protein tế bào, Insulin là cần thiết để tổng hợp protein, Glucocorticoids tăng thoái hóa hầu hết protein mô, Testosterone tăng lắng động protein mô.

Tăng huyết áp: huyết áp trong hoạt động cơ và các tuyp stress

Nhiều tuyp của stress cùng với hoạt động cơ là giống nhau ở sự tăng huyết áp. Ví dụ trong hoảng sợ quá mức huyết áp có thể tăng thêm 70-100 mmHg trong 1 vài giây.

Kiểm soát lưu lượng máu đến cơ vân

Ngoài cơ chế giãn mạch mô cục bộ, các cơ xương còn được cung cấp các dây thần kinh co mạch giao cảm và (ở một số loài động vật) cũng như các dây thần kinh giãn mạch giao cảm.

Vai trò của ion canxi trong co cơ

Nồng độ Ca nội bào tăng khi Ca++ đi vào trong tế bào qua kênh Ca trên màng tế bào hoặc được giải phóng từ lưới cơ tương. Ca++ gắn với camodulin (CaM) trở thành phức hợp Ca++-CaM, hoạt hóa chuỗi nhẹ myosin kinase.

Cấu trúc hóa học và sự tổng hợp insulin

Khi insulin được bài tiết vào máu, nó hầu như lưu thông ở dạng tự do. Bởi vì nó có thời gian bán hủy trung bình chỉ khoảng 6 phút nên phần lớn chúng bị loại bỏ khỏi tuần hoàn.

Chức năng hành vi của vùng dưới đồi và cấu trúc liên kết với hệ limbic

Cùng với chức năng thực vật và nội tiết, sự kích thích hay thương tổn vùng dưới đồi cũng gây ảnh hưởng lớn đến hành vi cảm xúc của động vật và con người. Một số ảnh hưởng  hành vi do sự kích thích vùng dưới đồi.

Đại cương sinh lý tiêu hóa

Bài tiết ra các enzym và nước để thủy phân thức ăn, biến thức ăn từ chỗ xa lạ đối với cơ thể thành những sản phẩm tiêu hóa mà cơ thể có thể thu nhận được.

Corticosteroid: Mineralocorticoid, Glucocorticoids và Androgen

Vỏ thượng thận tiết 2 loại hormon chính là mineralocorticoid và glucocorticoid, thêm vào đó nó còn tiết 1 lượng nhỏ hormon sinh dục, đặc biệt hormon androgen, tác dụng giống hormon sinh dục testosteron.

Cơ chế co cơ trơn

Một đặc tính quan trọng khác của cơ trơn, đặc biệt là loại cơ trơn đơn nhất nội tạng của nhiều cơ quan rỗng, là khả năng quay trở lại gần như lực co bóp ban đầu của nó vài giây hoặc vài phút sau khi nó bị kéo dài hoặc rút ngắn.

Phản xạ gấp và phản xạ rút lui khỏi vật kích thích

Các thông tin khởi phát phản xạ rút lui không được truyền trực tiếp vào neuron sừng trước tủy sống mà thay vào đó trước tiên được truyền vào các neuron liên hợp, rồi mới vào neuron vận động.

Giảm chức năng thận: gây tăng huyết áp mãn tính

Mức độ tăng vừa phải của huyết áp cũng dẫn đến sự rút ngắn kỳ vọng sống. Tăng huyết áp nghiêm trọng nghĩa là giá trị huyết áp trung bình tăng 50% hoặc ở trên ngưỡng bình thường thì kỳ vọng sống là không lớn hơn một vài năm, trừ khi được điều trị thích hợp.

Sinh lý thần kinh tiểu não

Tiểu não có chức năng điều hòa trương lực cơ, qua đó giữ thăng bằng cho cơ thể. Đồng thời, tiểu não được xem là một cơ quan kiểm soát

Khuếch tán qua màng mao mạch: trao đổi nước và các chất giữa máu và dịch kẽ

Khuếch tán các phân tử nước và chất tan có chuyển động nhiệt di chuyển ngẫu nhiên theo hướng này rồi lại đổi hướng khác. Các chất hòa tan trong lipid khuếch tán trực tiếp qua các màng tế bào ở lớp nội mạc của các mao mạch.

Điều khiển của gen trong cơ thể người

Một số các protein trong tế bào là protein cấu trúc, nó kết hợp với những phân tử lipid khác và carbohydrate. Tuy nhiên, phần lớn các protein là enzyme xúc tác các phản ứng hóa học khác nhau trong tế bào.

Chức năng của vỏ não tiền đình - chẩm ở bán cầu não không ưu thế

Nghiên cứu tâm lí ở bệnh nhân có tổn thương bán cầu không ưu thế đã chỉ ra rằng bán cầu này có thể đặc biệt quan trọng đối với sự hiểu biết và nhận thức âm nhạc, kinh nghiệm thị giác phi ngôn ngữ.

Hormone tăng trưởng (GH) thực hiện các chức năng thông qua các chất trung gian somatomedin

GH kích thích gan tạo ra các protein phân tử nhỏ gọi là somatomedin tác dụng mạnh làm tăng mọi phương diện phát triển của xương, một số tác dụng của somatomedin lên sự phát triển tương tự như các tác dụng của insulin lên sự phát triển.

Vùng dưới đồi: cơ quan đầu não của hệ limbic

Vùng dưới đồi, mặc dù kích thước nhỏ, chỉ vài cm (nặng khoảng 4 gram),  nhưng có 2 đường truyền tới tất cả cấu trúc của hệ limbic. Vùng dưới đồi và cấu trúc phụ liên quan gửi xung động đi ra theo 3 đường.

Cấu trúc hóa học và sự chuyển hóa của các hormone

Cấu trúc hóa học và sự chuyển hóa của các hormone protein và polypeptide, các steroid, dẫn xuất của amino acid tyrosin.

Cung lượng tm: sự điều chỉnh thông qua tuần hoàn tĩnh mạch - nguyên lý Frank - starling

Dưới điều kiện sinh lý bình thường, cung lượng tim được kiểm soát bằng các yếu tố ngoại biên, được xác định bởi tuần hoàn tĩnh mạch.

Trí nhớ ngắn hạn của con người

Nhiều nhà sinh lý học cho rằng loại trí nhớ ngắn hạn này do sự tiếp tục của hoạt động thần kinh từ tín hiệu các dây thần kinh đi vòng quanh và vòng quanh một dấu vết trí nhớ tạm thời ở một vòng của neuron phản xạ.

Sinh lý thần kinh vùng dưới đồi

Vùng dưới đồi có chức năng chống bài niệu thông qua ADH (antidiuretic hormon), đây là một hormon do nhân trên thị và nhân cạnh não thất bài tiết.