Hapniku ja hemoglobiini dissotsiatsioonikõver

Määra rõhud kopsudes ja kudedes. Seejärel vaata, kui palju veri endaga seob ja kui palju ära annab. Liugurid pH, temperatuuri ja CO₂ jaoks nihutavad kudede kõverat. Hilli koefitsient lülitab kooperatiivsuse välja.

Näidisarvutus — Hapniku ja hemoglobiini dissotsiatsioonikõver

P₅₀ kudedes (mmHg)	26,6
Arteriaalne küllastumus	97,3%
Küllastumus kudedest väljudes	75,1%
Siin vabastatud (küllastumuse punkti)	22,2%
Arteriaalne O₂ sisaldus (mL/dL)	19,85
Kohaletoimetatud O₂ (mL/min)	232
Kõver on kõige järsem (mmHg)	19,9

Need on väärtused, mida kalkulaator lehe avamisel näitab. Muuda ülal mõnda sisendit, et need ümber arvutada.

Interaktiivse simulatsiooni laadimine...

Platoo kaitseb hõreda õhu eest, kuid aneemia korral pole sellest mingit kasu 🖖

Tõmba arteriaalne PO₂ 100 pealt alla 60 mmHg peale. Langus on 40%, mis vastab kopsupõletikule või ligikaudu 3 500 meetri kõrgusele. Küllastumus langeb aga ainult 97,3% pealt 90,0% peale. Arteriaalne sisaldus väheneb 19,85 pealt tasemeni 18,27 mL/dL, mis on 8,0% kaotus. Pane nüüd rõhk tagasi ja vähenda hemoglobiini sama 40% võrra, 15 g/dL pealt 9 peale. Sisaldus kukub 12,03 mL/dL peale ehk kaotus on 39,4%. Kõvera lame tipp toimib varuna kopsude puudulikkuse vastu. Hemoglobiini kaotus läheb sellest aga otse mööda, sest hapnikusisaldus on mahutavus korrutatud küllastumusega ja neist ainult ühel on platoo. Siin peitub ka sõrmeanduri piirang. See näitab protsenti ja mitte kunagi kogust. Seega annab see aneemilisel patsiendil näidu 97% ega ütle meile tegelikult midagi.

Müoglobiin on varamu ja selle erinevus kullerist on 18,4 küllastumuse punkti 🖖

Määra n väärtuseks 1 ja P₅₀ väärtuseks 2,8 mmHg ning tööriist modelleerib nüüd lihasrakus leiduvat pigmenti müoglobiini. See saabub samamoodi 97,3% küllastumusega nagu hemoglobiin. Kudede PO₂ 40 mmHg juures on see endiselt 93,5% küllastunud. See on loovutanud 3,8 punkti. Hemoglobiin vabastab samade rõhkude vahel 22,2 punkti, mida on 5,8 korda rohkem. Ta suudab seda tänu neljale koostoimivale alaühikule, mis muudavad kõvera hüperbooli asemel s-kujuliseks. Müoglobiin ei anna poolt oma laadungist ära enne, kui rõhk on langenud 2,8 mmHg peale. Veres sellist rõhku kunagi ei teki. Tõmba kudede liugur alla miinimumini 3 mmHg ja müoglobiin on endiselt 51,7% küllastunud. Täpselt seda ootame rakusiseselt hädaabivarult, kuid verelt me seda ei oota.

Kõver on kõige järsem 19,9 mmHg juures, mis on kaugel allpool selle enda poole küllastumuse punkti 🖖

Viimasel kaardil on 19,9 mmHg, samas kui P₅₀ on 26,6. Hilli võrrandi teise tuletise nulliks seadmine annab P = P₅₀((n−1)/(n+1))^(1/n). Seega asub käänupunkt iga lõpliku n korral allpool P₅₀ väärtust ja nihkub kooperatiivsuse kasvades sellele lähemale. Lükka n väärtusele 4 ja kõige järsem punkt liigub 23,4 mmHg peale. Langeta n väärtusele 1 ja käänupunkt kaob, sest hüperbool on kõige järsem nullrõhul. Piirkond, kus kudede PO₂ väike lisalangus toob kaasa suure täiendava vabanemise, asub seega pigem 20 kui 27 mmHg lähedal. See on seal all rõhkude juures, milleni töötav lihas tegelikult jõuab, mitte arvu juures, millega kõver on tähistatud.

Ülesanded täielikult lahendatud

Patsient, kelle hemoglobiin on 9 g/dL ja arteriaalne PO₂ 100 mmHg 5 sammu
Patsient, kelle hemoglobiin on 9 g/dL ja arteriaalne PO₂ 100 mmHg, istub paigal. Süda pumpab 5 L/min ja keha kulutab 250 mL hapnikku minutis. Leia kudedest naasva vere PO₂ ja selgita, mida see arv patsiendi jaoks tähendab.
1. Alusta Ficki printsiibist. See, mida koed tarbivad, on voolukiirus korrutatud saabunud ja väljunud hulga vahega.
  
  $\dot{V}_{O_{2}} = \dot{Q} (C_{a} O_{2} - C_{v} O_{2})$
2. Avalda valemist sisalduste vahe. Pane see ühikutesse, milles verd mõõdetakse: milliliitrit hapnikku detsiliitri kohta.
  
  $C_{a} O_{2} - C_{v} O_{2} = \frac{250 mL/min}{5 L/min} = 50 mL/L = 5.00 mL/dL$
3. Nüüd arteriaalne sisaldus. Iga gramm täielikult küllastunud hemoglobiini kannab 1,34 mL hapnikku ja iga PO₂ mmHg kohta jääb täiendavalt 0,003 mL detsiliitri kohta füüsikaliselt lahustunuks.
  
  $C_{a} O_{2} = 1.34 \times 9 \times 0.9728 + 0.003 \times 100 = 11.73 + 0.30 = 12.03 mL/dL$
4. Lahuta 5,00 ja teisenda sisaldus seejärel tagasi küllastuseks. Lahustunud osa sõltub rõhust, mida järgmises etapis arvutatakse, seega jäta see esialgu kõrvale: 7,03 ÷ 12,06 = 0,5829 vastab rõhule 30,1 mmHg; kui arvestada ka lahustunud osa 0,003 × 30,1 = 0,09 mL/dL, saame 6,94 ÷ 12,06 = 0,5755. Ühest iteratsioonist piisab, sest lahustunud osa moodustab sisaldusest vaid 1,3%.
  
  $C_{v} O_{2} = 12.03 - 5.00 = 7.03; S_{v} = \frac{7.03 - 0.09}{1.34 \times 9} = \frac{6.94}{12.06} = 0.5755$
5. Lahenda Hilli võrrand tagurpidi. Tööriist teisendab rõhu küllastumuseks ja sellel pole kaarti teises suunas. Seetõttu tuleb see samm teha käsitsi.
  
  $P_{v} = P_{50} (\frac{S _{v}}{1 - S _{v}})^{1/ n} = 26.6 (\frac{0.5755}{0.4245})^{1/2.7} = 29.8 mmHg$
Vastus

29,8 mmHg. Tööriist kuvab kaks arvu, millest kõik alguse sai: arteriaalne küllastumus 97,3% ja arteriaalne sisaldus 12,03 mL/dL. Tee nüüd sama arvutus veel kaks korda. Kui Hb on 15 ja koormus püsib puhkeseisundis, on venoosne PO₂ 38,7 mmHg. Kui Hb on 15 ja koormus on 1 000 mL minutis, mis vastab reipale kõnnile ülesmäge, on see 30,2 mmHg. Sel paigal istuval patsiendil on seega samasugune segavenoosne hapnik nagu tervel mäkketõusjal. Tema arteriaalne veri on korras ja küllastumusandur näitab 97%. Järgmise trepivahe katmiseks mõeldud varu on aga juba ära kulutatud. Süda peab selle kompenseerima kiirema löögisagedusega. Venoosne pool on see koht, kus aneemia muutub nähtavaks, aga keegi ei mõõda seda.
Neliteist korda rohkem hapnikku, ja mille Bohri efekt sellest välja teenib 6 sammu
Laadi Tugev koormus: kudede PO₂ langeb 20 mmHg peale, pH 7,2, 39 °C, PCO₂ 60, südame minutimaht 20 L/min. Kohaletoimetatud hapniku kaart näitab 3301 mL/min, puhkeolekus 232. Jaga see tegur südame ja vere vahel ära ning otsusta seejärel, kumb teeb vere poolest suurema osa: Bohri nihe või kudede langev rõhk.
1. Kohaletoimetamine on voolukiirus korrutatuna sisaldusega, mille iga liiter ära annab, nii et tegur laguneb juba esimesel real: neli südamelt ja ülejäänu verelt.
  
  $\dot{V}_{O_{2}} = \dot{Q} Δ C : 20 \times 165.0 = 3, 301 mL mi n^{- 1} against 5 \times 46.47 = 232 mL mi n^{- 1}$
2. Süda annab teguri neli. Veri annab 3,55 ja need kaks korrutuvad kokku 14,2-ks.
  
  $\frac{3301}{232} = 14.21 = 4.00 (flow) \frac{20}{5} \times 3.552 (blood) \frac{165.0}{46.47}$
3. Kõik kolm kudede tingimust lükkavad kõverat samas suunas ja Severinghaus hoiab neid lahus, nii et suurused on näha: hape annab eksponenti 0,080, kaks kraadi 0,048 ja süsihappegaas 0,011.
  
  $Δ lo g_{10} P_{50} = 0.40 (7.40 - 7.20) + 0.024 (39 - 37) + 0.06 lo g_{10} \frac{60}{40} = 0.1386 ⟹ P_{50} = 26.6 \to 36.6 mmHg$
4. See parempoolne nihe koos madalama kudede rõhuga viib väljumisküllastumuse kolmveerandilt kuuendikule. Arteriaalne ots ei liigu üldse, sest veri saavutas tasakaalu kopsus, kus ükski neist tingimustest ei kehti.
  
  $S_{tissue} : 75.1% (40 mmHg, P_{50} 26.6) \to 16.4% (20 mmHg, P_{50} 36.6); S_{art} = 97.3% either way$
5. Vere 3,55 jagamiseks pane üks tegur korraga tagasi ja loe kohaletoimetamise kaarti uuesti.
  
  $From 3, 301, put one factor back: P_{tissue} 20 \to 40 \Rightarrow 1, 696; Bohr off \Rightarrow 2, 686$
6. Kaks tegurit mõjutavad teineteist, seega sõltuvad nende suurused sellest, mis järjekorras sa need tagasi paned. Tee mõlemat pidi.
  
  $232 \to 929 \to 2686 \to 3301 (4.00, 2.891, 1.229) 232 \to 929 \to 1696 \to 3301 (4.00, 1.825, 1.946)$
Vastus

Neli südamelt, 3,55 verelt — ja vere sees lööb langev kudede rõhk Bohri nihet kummaski järjekorras: 2,891 versus 1,229 või 1,946 versus 1,825.

Bohri efekt on siin väärt umbes viiendikku kohaletoimetamisest, mis on väga palju mehhanismi kohta, mille käigushoidmine ei maksa kehale midagi. Suurem osa vere osast tuleb millestki argisemast: töötav lihas põletab hapnikku nii kiiresti, et tõmbab oma PO₂ 20 mmHg peale alla. Viimane kaart ütleb, miks see arv oluline on. Nendel tingimustel on kõver kõige järsem 27,4 mmHg juures, seega on kude selle kõige järsema osa juba läbinud. Vii kudede liugur tagasi 40 peale ja kohaletoimetamine kukub 3301 pealt 1696 peale, kusjuures hape ja soojus jäävad paigale.

$2.891 \times 1.229 = 1.825 \times 1.946 = 3.552; 4.00 \times 3.552 = 14.21$

42Mathi meeskond · Uuendatud 2026-08-26

Kontrollitud avaldatud allikate põhjal. Parandused on teretulnud. Toimetamispõhimõtted · Parandused

Kõik Bio, geo ja keemia õppetunnid →

Näiteülesanded

Õpikunäide: puhkeolek - PaO₂ 100 mmHg ja kudede PO₂ 40 annavad paari, millest algab iga füsioloogiakursus. Veri saabub 97,3% küllastumusega, väljub 75,1% juures ja annab ära 22,2 punkti. Voolukiirusel 5 L/min teeb see 232 mL hapnikku minutis. Selline ongi puhkava täiskasvanu ligikaudne kulu.
Hõre õhk: PaO₂ 60 - Arteriaalne PO₂ langeb 40%, tasemeni 60 mmHg. Veri väljub kopsudest siiski 90,0% küllastumusega ja kannab 18,27 mL/dL. Kõvera lame tipp teeb siin oma tööd.
Aneemia: Hb 9 g/dL - Kopsud on samad ja küllastumus püsib 97,3%, kuid hemoglobiini on neli kümnendikku vähem. Arteriaalne hapnikusisaldus on 12,03 mL/dL ja kohaletoimetamine langeb 143 mL/min peale. Ometi annab küllastumusandur sellel patsiendil normaalse näidu.
Hoopis müoglobiin - Müoglobiin, mille n = 1 ja P₅₀ on 2,8 mmHg, saabub samuti 97,3% küllastumusega. Kudede PO₂ 40 juures on selle küllastumus endiselt 93,5%. See annab ära vaid 3,8 punkti, mis pole mingi transport.
Tugev koormus - Kudede PO₂ on 20 mmHg, pH 7,20, temperatuur 39 °C ja PCO₂ 60. P₅₀ nihkub 36,6 mmHg peale ning veri väljub lihasest 16,4% küllastumusega. Voolukiirusel 20 L/min on kohaletoimetamine 3 301 mL minutis.