|
Таким образом, процесс дыхания и переноса газов кровью оказывается тесно связан с кислотно-щелочным балансом крови. И вот, что нам будет важно: оксигенированный гемоглобин (т.е. гемоглобин, насыщенный кислородом) – в 70 раз (!!!) более сильная кислота, чем гемоглобин. Это играет большую роль в связывании в тканях О2 и отдаче в легких СО2. Потеря кислотных свойств гемоглобином при отдаче кислорода тканям усиливает его взаимодействие с СО2 (а соответственно и передачу СО2 от тканей в кровь). И наоборот: насыщение кислородом крови в легких повышает кислотность гемоглобина, который вытесняет кислотный остаток угольной кислоты из ее соединений, способствуя ее переходу в форму угольной кислоты (Н2СО3), которая тут же распадется на воду и углекислый газ, что увеличивает отдачу СО2 из крови в воздух легких. Говоря языком специалистов, благодаря гемоглобину процесс переноса СО2 в крови оказывается очень тесно сопряжен (связан) с переносом О2. Так вот. У животных, использующих вместо гемоглобина в качестве дыхательного пигмента гемоцианин, перенос O2 кровью не так тесно сопряжен с транспортом CO2, как у живых организмов, гемоглобин которых находится в эритроцитах вместе с карбоангидразой. Прежде всего: становится более понятен выбор эволюции в пользу тех дыхательных пигментов (а именно – гемоглобина), которые содержат именно ионы железа – гемоглобин более эффективен. Теперь посмотрим, что будет происходить, если будет повышаться концентрация углекислого газа в крови. Ясно, что прежде всего это увеличит концентрацию Н2СО3, т.е. увеличивается кислотность крови (рН крови снижается). Для регулирования кислотно-щелочного баланса кровь содержит специальные так называемые буферные системы, поддерживающие кислотность крови на стабильном уровне. И 75% буферной способности крови обеспечивает именно гемоглобин!!! Это происходит благодаря описанной выше способности гемоглобина сильно менять свои кислотные свойства. В результате у человека pH крови равен 7,35-7,47 и сохраняется в этих пределах даже при значительных изменениях питания и других условий. Например, чтобы сдвинуть pH крови на какую-то величину в щелочную сторону, необходимо добавить к ней в 40-70 раз больше щелочи, чем к равному объему чистой воды. (На других буферных системах, а также дополнительных возможностях решения проблемы повышенной концентрации СО2 мы остановимся чуть позже.) Но у богов в крови не гемоглобин, а гемоцианин, который не столь сильно меняет свою кислотность при изменении концентрации О2, и поэтому не столь сильно способен нейтрализовать излишки кислотности при изменении концентрации СО2. Тогда что же будет с ними происходить при избытке углекислого газа?.. — 258 —
|