Кривая сродства гемоглобина к кислороду

Комментарий: этот вопрос немного сбивает с толку, поскольку ни один из ответов, по-видимому, не объясняет напрямую, как сдвиг кривой диссоциации вправо приводит к увеличению поступления кислорода в ткани. Поэтому постараемся выбрать наименее неправильный вариант...

Этот ответ вышел немного длинным, так что вот вам TL; DR. Я выбрал

Вариант А

и вот почему:

Хотя это не указано явно, рассматриваемый рН, скорее всего, является рН крови (это довольно известный график из исследований бакалавров по биохимии). Он показывает, что при понижении или повышении рН крови величина %O ₂ насыщения гемоглобина соответственно отклоняется от нормы.

Прежде всего, что касается вашего эмпирического правила, оно может ввести в заблуждение в этом контексте, поскольку оно может быть верным как в нормальных условиях, так и в патологических состояниях, в зависимости от места измерения:

1. В нормальных условиях общий рН крови составляет около 7,4 (7,35-7,45), рН крови в тканях около 7,2 (из-за повышения рСО ₂ в результате клеточного метаболизма), рН крови в легких около 7,6 (из-за выброса СО ₂ в легких на выдохе, что приводит к снижению рСО ₂ в легких) — см. этот справочник и ссылки на него.
2. При патологических состояниях общий рН крови может подняться выше 7,45 (алкалоз) или упасть ниже 7,35 (ацидоз) независимо от места измерения [ ссылка ]. Это означает, что кривая диссоциации при аномальном значении рН крови не обязательно относится к нормальным условиям в определенном участке тела, но может также относиться к патологическому состоянию, при котором рН крови в целом является ненормальным .

Я полагаю, что график представляет последнюю ситуацию, то есть то, как ведет себя гемоглобин при патологических состояниях ацидоза (более низкий рН крови = сдвиг вправо) и алкалоза (более высокий рН крови = сдвиг влево) по сравнению с нормальным состоянием, поскольку он изображает изменение в %O ₂ насыщение в физиологическом диапазоне рО ₂ и кривая непрерывна (изображение рН крови только в тканях или легких не привело бы к кривой, так как рО ₂ существенно не изменяется в каждом участке, безусловно не выше физиологических значений).

Теперь рассмотрим возможные ответы:

1. Вариант А - Расстояние между кривыми при 100 мм рт.ст. меньше, чем расстояние при 40 мм рт.ст. Это кажется правдой само по себе. Однако, кроме описания ситуации, он ничего явно не объясняет. По сути, это говорит о том, что разница между выделением кислорода в тканях более выражена, чем разница в связывании кислорода в легких, при сравнении нормального рН крови и ацидоза. Мы можем заключить, что если кривая, смещенная вправо, находится ниже нормы, а кривая, смещенная влево, означает, что в тканях (а также и везде, поскольку эта тенденция постоянна) связывается меньше кислорода, т . е . гемоглобин менее насыщен , т . е. В состоянии ацидоза в тканях выделяется больше кислорода, чем в любом другом состоянии.
2. Вариант Б. Расстояние между кривыми при 100 мм рт.ст. больше, чем расстояние при 40 мм рт.ст. Это просто противоположно А и, следовательно, ложно в той же мере, в какой А истинно.
3. Вариант C. На кривой, сдвинутой вправо, гемоглобин будет поглощать больше О ₂ в легких . Это немного сложнее. Этот вариант предполагает, что когда рН ниже нормы (ацидоз), большее количество кислорода будет связываться с гемоглобином в легких. Однако, наблюдая за графиком, мы можем видеть, что кривая, смещенная вправо, всегда находится ниже других кривых (как нормальных, так и кривых алкалоза). Это также относится к высоким значениям рО ₂ , которые присутствуют в легких. Это делает данное утверждение само по себе неверным, а также не объясняет, почему в тканях выделяется больше кислорода.
4. Вариант D. На кривой, сдвинутой вправо, гемоглобин будет поглощать меньше О ₂ в легких . На основе анализа варианта C должно быть достаточно очевидно, что верно и обратное. То есть, если кривая, смещенная вправо, всегда находится ниже других кривых, в том числе и при высоких значениях рО ₂ , то при этом условии гемоглобин должен поглощать в легких меньше кислорода, чем при любых других условиях. Следовательно, это утверждение верно , но оно не объясняет, почему в тканях выделяется больше кислорода.

Согласно разделу под названием «Влияние pH на связывание кислорода с гемоглобином » в этом прекрасном справочнике , «присутствие низкого pH блокирует его [гемоглобин] в невосприимчивом состоянии, не позволяя ему связывать молекулы кислорода». Это означает, что сродство гемоглобина к кислороду будет снижено, так что больше кислорода будет высвобождаться (другими словами, меньше будет связано) в тканях и меньше кислорода будет связано в легких. Два «меньше» в предыдущем предложении соответствуют тому, что кривая pH=7,2 находится ниже двух других кривых во всем диапазоне pO ₂ . Я настоятельно рекомендую прочитать приведенную выше ссылку и посмотреть на цифры.

Подводя итог, можно сказать, что ни один из возможных вариантов не является достаточно удовлетворительным, но вариант А кажется наименее неправильным или не связанным с описываемой ситуацией , поэтому я бы выбрал его.