Alan: Hayvan fizyolojisi · Düzey: İleri IBO
Fizyolojik mekanizma
Alveol ve kan arasındaki gaz değişimi kısmi basınç gradyanı, yüzey alanı, bariyer kalınlığı ve gazın çözünürlüğüyle ilişkilidir. Fick yaklaşımında difüzyon akısı kabaca yüzey alanı ve basınç farkıyla doğru, kalınlıkla ters orantılıdır. Havalandırma/perfüzyon (V/Q) uyuşmazlığı arteriyel oksijenlenmeyi sınırlayabilir. Plazmada çözünmüş oksijen parsiyel basıncı oluşturur; taşınan toplam O₂'nin büyük bölümü hemoglobine bağlıdır.
Hemoglobin tetramerik, kooperatif bir proteindir ve O₂ bağlanma eğrisi sigmoidaldir. P50, %50 satürasyondaki PO₂ değeridir; P50 yükselmesi O₂ afinitesinin düşmesine karşılık gelir. Erişkin Hb için sıcaklık, CO₂, H⁺ ve 2,3-BPG artışları genellikle sağa kayma oluşturur. Bohr etkisi, CO₂ ve H⁺'ın hemoglobinin O₂ afinitesini değiştirmesidir. Haldane etkisi ise Hb'nin oksijenlenmesinin CO₂ ve H⁺ taşıma kapasitesini etkilemesidir; bunlar eşanlamlı değildir.
Deney ve yorum
A ile B örneklerinin P50 değerleri sırasıyla 26 ve 32 mmHg ölçülüyor. Eşit koşullarda B'nin oksijen afinitesi daha düşüktür. Ancak 'B kesin daha çok oksijen taşır' denemez; hemoglobin derişimi, kalp debisi, dokudaki parsiyel basınç ve perfüzyon ayrıca belirleyicidir. Eğriler ölçülürken sıcaklık, pH, 2,3-BPG ve CO₂ sabit tutulmalıdır.
Özgün soru: Asidozda Hb eğrisi sağa kayarsa hangisi beklenir? A) P50 azalır B) O₂ afinitesi artar C) Aynı PO₂'de satürasyon genellikle düşer D) O₂'nin çözünürlüğü sonsuz olur E) Hb mutlaka denatüre olur. Cevap C.
Kaynak: https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/22-5-transport-of-gases
Katı kontrol sonrası derinleştirme
Hemoglobin eğrisi: kapasite, afinite ve içerik ayrımı
Hemoglobinin P₅₀ değeri oksijene olan görünür afinitesi hakkında bilgi verir: koşullar aynıyken daha yüksek P₅₀, daha düşük afinitesiyle uyumludur. Bununla birlikte P₅₀ tek başına kanın taşıyabileceği toplam O₂ miktarını belirlemez. Yaklaşık arteriyel oksijen içeriği CaO₂≈1,34×[Hb]×SaO₂ + 0,003×PaO₂ (Hb g/dL, SaO₂ 0–1 arası kesir, PaO₂ mmHg, içerik mL O₂/dL kan) biçiminde hesaplanabilir; katsayılar klinik yaklaşık değerlerdir. Anemi varlığında hemoglobin satürasyonu normal olsa bile toplam O₂ içeriği düşük olabilir.
Bohr etkisi, özellikle CO₂ artışı ve pH düşüşünün erişkin hemoglobinin oksijen bağlanma eğrisini sağa kaydırmasıyla ilişkilidir. Haldane etkisi ise oksijenlenme durumunun hemoglobinin CO₂ ve H⁺ taşımasını etkilemesidir. 2,3-BPG'nin hemoglobinle etkileşimi de oksijen afinitesini değiştirebilir; fetüs hemoglobininin farklı zincir bileşimi nedeniyle 2,3-BPG ile etkileşimi erişkin hemoglobinden farklıdır.
Yorum sorusu: İki örnekte P₅₀ aynı, ancak Hb biri yarı düzeydeyse oksijen kapasitesi de aynı mıdır? Yanıt: Hayır, toplam Hb miktarı önemlidir.