Fyziologie

4.3 Krevní plyny

4.3 Krevní plyny
 
  
Krevní plyny jsou kyslík a oxid uhličitý. Plíce získávají kyslík pro organismus z okolního atmosférického vzduchu a je v nich vydýchávání oxid uhličitý. V tkáních je kyslík naopak spotřebován a metabolismem se tvoří oxid uhličitý.
Plyny lze v krvi vyjádřit v absolutním množství (obvykle ml/l krve) či jako jejich parciální tlak (pO2, pCO2).
 
Množství kyslíku v tepenné krvi závisí na:
- alveolární ventilaci
- difuzi
- poměru ventilace/perfuze
- správném průtoku krve plícemi a srdcem
 
Množství oxidu uhličitého v tepenné krvi závisí v podstatě jen na:
- alveolární ventilaci
  
Transport krevních plynů a jejich množství v krvi
Kyslík je přenášen především vázaný na hemoglobin, jen asi přes 1 % kyslíku je rozpuštěno fyzikálně. 1 gram hemoglobinu může vázat 1,34 ml kyslíku, v arteriální krvi je parciální tlak kyslíku paO2 cca 100 mm Hg a hemoglobin je nasycen (saturován) z 97-99 %.  Saturace (nasycení) hemoglobinu kyslíkem závisí na jeho parciálním tlaku.
 
Čím je vyšší, tím se saturace zvyšuje, ale není zde lineární závislost. Závislost obou veličin ukazuje disociační křivka hemoglobinu. Má esovitý průběh. Důležité je to, že počáteční pokles parciálního tlaku kyslíku ovlivňuje nasycení hemoglobinu méně, ale později naopak každý pokles parciálního tlaku způsobuje velký pokles saturace. Dále vazbu kyslíku ovlivňuje teplota, oxid uhličitý a pH – vyšší teplota, více CO2 a nižší pH zvyšují uvolňování kyslíku z hemoglobinu.
 
Tzn. že např. při množství 150 gramů hemoglobinu v jednomu litru krve to představuje cca 200 ml kyslíku v 1 litru krve (např. 150 g × 1,34 × 0,99). Okysličená krve odtéká z plic plicními žilami do levé síně, poté do levé komory, odkud je vypuzena do aorty a do celého těla.
 
Oxid uhličitý je přenášen odlišně. Nemá speciální přenašeč, je přenášen částečně rozpuštěn v krvi, další část se váže na bílkoviny či hemoglobin (ale odlišně než kyslík), část je přenášena ve formě hydrogenuhličitanu (HCO3-).
V arteriální krvi je jeho tlak asi 40 mm Hg, což odpovídá asi 490 ml oxidu uhličitého v 1 litru.  
V žilní krvi je více oxidu uhličitého a méně kyslíku. Je to krev z tkání, která posléze teče do duté žily, pravé sině a pravé komory, odkud je vypuzena plicní tepnou do plic.
Množství kyslíku ve smíšené žilní krvi je cca 140 ml, saturace hemoglobinu je cca 70 % (např. 150 g × 1,34 × 0,7).
Množství oxidu uhličitého je asi 540 ml v 1 litru krve, jeho parciální tlak je asi 47 mm Hg.
 
Spotřeba a tvorba plynů – arteriovenózní diference
Kyslík vstupuje do krve ze vzduchu, je přenášen do tkání, kde se ho část spotřebuje v metabolismu. Rozdíl mezi obsahem kyslíku v tepenné a žilní krvi je tzv. arteriovenózní diference. Její velikost závisí na metabolické aktivitě tkání. Tkáň s intenzivním metabolismem kyslíku spotřebuje více a vyprodukuje více oxidu uhličitého.
Výsledná AV diference se pak měří ve (smíšené) žilní krvi v pravé síni, kde se stéká krev z celého velkého oběhu.
Ve smíšené žilní krvi je asi 140 ml kyslíku v 1 litru, tzn. že se z 1 litru spotřebovalo cca 60 ml (200-140). V některých tkáních je to ovšem více, v jiných méně. Proteče-li tělem za 1 minutu 5 litrů krve (srdeční výdej), znamená to výslednou spotřebu kyslíku 300 ml.
Rozdíl oxidu uhličitého jsou cca 50 ml na 1 litr krve (540-490), tj. asi 250 ml za 1 minutu je vydýcháno.
 
Respirační kvocient
Poměr mezi vzniklým oxidem uhličitým a přijatým kyslíkem se nazývá respirační kvocient (RQ):
 
RQ = CO2/O2
 
RQ je ovlivněn metabolickými ději a typem „spalovaných“ živin. Např. z hodnot uvedených výše lze dosadit výdej CO2 250 ml, příjem O2 pak 300 ml, tedy RQ = 0,80.