Важнейшая функция крови – дыхательная. Поглощенный в легких кислород переносится кровью к органам и тканям, а углекислый газ транспортируется в обратном направлении. Основная (ключевая) роль в переносе дыхательных газов принадлежит гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах крови. Гемоглобин относится к классу сложных белков – хромопротеинов. Он состоит из небелковой части, относящейся к железопорфиринам, – гема и белковой части – глобина. Гемоглобин выполняет функцию переносчика кислорода благодаря наличию в молекуле гема двухвалентного железа. Железо гемоглобина, присоединяя молекулу кислорода, не окисляется, то есть не переходит из двух- в трехвалентное состояние, а образует обратимую связь, которая сравнительно легко разрушается при соответствующих изменениях концентрации кислорода в среде. Гемоглобин (Нb), присоединивший кислород, становится оксигемоглобином (НbO2). Реакцию связывания кислорода гемоглобином называют оксигенацией, обратный процесс – дезоксигенацией. Не связанный с кислородом гемоглобин носит название дезоксигемоглобина. В условиях организма 1 г гемоглобина способен связать 1,34 мл кислорода. Если известно содержание гемоглобина крови, можно рассчитать кислородную емкость крови – максимальное количество кислорода, которое может связать гемоглобин при его полном насыщении O2. При содержании 150 г/л количество кислорода в 1 л крови составит 1,34 х 150=201 мл; в 100 мл крови – 20,1 мл или 20,1 об. % (объемных %). Процентное отношение количества O2, реально связанного с гемоглобином, к кислородной емкости крови называется насыщением (saturation – сатурация) гемоглобина кислородом (SO2 или HBO2). Другими словами, SO2 – это отношение оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина крови. В норме насыщение артериальной крови кислородом (SO2 или HBO2) составляет 96-98%. Небольшое “недонасыщение” (2-4%) объясняется некоторой неравномерностью легочной вентиляции и незначительной примесью венозной крови, которые имеют место и у здоровых людей. Насыщение гемоглобина кислородом зависит от напряжения O2 в крови (в соответствии с физическим законом действующих масс). Графически эту зависимость отражает кривая диссоциации оксигемоглобина, имеющая S-образную форму. Напряжение кислорода в артериальной крови (РаO2) в норме колеблется в пределах 95-100 мм рт. Ст. С возрастом газовый состав крови претерпевает некоторые изменения. Напряжение O2 в артериальной крови здоровых молодых людей в среднем составляет 95-100 мм рт. Ст.; к 40 годам оно снижается примерно до 80 мм рт. Ст., а к 70 годам – до 70 мм рт. Ст. Эти изменения связаны с тем, что с возрастом увеличивается неравномерность функционирования различных участков легких. Таким образом, степень оксигенации крови может быть охарактеризована двумя показателями: напряжением кислорода (РаO2) и насыщением крови кислородом (SO2 или HBO2). Снижение этих показателей в артериальной крови (венозная кровь для исследования газового состава непригодна) называется артериальной гипоксемией. Умеренная гипоксемия характеризуется прежде всего снижением РаO2, величина SO2 (HBO2) более устойчива.
