血中酸素

ヘモグロビンの重要性

酸素は、血漿中での溶解と赤血球または赤血球に含まれるヘモグロビンへの結合という2つの異なるメカニズムを介して血中で輸送されます。

酸素は水溶液にほとんど溶けないので、人間の生命体の生存は十分な量のヘモグロビンの存在に左右される。実際、健康な個人では、所定の量の血液中に存在する酸素の98％以上がヘモグロビンに結合しており、赤血球に置き換えられています。

ヘモグロビンと酸素の関連

ヘモグロビンへの酸素の結合は可逆的であり、このガスの分圧（ＰＯ ₂ ）に依存する：肺胞からの酸素の拡散により血漿ＰＯ ₂が増加する肺毛細血管では、ヘモグロビンは酸素に結合する。 ; 細胞代謝に酸素が使用され血漿PO _2が低下する郊外では、ヘモグロビンが酸素を組織に移動させる。

しかしPO ₂は何ですか？

酸素分圧

気体（大気）の混合物を含む限られた空間（肺）内の酸素などの気体の分圧は、この気体が単独で考慮された空間を占めている場合に有するであろう圧力として定義される。

概念を単純化するために、分圧を酸素の量と考えます。酸素の分圧が高いほど、その濃度は高くなります。ガスがより高い濃度の点（より高い分圧）からより低い濃度の点（より低い分圧）に拡散する傾向があると考えるならば、これは非常に重要な側面です。

この法律は肺および組織レベルでのガス交換を管理しています。

実際、肺胞の空気が毛細血管の非常に薄い壁と密接に接触している肺レベルでは、肺胞空気中の酸素の分圧が血液のＰＯ ₂より高いので、酸素分子は血液中を通過する。

手持ちのデータでは、安静時にポモンに到達する静脈血のＰＯ ₂は約４０ｍｍＨｇに等しいが、海面では肺胞ＰＯ ₂は約１００ｍｍＨｇに等しい。その結果、酸素は肺胞から毛細血管に向かってその濃度勾配（分圧）に従って拡散する。概念的には、肺を出る動脈血中のＰＯ ₂が肺胞内の大気のＰＯ ₂ （１００ｍｍＨｇ）に等しくなったときに通過は停止する。

動脈血が組織の毛細血管に到達すると、濃度勾配が逆になります。実際、休止細胞では、細胞内ＰＯ _２は平均４０ｍｍＨｇである。これまで見てきたように、毛細血管の動脈端の血液のPO ₂は100 mmHgなので、酸素は血漿から細胞へと拡散します。細胞内環境、すなわち40 mmHg（安静時）。物理的な努力の間、細胞環境中の酸素濃度は減少し、それに伴いガスの分圧も減少します（最大20 mmHgまで）。その結果、プラズマからの酸素の移動はより速くそして一貫して起こる。

私達が見たように、肺の毛細血管を流れる血液による酸素の適切な摂取は肺胞嚢の中の空気の分圧に厳密に依存しています。我々はまた、この場所でPO ₂肺胞が通常100 mmHgに等しいことを見た。この値が過度に減少すると、空気から血液への酸素の拡散が不十分になり、 低酸素症として知られる危険な状態が起こります。

低酸素：低血中酸素

動脈のPO _2の正常値
年齢（歳）	mmHgの
20-29	94（84〜104）
30-39	91（81〜101）
40-49	88（78-98）
50から59	84（74〜94）
60-69	81（71-91）

肺胞の分圧は、高地では（大気圧が低下するため）または肺の換気が不十分な場合（慢性閉塞性気管支炎、喘息、線維性肺疾患などの肺疾患の存在下で起こるように）低下する可能性があります。肺水腫および肺気腫）。

肺胞の壁がそれらの表面の面積を厚くするかまたは減少させるとき、同じ状況が起こる。空気から血液への酸素の拡散速度は、実際には利用可能な肺胞表面の面積に正比例し、肺胞膜の厚さに反比例する。

肺気腫、主にタバコの煙によって引き起こされる退行性肺疾患は、肺胞を破壊し、ガス交換に利用可能な表面の面積を減少させる。他方、肺線維症では、瘢痕組織の沈着は肺胞膜の厚さを増加させる。両方の場合において、肺胞壁を通る酸素の拡散は、通常よりはるかに遅い。

低酸素はまた、動脈血中のヘモグロビン濃度の低下からも生じます。赤血球中のヘモグロビンの量またはその数を減少させる病気は、血液の酸素運搬能力に悪影響を及ぼす。かなりの量の血液を失ったような極端な場合には、ヘモグロビンの濃度は細胞の酸素要求を満たすには不十分かもしれません。このような場合、患者の命を救う唯一の解決策は輸血です。

ヘモグロビン解離曲線

血漿ＰＯ _２とヘモグロビンに結合した酸素量との間の物理的関係はインビトロで研究されており、そして特徴的なヘモグロビン解離曲線により表される。

図に示される曲線を観察すると、１００ｍｍＨｇ（通常肺胞領域に記録される値）に等しいＰＯ _２において、９８％のヘモグロビンが酸素に結合していることが分かる。

100 mmHgを超える値では、曲線の平坦化によって証明されるように、ヘモグロビン飽和度の割合はそれ以上増加しません。同じ理由で、肺胞ＰＯ _２が６０ｍｍＨｇを超えたままである限り、ヘモグロビンは９０％を超えて飽和しているので、それは血液中に酸素を運ぶためのほぼ正常な能力を維持する。詳細については、ヘモグロビンとボーア効果に関する記事を参照してください。