Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Кровь выполняет транспортную функцию, участвуя в переносе газов. В отсутствие дыхательных пигментов содержание газов в крови было бы очень низким. У большинства животных, у которых дыхательным пигментом служит гемоглобин, на долю физически растворенного кислорода приходится лишь очень небольшая часть общего содержания этого газа в крови. В присутствии Hb концентрация кислорода в крови возрастает в 70 раз.

Дыхательные пигменты — это комплекс белков с ионами металлов. Каждый такой пигмент обладает характерной окраской, зависящей от насыщения пигмента кислородом. Так, насыщенный О2 гемоглобин становится ярко-красным, а дезоксигенированный — темно-вишневым.

Одна из важнейших функций крови состоит в переносе поглощаемого в легких кислорода к органам и тканям, а также в удалении образующегося в них диоксида углерода и переносе его в легкие. Ключевую роль во всех этих процессах играют эритроциты. Эти клетки содержат красный пигмент крови — гемоглобин, способный соединяться с кислородом в капиллярах легких и высвобождать его в капиллярах тканей. Кроме того, гемоглобин способен связывать некоторое количество диоксида углерода, образующегося в процессе клеточного метаболизма, и высвобождать его в легких. В связи с этим гемоглобин играет важнейшую роль в переносе дыхательных газов.

В скелетных и сердечной мышцах животных различных классов и групп находится мышечный гемоглобин — миоглобин (Mb). Это дыхательный пигмент красного цвета. По своей биохимической характеристике миоглобин близок к гемоглобину крови. Сходство выражается в наличии одной и той же простетической группы, одинакового количества железа в способности вступать в обратимые соединения с О2 и CO2. Однако Мb — мономерный белок, имеющий очень высокое сродство к О2. Кривая диссоциации О2 для Мb имеет вид простой гиперболы (см. рис. 23.22, а). Это указывает на то, что миоглобин обратимо связывается с лигандом, и на это не оказывают влияние никакие посторонние факторы.

Именно поэтому отдача кислорода миоглобином происходит только при интенсивной мышечной работе, когда парциальное давление O2 резко снижается. Даже при парциальном давлении О2, равном 1–2 мм рт.ст., Мb остается связанным с О2 на 50% (см. рис. 23.22, а).

Именно поэтому миоглобин исключительно приспособлен к депонированию О2. Миоглобин связывает кислород, который в капиллярах тканей высвобождает гемоглобин, и сам миоглобин может освобождать О2 в ответ на возрастание потребностей в нем мышечной ткани и при интенсивном использовании О2 в результате физической нагрузки.