Кровообіг виконує одну з найважливіших функцій переносу кисню від легенів до тканин, а вуглекислого газу - від тканин до легень. Споживання кисню клітинами тканин може змінюватися в значних межах, наприклад при переходівід стану спокою до фізичного навантаження і навпаки. У зв'язку з цим кров повинна володіти великими резервами, необхідними для збільшення її здатності переносити кисень від легенів до тканин, а вуглекислий газ у зворотному напрямку.
Транспорт кисню.
При 37 С розчинність 02 в рідині становить 0225 мл • л-1 • кПа-1 (003 мл /л /мм рт. Ст.). В умовах нормального парціального тиску кисню в альвеолярномуповітрі, тобто 133 кПа або 100 мм рт.ст., 1 л плазми крові може переносити тільки 3 мл 02 що недостатньо для життєдіяльності організму в цілому. У спокої в організмі людини за хвилину споживається приблизно 250 мл кисню. Щоб тканинам отримати таку кількість кисню в фізично розчиненому стані, серце повинно перекачувати за хвилину величезна кількість крові. В еволюції живих істот проблема транспорту кисню була більш ефективно вирішена за рахунок оборотної хімічної реакції з гемоглобіном еритроцитів. Кисень переноситься кров'ю від легень до тканин організму молекулами гемоглобіну, які містяться в еритроцитах.
Гемоглобін здатний захоплювати кисень з альвеолярного повітря (з'єднання називається ок-сігемоглобіном) і звільняти необхідну кількість кисню в тканинах. Особливістю хімічної реакції кисню з гемоглобіном є те, що кількість зв'язаного кисню обмежена кількістю молекул гемоглобіну в еритроцитах крові. Молекула гемоглобіну має 4 місця зв'язування з киснем, які взаємодіють таким чином, що залежність між парціальним тиском кисню і кількістю переносимого кисню з кров'ю має S-подібну форму, яка носить назву кривої насичення або дисоціації оксигемоглобіну (рис. 10.18). При парціальному тиску кисню 10 мм рт. ст. насичення гемоглобіну киснем складає приблизно 10%, а при Р02 30 мм рт. ст. - 50-60%. При подальшому збільшенні парціального тиску кисню від 40 мм рт. ст. до 60 мм рт. ст. відбувається зменшення крутизни кривої дисоціації оксигемоглобіну і відсоток його насичення киснем зростає в діапазоні від 70-75 до 90% відповідно. Потім крива дисоціації оксигемоглобіну починає займати практично горизонтальне положення, оскільки збільшення парціального тиску кисню з 60 до 80 мм рт. ст. викликає приріст насичення гемоглобіну киснем на 6%. У діапазоні від 80 до 100 мм рт. ст. відсоток освіти оксигемоглобіну складає близько 2. В результаті крива дисоціації оксигемоглобіну переходить в горизонтальну лінію і відсоток насичення гемоглобіну киснем досягає межі, тобто 100. Насичення гемоглобіну киснем під впливом Р02 характеризує своєрідний молекулярний «апетит» цього з'єднання до кисню.
Значна крутизна кривої насичення гемоглобіну киснем в діапазоні парціального тиску від 20 до 40 мм рт. ст. сприяє тому, що в тканини організму значну кількість кисню може дифундувати з крові в умовах фадіента його парціального тиску між кров'ю і клітинами тканин (не менше 20 мм рт. ст.). Незначний відсоток насичення гемоглобіну киснем в діапазоні його парціального тиску від 80 до 100 мм рт. ст. сприяє тому, що людина без ризику зниження насичення артеріальної крові киснем може переміщатися в діапазоні висот над рівнем моря до 2000 м.
Загальні запаси кисню в організмі обумовлені його кількістю, що знаходяться у зв'язаному стані з іонами Fe2 + в складі органічних молекул гемоглобіну еритроцитів і міоглобіну м'язових клітин.
Один грам гемоглобіну пов'язує 134 мл 02. Тому в нормі при концентрації гемоглобіну 150 г /л кожні 100 мл крові можуть переносити 200 мл 02.
Кількість 02 яке може зв'язатися з гемоглобіном еритроцитів крові при насиченні 100% його кількості, називається кисневої ємністю гемоглобіну. Іншим показником дихальної функції крові є вміст 02 в крові ( Киснева ємність крові ), Яке відображає його справжнє кількість, як пов'язаного з гемоглобіном, так і фізично розчиненого в плазмі. Оскільки в нормі артеріальна кров насичена киснем на 97%, то в 100 мл артеріальної крові міститься приблизно 194 мл 02.