В конце 1990-начале 1991 года О. Siggaart-Andersen с соавторы опубликовали методику построения КДО, основанную на разработанном ими алгоритме, включенном в компьютерную экспертную систему. На основании введенных Р02, PC02, Ph, и Нв артериальной или венозной крови, полученных на обычных газоанализаторах, система строит КДО, вполне доступную анализу.
Более того, помимо построения кривой, система рассчитывает величины таких важных для понимания особенностей транспорта кислорода показателей, как альвеолярное Р02 и содержание в эритроците 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ).
На рисунке представлен пример нормальной кривой диссоциации оксигемоглобина, полученной при Ра02 — 99,3 мм Hg, Ph — 7,38, РС02 — 39,6, BE — 1.4 ммоль/л.
При первом же взгляде на КДО обращает на себя внимание нелинейность отношений Р02 и S02. Объяснение этому феномену было найдено еще в 20-х годах прошлого столетия. Было выяснено, что реакция насыщения гемоглобина кислородом протекает с различными скоростями в зависимости от напряжения кислорода.
Выделяют четыре этапа этой реакции. Высказывалось предположение, что реакция образования оксигемоглобина на каждом предыдущем этапе способствует ускорению реакции на последующем этапе. Поэтому наименьшая скорость реакции отмечается на первом (до 5% Sa02) этапе, что соответствует пологому положению кривой (синий цвет).
Максимальная скорость реакции отмечается на 2 и 3 этапах (красный и зеленый цвет). На этом отрезке кривой проявляется наибольшее сродство гемоглобина к кислороду, в связи с чем при Р02 50 мм Нg (выраженная гипоксемия) насыщение гемоглобина кислородом составляет 85,5%, а при Р02 70 мм Нg — соответственно 94%, уровень, вполне приемлемый для нормального функционирования организма.
На четвертом этапе скорость реакции замедляется. Однако причина замедления скорости реакции в другом. На этом отрезке кривой насыщение гемоглобина кислородом достигает уровня кислородной емкости крови (константы Хюффнера), что и соответствует 96-98% содержанию оксигемоглобина при Р02, превышающем 100 мм Нg. Дальнейшее увеличение Р02 не повышает содержание оксигемоглобина, т.к. весь гемоглобин связан с кислородом.
Физиологический смысл взаимоотношений гемоглобина и кислорода, выразившийся в КДО, состоит в том, что при низких величинах напряжения кислорода в крови (гипоксемия) высокое сродство к нему гемоглобина является, пожалуй, одним из немногих эффективных механизмов, поддерживающих транспорт кислорода на допустимом уровне и обеспечивающим сохранение жизнедеятельности организма.
Мы уже отмечали, что при РО2=50 мм Нg концентрация оксигемоглобина составляет 85,5%. При дальнейшем снижении Р02 ниже 40 мм Нg сродство гемоглобина к кислороду прогрессивно уменьшается. Если при снижении Р02 с 50 до 40 мм Нд содержание оксигемоглобина уменьшается только на 9,5%, то уменьшение Р02 с 40 до 30 мм Нg — уже на 14%, а снижение Р02с 30 до 20 мм Нд — более чем на 20%.
Поэтому в притекающей в легкие крови (Р02 = 40 мм Нg) за счет диффузии из альвеолярного воздуха напряжение кислорода быстро возрастает (точки Р02 и S02 располагаются на самом крутом сегменте кривой), то на уровне тканей происходит обратный процесс. Потребление тканями кислорода сопровождается быстрым снижением его напряжения до 40 мм Нg. Это приводит к уменьшению аффинитета гемоглобина к кислороду, быстрой диссоциации оксигемоглобина и переходу кислорода к тканям, что способствует эффективному газообмену.
Таким образом, кривая диссоциации оксигемоглобина иллюстрирует динамику кислородтранспортной функции крови, основным механизмом которой является меняющееся сродство гемоглобина к кислороду.