Артериовенозная разница кислорода , или a-vO 2 diff , — это разница в содержании кислорода в артериальной и венозной крови . Она показывает, сколько кислорода удаляется из крови в капиллярах по мере ее циркуляции в организме. A-vO 2 diff и сердечный выброс являются основными факторами, которые допускают изменение общего потребления кислорода организмом и важны для измерения VO 2 . A-vO 2 diff обычно измеряется в миллилитрах кислорода на 100 миллилитров крови (мл/100 мл). [1]
Артериовенозная разница по кислороду обычно определяется путем сравнения разницы в концентрации кислорода в оксигенированной крови в бедренной , плечевой или лучевой артерии и концентрации кислорода в дезоксигенированной крови из смешанного кровоснабжения, обнаруженного в легочной артерии (как показатель типичного смешанного венозного кровоснабжения). [ необходима ссылка ]
Говоря простыми словами:
Обычной единицей измерения a-vO 2 diff являются миллилитры кислорода на 100 миллилитров крови (мл/100 мл) [1] , однако, особенно в медицинских целях, могут использоваться и другие единицы, такие как микромоль на миллилитр (мкмоль/мл). [2]
На практике a-vO 2 diff можно определить с помощью принципа Фика , а не путем взятия прямых образцов крови. Для этого потребление кислорода (VO 2 ) можно измерить с помощью спирометра для определения газообразных концентраций в выдыхаемом воздухе по сравнению с вдыхаемым воздухом, в то время как сердечный выброс можно определить с помощью допплеровского ультразвука . [3]
Артериальная кровь обычно содержит концентрацию кислорода около 20 мл/100 мл. [1] Венозная кровь с концентрацией кислорода 15 мл/100 мл, таким образом, приведет к типичным значениям a-vO 2 diff в состоянии покоя около 5 мл/100 мл. Однако во время интенсивных упражнений a-vO 2 diff может увеличиться до 16 мл/100 мл из-за того, что работающие мышцы извлекают из крови гораздо больше кислорода, чем в состоянии покоя. [ необходима цитата ]
В качестве альтернативы, чтобы определить эффективность легких в восполнении уровня кислорода в крови, a-vO 2 diff можно взять, сравнив кровь из легочной артерии и легочной вены ; в этом случае будет получено отрицательное значение a-vO 2 diff, поскольку содержание кислорода в крови увеличится. [ необходима цитата ]
Физические упражнения приводят к увеличению артериовенозной разницы кислорода у всех людей. По мере увеличения интенсивности упражнений мышцы увеличивают количество кислорода, которое они извлекают из крови, и это, следовательно, приводит к дальнейшему увеличению a-vO 2 diff. [4]
Максимальная разница a-vO 2 также обычно больше у тренированных спортсменов, чем у нетренированных людей. [ требуется цитата ] Это результат аэробных упражнений, приводящих к гипертрофии медленно сокращающихся мышечных волокон, в основном из-за повышенной капилляризации. Увеличение капиллярных лож в мышце означает, что кровоснабжение этой мышцы может быть больше, а диффузия кислорода, углекислого газа и других метаболитов увеличивается. [5] С тренировками мышцы также улучшают свою способность извлекать кислород из крови и обрабатывать кислород, [5] возможно, из-за адаптации митохондрий и увеличения содержания миоглобина в мышце . [ требуется цитата ]
Исследования показали, что после начала упражнений наблюдается задержка в увеличении a-vO 2 diff, и что a-vO 2 diff оказывает лишь незначительное влияние на общее изменение VO 2 на ранних стадиях упражнений. Основная часть раннего увеличения потребления кислорода после внезапного изменения уровня упражнений является результатом увеличения сердечного выброса. [3] Однако также было обнаружено, что увеличение максимального a-vO 2 diff в результате адаптации к программе физических тренировок может объяснить большую часть разницы в VO 2 max у субъектов, участвующих в субмаксимальных упражнениях. [6]
Артериовенозная разница кислорода также используется в других областях изучения, таких как медицина и медицинские исследования . Например, a-vO 2 diff использовался для измерения мозгового кровотока у коматозных пациентов, помогая в их диагностике и лечении . [2] a-vO 2 diff также использовался для определения эффектов физических тренировок у коронарных пациентов . [6]