oksigenacija

The oksigenacija se nanaša na vezavo rdečega krvnega pigmenta na molekule kisika. Nasprotno se imenuje tudi deoksigenacija in poteka, kadar je koncentracija CO previsoka ali je pH vrednost v krvi prenizka. Postopno deoksigenacija ogroža oskrbo organov s kisikom v primeru zastrupitve z ogljikovim monoksidom.

Kaj je oksigenacija?

Hemoglobin v rdečem krvnem pigmentu daje rdečim krvničkam njihovo barvo in izpolnjuje tudi pomembne funkcije v dihalni verigi. Hemoglobin vsebuje tudi dvovalentno železo, ki se lahko veže na kisik. Zato ga omenjajo tudi kot kislinski nagnjeni. Vezava kisika na rdeči krvni pigment se v medicinski terminologiji imenuje oksigenacija.

Kri tako izpolni nalogo transportnega medija med dihanjem in dovaja kisik v posamezne organe in tkiva. Kisik je v krvi prisoten v vezani in fizično raztopljeni obliki. Raztopljena oblika ima vlogo zlasti pri izmenjavi kisika med pljučnimi alveoli in plazmo. Izmenjava kisika med krvno plazmo in intersticijem je odvisna tudi od raztopljenega kisika, saj ta postopek poteka z difuzijo.

Vendar ima kisik le omejeno topnost. Transport kisika, vezan na hemoglobin, ohranja vitalno oskrbo celic s kisikom kljub omejeni topnosti.

Funkcija in naloga

Med oksigenacijo se kisik veže na hemoglobin. Zaradi tega molekula spremeni svojo konformacijo, tj. Prostorsko ureditev. Med tem postopkom centralni železov atom krvnega pigmenta spremeni svoj položaj.Na ta način vezava doseže dinamično funkcionalno stanje. V primeru oksigenacije ni prave oksidacije ali kemično zapletene reakcije.

Nevezani hemoglobin je znan tudi kot deoksihemoglobin in se kaže kot napeta T-oblika. Šele ko se veže na atome kisika, se krvni pigment pretvori v sproščeno R-obliko, ki je znana tudi kot oksihemoglobin. Pripadnost hemoglobina kisiku je na primer odvisna od dejavnikov, kot je konformacija molekul. V sproščeni R-obliki ima rdeči krvni pigment večjo afiniteto kot v napeti T-obliki.

Vrednost pH igra tudi pomembno vlogo v afiniteti vezave kisika na hemoglobin, ki je ne gre podcenjevati. Tudi afiniteta vezave hemoglobina se povečuje s povečanjem pH. Temperatura ima prav tako velik vpliv na vezavo rdečega krvnega pigmenta. Afiniteta narašča z zniževanjem temperatur in se posledično izgubi, ko so temperature jedra previsoke. Poleg teh dejavnikov je odvisnost vezanja hemoglobina odvisna tudi od koncentracije ogljikovega dioksida.

Odvisnost od dejavnikov je vsebnost ogljikovega dioksida in vrednost pH v krvi povzeta kot tako imenovani Bohrov učinek. Pri visoki pH in nizki ravni ogljikovega dioksida obstaja velika afiniteta. V teh pogojih se koncentracija oksihemoglobina ustrezno poveča. Posledično se afiniteto vezave zmanjša z visoko vsebnostjo ogljikovega dioksida in nizko pH vrednostjo.

Telesni krvni obtok te dejavnike seveda upošteva pri transportu kisika. Na primer, kapilare pljuč imajo nizko vsebnost ogljikovega dioksida in relativno visok pH. Skladno s tem je povezanost amoglobina v pljučih. To vodi do oksigenacije rdečega krvnega pigmenta. Zunaj pljučnih kapilar je relativno visoka vsebnost CO2 z nizko vrednostjo pH. Afiniteto vezave hemoglobina se ustrezno zmanjša in kisik sprosti po kap, ki ga nato prevzamejo tkiva in organi.

Ta disociacija kisika iz molekul hemoglobina je znana kot deoksigenacija in je prav tako pomembna za oskrbo telesa s kisikom kot oksigenacija.

Bolezni in bolezni

V primeru zastrupitve z ogljikovim monoksidom je oksidacija hemoglobina omejena ali celo popolnoma onemogočena. To je zato, ker je afiniteto vezave hemoglobina za ogljikov monoksid približno 300-krat večja od vezavne afinitete za kisik. Na ta način se v primeru vdihavanja dima v hemoglobinu v zelo kratkem času nabere ogljikov monoksid in tako nastane karboksihemoglobin. Tako nastane blokada za sprejem kisika in vsebnost kisika v krvi postopoma pada.

Močna zastrupitev s CO torej sproži hipoksijo, to je splošno pomanjkanje oskrbe telesnih tkiv in organov s kisikom. Ko raven CO v krvi doseže določen odstotek, zadevna oseba zaradi te nezadostne oskrbe izgine. Če se raven po omedlenju še naprej dviguje, nastopi smrt nad določeno koncentracijo. V primeru nezadostne oskrbe s kisikom telesno tkivo nepovratno umre.

Za zdravljenje zmanjšanih koncentracij kisika v arterijski krvi so na voljo kisikove terapije. Te terapije so koristne tudi pri pljučni emboliji. Enako velja za srčni infarkt, respiratorno insuficienco ali srčno popuščanje. Številnim kardiopulmonalnim boleznim grozi hipoksija.

Hipoksiji grozi tudi anemija, saj je v plazmi pri tej bolezni premalo rdečih krvnih celic. Manj hemoglobina, manj kisika se lahko v vezani obliki prenese v organe. Anemija je lahko posledica izgube krvi, lahko pa jo povzroči tudi pomanjkanje železa ali folne kisline.

Motnje tvorbe krvi lahko privedejo tudi do anemičnih pojavov, ki so lahko povezani z nadaljnjimi motnjami tvorbe krvi in ​​drugimi spremljajočimi simptomi. Anemije zdravimo glede na njihov vzrok in se pojavljajo v primeru simptomov pomanjkanja, takoj ko odpravimo vzročno pomanjkljivost.