A oxigénellátás A vörös pigment kötődése az oxigénmolekulákhoz. Az ellenkezőjét dezoxigenozásnak is nevezik, és akkor fordul elő, ha a CO-koncentráció túl magas vagy a vér pH-értéke túl alacsony. A progresszív deoxigenizáció veszélyezteti a szervek oxigénellátását szén-monoxid intoxikáció esetén.
Mi az oxigénellátás?
A vörösvérsejt-hemoglobin a vörösvértesteknek színt ad, és a légzőlánc fontos funkcióit is ellátja. A hemoglobin tartalmaz egy kétértékű vasvegyületet is, amely kötődik az oxigénhez. Ezért oxigén-affinnek is nevezik. A vörösvérsejt pigmentek oxigénkötését az orvosi terminológiában oxigénellátásnak nevezik.
A vér így a légzés során szállító közeg feladatát látja el, és az oxigént az egyes szervekhez és szövetekhez továbbítja. Az oxigén a vérben kötött és fizikailag oldott formában is jelen van. Az oldott forma különösen fontos szerepet játszik az oxigéncserében a tüdő alveolák és a plazma között. A vérplazma és az interstitium közötti oxigéncsere szintén az oldott oxigéntől függ, mivel ezt a folyamatot diffúzióval hajtják végre.
Az oxigén oldékonysága azonban korlátozott. A hemoglobinhoz kötött oxigén szállítás a korlátozott oldhatóság ellenére fenntartja az életképes sejtek oxigénellátását.
Funkció és feladat
Az oxigénellátás során az oxigén kötődik a hemoglobinhoz. Ennek eredményeként a molekula megváltoztatja konformációját, azaz a térbeli elrendezést. E folyamat során a vér pigment központi vasatomja megváltoztatja helyzetét.Ilyen módon a kötés dinamikus funkcionális állapotot ér el. Oxigénezés esetén nincs valódi oxidáció vagy kémiailag összetett reakció.
A nem kötődő hemoglobint dezoxihemoglobin néven is ismertnek tekintik, és feszült T-alakban jelenik meg. Csak akkor, amikor az oxigénatomokhoz kötődik, a vérpigment átalakul a nyugodt R-formává, amelyet oxihemoglobinnak is neveznek. A hemoglobin oxigén iránti affinitása például olyan tényezőktől függ, mint például a molekulák konformációja. A nyugodt R-formában a vörösvérsejt pigmentek nagyobb affinitással rendelkeznek, mint a feszült T-formában.
A pH-érték szerepet játszik a hemoglobin oxigénkötő affinitásában is, amelyet nem szabad alábecsülni. A hemoglobin kötési affinitása a pH emelkedésével is növekszik. A hőmérséklet ugyanolyan nagy mértékben befolyásolja a vörösvérsejt pigment kötési affinitását. Az affinitás növekszik a hőmérsékletek csökkenésével, következésképpen elveszik, ha a mag hőmérséklete túl magas. Ezen tényezők mellett a hemoglobin kötési affinitása a szén-dioxid koncentrációtól is függ.
A vér szén-dioxid-tartalmától és ph-értékétől való függést az úgynevezett Bohr-hatásként foglaljuk össze. Magas pH és alacsony szén-dioxid szint mellett nagy affinitású. Ilyen körülmények között az oxihemoglobin koncentrációja ennek megfelelően növekszik. Következésképpen a kötési affinitás csökken a magas szén-dioxid-tartalommal és az alacsony pH-értékkel.
A test véráramában természetesen ezeket a tényezőket veszi figyelembe az oxigén szállításakor. Például a tüdő kapillárisai alacsony szén-dioxid-tartalommal és viszonylag magas pH-értékkel rendelkeznek. A hemoglobin kötő affinitása a tüdőben ennek megfelelően magas. Ez a vörösvérsejtek oxigénellátásához vezet. A tüdőkapillárisokon kívül viszonylag magas a szén-dioxid-tartalom, alacsony pH-értékkel. A hemoglobin kötési affinitása ennek megfelelően csökken, és apránként engedi fel az oxigént, amelyet a szövetek és a szervek felvesznek.
Az oxigénnek a hemoglobin-molekuláktól való ilyen disszociációját dezoxigénezésnek nevezik, és ugyanolyan fontos a test oxigénellátása szempontjából, mint az oxigénellátás.
Betegségek és betegségek
Szén-monoxid intoxikáció esetén a hemoglobin oxidációja korlátozott, vagy akár teljesen le van tiltva. Ennek oka az, hogy a hemoglobin szén-monoxidhoz való kötődési affinitása körülbelül 300-szor olyan magas, mint az oxigénhez való kötődési affinitás. Ilyen módon füst belélegzése esetén a szén-monoxid nagyon rövid idő alatt felhalmozódik a hemoglobinban, így karboxihemoglobint képezve. Ez blokkolja az oxigén felvételét, és a vér oxigéntartalma apránként csökken.
Az erős CO-mérgezés ezért hipoxiát vált ki, vagyis a test szövetének és a szerveknek az oxigénnel való általános hiányát okozza. Amikor a vér CO-szintje eléri a bizonyos százalékot, az érintett személy ennek az alulellátásnak köszönhetően elmúlik. Ha a szint egy halvány után emelkedik, akkor a halál egy bizonyos koncentráció felett megtörténik. Nem megfelelő oxigénellátás esetén a testszövet visszafordíthatatlanul elpusztul.
Oxigénterápiák állnak rendelkezésre az artériás vér csökkent oxigénkoncentrációinak kezelésére. Ezek a terápiák a tüdőembólia kezelésére is hasznosak. Ugyanez vonatkozik a szívrohamra, légzési elégtelenségre vagy szívelégtelenségre. Számos szív- és tüdőbetegséget hipoxia fenyeget.
A hipoxiát szintén vérszegénység fenyegeti, mivel ebben a betegségben túl kevés vörösvérsejt van a plazmában. Minél kevesebb a hemoglobin, annál kevesebb oxigént szállíthat a szervekhez kötött formában. A vérszegénység vérvesztés következménye lehet, de a vas vagy a folsav hiánya is okozhatja.
A vérképződés rendellenességei anémiás jelenségeket is eredményezhetnek, amelyek további vérképződési rendellenességekhez és más kísérő tünetekhez kapcsolódhatnak. Az anémiákat az okától és a hiány tüneteinek visszamenőleges állapotától függően kezelik, mihelyt az okozati hiányt megszüntették.
