Транспортиране на кислород

От Транспортиране на кислород представлява физиологичен процес в организма, при който кислородът се транспортира от алвеолите до всички клетки на тялото. Провеждат се сложни физични и химични процеси, които са тясно свързани помежду си. Ако тези процеси са нарушени, тялото може да бъде недостатъчно снабдено с кислород.

Какво представлява транспортирането на кислород?

За да генерират енергия в организма, въглехидратите, мазнините и протеините се окисляват. Това окисляване е известно също като изгаряне и изисква кислород като реагент. Окисляването обаче трябва да се извършва във всички клетки на тялото, за да се генерира енергия, така че е необходимо да се транспортира кислородът във въздуха, необходим за това, от белодробните алвеоли равномерно до всички области на тялото. Това може да стане само чрез транспортиране на кислород.

Транспортът на кислород зависи от определени физически и химически влияещи променливи и фактори. Има две възможни форми на транспорт. По-голямата част от кислорода се свързва обратимо към железен атом в хемоглобина чрез сложна връзка. В по-малка степен кислородът може да бъде разтворен и директно в кръвната плазма.

Кислородът дифундира от белодробните алвеоли (алвеоли) в кръвната плазма. Колкото по-високо е парциалното налягане в алвеолите, толкова повече кислород постъпва в кръвта. Кръвта, богата на кислород, първо постъпва в лявата камера и оттам се транспортира като артериална кръв през артериите до целевите органи и целевите клетки.

Както обратимо свързаният с хемоглобин, така и кислородът, свободно разтворен в кръвната плазма, се освобождават там и достигат до отделните клетки. Тук се създава въглеродният диоксид на продукта на горене, който заедно с неизползвания кислород се връща в белодробната артерия чрез венозната кръв. В белите дробове се отделя и издишва въглеродният диоксид и в същото време в кръвта се поема нов кислород през алвеолите.

Функция и задача

Най-важната функция на транспортирането на кислород е да разпределя вдишания кислород равномерно във всички клетки на тялото. Това представлява най-голямото предизвикателство в транспорта на кислород.

В клетките на тялото енергийните източници въглехидрати, мазнини и протеини се окисляват с освобождаването на енергия. Енергията поддържа всички жизнени процеси. Ако доставката на кислород беше спряна, засегнатите клетки ще умрат. Когато има по-голяма нужда от кислород, като например по време на физическа работа, трябва да се транспортира повече кислород, отколкото във фазите на почивка.

В такъв случай е необходимо разликата в концентрацията на кислород между белодробните алвеоли и кръвната плазма да бъде по-висока, отколкото когато търсенето е по-ниско. Дихателната и сърдечната честота съответно се увеличават. Парциалното налягане на кислорода се увеличава. По този начин в кръвната плазма се разтваря повече кислород или се свързва в хемоглобина.

Хемоглобинът образува сложни съединения с желязо, които могат да свържат още повече кислородни молекули след усвояването на първата молекула кислород. Основната единица на хемоглобина, хема, е железен (II) комплекс с четири молекули глобин. Железният атом на хема може да свърже до четири молекули кислород. Когато първата молекула кислород е свързана, конформацията на хема се променя по такъв начин, че по-нататъшното поемане на кислород става още по-лесно. Цветът на хемоглобина се променя от тъмно до светлочервен.

Натоварването на хемоглобина зависи от няколко физически и химични фактора, които са тясно свързани. Има кооперативен ефект, който се проявява в увеличаване на кислородния афинитет на хемоглобина с по-високото му натоварване.

Ниска стойност на рН с високо парциално налягане на въглероден диоксид обаче благоприятства пълното освобождаване на кислорода от хемоглобина. Същото важи, ако температурата се повиши. Промените в тези физически условия се извършват в обхвата на различни състояния на активността на организма, така че доставката на кислород в организма да бъде оптимално координирана с нормално функциониращ кислороден транспорт.

Можете да намерите лекарствата си тук

Болести и неразположения

Ако тялото вече не е оптимално снабдено с кислород, това може да доведе до функционални ограничения и недостатъчност на засегнатите органи. Кислородът не може да се съхранява в тялото. Затова транспортирането на активен кислород трябва постоянно да се поддържа за всички жизнени процеси. Ако обаче доставката на кислород е прекъсната само за няколко минути, често се получава необратимо увреждане на органите или дори органна недостатъчност.

Оптимално функциониращото кръвообращение е предпоставка за безпрепятствения транспорт на кислород. Нарушенията на кръвоносната система, дължащи се на артериосклеротични съдови промени, кръвни съсиреци или запушвания, могат значително да нарушат доставката на кислород в организма.

Когато кръвоносните съдове се стесняват, кръвното налягане се повишава, за да продължи да снабдява органите с кислород. В случай на инфаркт, инсулт или белодробна емболия, кръвоснабдяването и по този начин снабдяването с кислород могат да бъдат напълно блокирани.

Други причини за недостатъчна доставка на кислород в организма са различни сърдечни заболявания, които са свързани с намаляване на помпения капацитет. Те включват обща сърдечна недостатъчност, сърдечна аритмия или възпалителни сърдечни заболявания. В крайна сметка те вече не предизвикват достатъчно кръв, за да достигнат до съответните целеви органи.

Въпреки това, недостатъчното снабдяване с кислород в организма може да бъде резултат и от заболявания на кръвта или някои видове отравяния. Например, молекулата на въглеродния окис се конкурира с молекулата на кислорода за местата на свързване в хемоглобина поради подобна молекулна структура. Отравянето с въглероден окис следователно не е нищо повече от недостатъчно снабдяване с кислород, което може да доведе до смърт от задушаване.

Освен това има различни генетични заболявания на кръвта, които засягат структурата на хемоглобина и причиняват хроничен недостиг на кислород. Като пример може да се спомене сърповидноклетъчната анемия. Други форми на анемия (анемия) също водят до постоянна липса на кислород.