оксигенация

Най- оксигенация се отнася до свързването на червения кръвен пигмент с кислородните молекули. Обратното също се нарича дезоксигенация и се извършва, когато концентрациите на СО са твърде високи или рН стойността в кръвта е твърде ниска. Прогресивното дезоксигениране застрашава снабдяването на органите с кислород в случай на интоксикация с въглероден оксид.

Какво е оксигенацията?

Червеният кръвен пигмент хемоглобин придава на червените кръвни клетки техния цвят, а също така изпълнява важни функции в дихателната верига. Хемоглобинът съдържа двувалентно железно съединение, което може да се свърже с кислород. Поради това се нарича също кислород-афинен. Свързването на кислорода с червения кръвен пигмент се нарича оксигенация в медицинската терминология.

По този начин кръвта изпълнява задачата на транспортна среда по време на дишане и пренася кислорода в отделните органи и тъкани. Кислородът присъства в кръвта както в свързаната, така и във физически разтворена форма. Разтворената форма играе роля по-специално за обмена на кислород между белодробните алвеоли и плазмата. Кислородният обмен между кръвната плазма и интерстициума също зависи от разтворения кислород, тъй като този процес се осъществява чрез дифузия.

Въпреки това кислородът има само ограничена разтворимост. Свързаният с хемоглобин кислороден транспорт поддържа жизненоважното клетъчно снабдяване с кислород, въпреки ограничената разтворимост.

Функция и задача

По време на оксигенацията кислородът се свързва с хемоглобина. В резултат на това молекулата променя своята конформация, т.е. пространственото разположение. По време на този процес централният железен атом на кръвния пигмент променя позицията си.По този начин свързването постига динамично функционално състояние. В случай на оксигенация няма реално окисляване или химически сложна реакция.

Несвързаният хемоглобин е известен още като дезоксихемоглобин и се проявява като напрегната Т-форма. Само когато се свързва с кислородните атоми, кръвният пигмент се превръща в спокойна R-форма, която е известна още като оксихемоглобин. Афинитетът на хемоглобина към кислорода зависи например от фактори като конформацията на молекулите. В спокойна форма на R червеният кръвен пигмент има повече афинитет, отколкото в напрегнатата форма Т.

Стойността на pH също играе роля, която не бива да се подценява за афинитета на свързване с кислород на хемоглобина. Афинитетът на свързване на хемоглобина също се увеличава с повишаване на pH. Температурата има също толкова голямо влияние върху афинитета на свързване на червения кръвен пигмент. Афинитетът се увеличава с понижаване на температурите и в резултат на това се губи, когато температурата на сърцевината е твърде висока. В допълнение към тези фактори, афинитетът на свързване на хемоглобина зависи и от концентрацията на въглероден диоксид.

Зависимостта от факторите на съдържанието на въглероден диоксид и стойността на pH на кръвта се обобщава като така наречения ефект на Бор. С високо pH и ниско съдържание на въглероден диоксид има висок афинитет. При тези условия концентрацията на оксихемоглобин съответно се увеличава. В резултат на това афинитетът на свързване намалява с високо съдържание на въглероден диоксид и ниска стойност на рН.

Кръвоносната система на тялото естествено взема предвид тези фактори при транспортиране на кислород. Например, капилярите на белите дробове имат ниско ниво на въглероден диоксид и сравнително високо pH. Афинитетът на свързване на хемоглобина в белите дробове е съответно висок. Това води до оксигенация на червения кръвен пигмент. Извън белодробните капиляри има сравнително високо съдържание на CO2 с ниска стойност на рН. Афинитетът на свързване на хемоглобина намалява съответно и освобождава кислорода парче по парче, което след това се поема от тъканите и органите.

Тази дисоциация на кислорода от молекулите на хемоглобина е известна като дезоксигенация и е също толкова важна за доставката на кислород в организма, колкото и оксигенацията.

Болести и неразположения

В случай на интоксикация с въглероден оксид, окисляването на хемоглобина е ограничено или дори напълно деактивирано. Това е така, защото афинитетът на свързване на хемоглобина към въглеродния оксид е около 300 пъти по-висок от афинитета на свързване на кислорода. По този начин, в случай на вдишване на дим, въглеродният окис се натрупва в хемоглобина за много кратко време, като по този начин създава карбоксихемоглобин. Това създава блокиране на усвояването на кислород и съдържанието на кислород в кръвта спада малко по малко.

Следователно силното отравяне с СО предизвиква хипоксия, т.е. общо недостиг на телесна тъкан и органи с кислород. Когато нивото на СО в кръвта достигне определен процент, засегнатото лице отпада поради това недостиг. Ако нивото продължава да се повишава след припадък, смъртта настъпва над определена концентрация. Ако снабдяването с кислород е недостатъчно, телесната тъкан умира необратимо.

Предлагат се кислородни терапии за лечение на понижени концентрации на кислород в артериалната кръв. Тези терапии са полезни и при белодробна емболия. Същото важи и за инфарктите, дихателната недостатъчност или сърдечната недостатъчност. Много сърдечно-белодробни заболявания са застрашени от хипоксия.

Хипоксията заплашва и с анемия, тъй като при това заболяване има твърде малко червени кръвни клетки в плазмата. Колкото по-малко е хемоглобинът, толкова по-малко кислород може да се транспортира до органите в свързана форма. Анемията може да бъде резултат от загуба на кръв, но може да бъде причинена и от липса на желязо или фолиева киселина.

Нарушенията в кръвообращението също могат да доведат до анемични явления, които могат да бъдат свързани с други нарушения в кръвообращението и други съпътстващи симптоми. Анемиите се лекуват в зависимост от тяхната причина и регрес в контекста на симптоми на дефицит, веднага щом причинителният дефицит бъде отстранен.