az oxigén a légutakon keresztül jut be a szervezetbe, áthalad a hörgőfán és az alveoláris zsákba. Ezután áthalad az alveoláris membránon és a kapilláris endotéliumon, hogy bejusson a véráramba. A vérben az oxigént a test különböző szöveteibe kell szállítani. Az oxigén azonban rosszul oldódik a vérben. Ezért olyan szállítási rendszerre van szüksége, amely biztosítja, hogy elegendő oxigént szállítsanak a szövetekbe, de lehetővé teszi az oxigén felszabadítását ott is, ahol szükséges.,

ebben a cikkben megnézzük azt a közlekedési rendszert, annak alkotóelemeit, azokat a tényezőket, amelyek megváltoztathatják, és néhány példát fogunk megvizsgálni, amikor rosszul megy.

oxigénszállítás

a test minden aktív szövetének abszolút oxigénigénye van. Ezeknek a szöveteknek a túlnyomó többségében az oxigént a vér szállítja a szövetekbe, bár vannak néhány figyelemre méltó kivétel (például a szaruhártya közvetlenül a légkörből kapja az oxigént).

miután az oxigén belépett a vérbe a tüdőből, a vörösvértestekben a hemoglobin (Hb) veszi fel., A hemoglobin egy olyan fehérje, amely négy haem csoportból áll, amelyek vasionokat tartalmaznak. Ezek a hemoglobinmolekulákhoz kapcsolódó vasionok (Fe2+) kémiailag reagálnak az oxigénnel, hogy oxihemoglobint képezzenek.

a hemoglobin minden molekulája négy oxigénmolekulát képes tárolni. A hemoglobin hordozza az oxigént, ahogy a test körül a vérben szállítják. Az oxigén rosszul oldódik a vérben, így csak egy kis mennyiségű oxigén (1.,Az artériás vér 5% – A) feloldódik a plazmában – a túlnyomó többség a hemoglobinhoz kötődik, és ettől függ, hogy megfelelő mennyiségben eljusson a szövetekbe.

ezért az esetek túlnyomó többségében a hemoglobin koncentrációja, amely a szövetek oxigénellátásának korlátozó tényezője.

a hemoglobinhoz kötődő oxigén

a hemoglobin egy tetramer – négy fehérje alegységből áll. Ennek eredményeként megváltoztatja az alakját attól függően, hogy hány oxigénmolekulát köt hozzá., Az alakváltozás az oxigén iránti affinitás megváltozását is okozza; minél több oxigén van kötve, annál nagyobb a molekula oxigén iránti affinitása. Ezt kooperatív kötésnek nevezik.

ha nincs oxigén kötve, a hemoglobinról azt mondják, hogy feszült állapotban van (t-állapot), alacsony affinitással az oxigénhez. Azon a ponton, ahol az oxigén először kötődik, a hemoglobin megváltoztatja alakját nyugodt állapotba (R-állapot), amely nagyobb affinitással rendelkezik az oxigénhez. Ezt a változást az oxigén telítettségének grafikonján ábrázolhatjuk az oxigén részleges nyomása felett.,

Oxigén Szállítás a Szövetek

Mint látható a fenti ábrán, az oxigén aránya kötődik a hemoglobin kapcsolódik a parciális nyomású oxigén (po-2) egy adott helyszínen. Elmagyarázza, hogy amikor az oxihemoglobin eléri az oxigént használó szövetet(pl. vázizom), az oxigén disszociálódik az alacsonyabb helyi pO2 miatt. Ez a rendszer lehetővé teszi az oxigén szállítását a leginkább szükséges területekre.

a kooperatív kötés azért előnyös, mert szélsőségesen működik: ha helyben alacsony az oxigén, nem akarjuk, hogy a hemoglobin oxigénje szorosan kötődjön., Hasonlóképpen, ha magas az oxigén (pl. a pulmonalis keringésben), akkor azt akarjuk, hogy a hemoglobin annyi oxigént vegyen fel, amennyit csak tud.

az oxigén affinitást befolyásoló tényezők

mint már említettük, a hemoglobinnak bizonyos affinitása van az oxigénhez-kémiailag, a hemoglobin oxigénnel akar kötődni. Amint azt már korábban felfedeztük, a hemoglobin oxigén iránti affinitása megváltozhat. Különböző egyéb tényezők jelentős hatással lehetnek az oxigén affinitására:

• pH-a hidrogénionok koncentrációja megváltoztathatja a hemoglobin oxigénhez való affinitását., Ennek oka az, hogy a T-állapotban lévő hemoglobin nagyobb affinitással rendelkezik a hidrogénionokhoz, mint az oxigénhez. Ahogy a pH csökken (így emelkedik), a Hb belép a T állapotba, és az oxigén iránti affinitása csökken. Ezért több oxigénre van szükség a maximális százalékos telítettség eléréséhez. Ez az úgynevezett Bohr hatás. Lehetővé teszi az oxigén disszociációját az alacsonyabb pH-értékű szövetekben: a sejtes légzés sebességének jó mutatója. Minél alacsonyabb a pH, annál inkább jobbra tolódik a disszociációs görbe.,
• 2,3-difoszfoglikerát (2,3 – DPG)-2,3-DPG, más néven 2,3-BPG, a vörösvértestekben található vegyi anyag. Ez egy olyan termék, a glükóz metabolikus út. 2,3-DPG csökkenti a hemoglobin oxigén affinitását. A 2,3-DPG-szint növekedni fog, miközben nagy magasságban alkalmazkodik a viszonylag alacsony légköri oxigénhez; az affinitás csökkenti, így több oxigén szabadul fel a szövetekben. Minél magasabb a, annál inkább a disszociációs görbe jobbra tolódik.
• a hőmérséklet-hőmérséklet befolyásolja a hemoglobin oxigén iránti affinitását azáltal, hogy befolyásolja a Hb és az oxigén kinetikus energiáját., A magasabb hőmérséklet azt jelenti, hogy az oxigénnek több kinetikus energiája van, ami nagyobb valószínűséggel disszociál. Több oxigén szabadul fel a Hb-ből a szövetek elhalasztásakor, mivel ezek általában több hőt termelnek. Minél magasabb a hőmérséklet, annál inkább jobbra tolódik a disszociációs görbe.

klinikai relevancia-szén-monoxid mérgezés

a szén-monoxid (CO) színtelen, szagtalan gáz, amely hibás kazánokból vagy belső égésű motorokból szabadulhat fel. Szén-monoxid mérgezés akkor fordul elő, amikor a co reagál a hemoglobinnal az oxigénkötés helyén., A hemoglobin Co-affinitása 210-szer nagyobb, mint az oxigén iránti affinitása. Ez azt jelenti, hogy ha a szén-monoxid kötődik a hemoglobinhoz, visszafordíthatatlan.

a CO-mérgezés tünetei a fejfájás, hányinger és fáradtság, de érdekes módon a légzés sebessége általában megkímélődik, mivel a vérben oldott oxigén parciális nyomása normális szinten marad. A co-val kötött hemoglobin cseresznye-vörös színű, és ez látható lehet A CO-mérgezésben szenvedő betegek körömágyaiban és nyálkahártyáiban. A kezelés 100% oxigénnel és hiperbár oxigénkezeléssel történik., A CO-mérgezés halálos kimenetelű, ha a hemoglobin 70-80% – a szén-monoxidhoz kötődik.