oxigenul intră în organism prin căile respiratorii, trecând în arborele bronșic și în sacul alveolar. Apoi traversează membrana alveolară și endoteliul capilar pentru a intra în sânge. Odată ajuns în sânge, oxigenul trebuie transportat în diferitele țesuturi ale corpului. Cu toate acestea, oxigenul este slab solubil în sânge. Prin urmare, are nevoie de un sistem de livrare care să asigure livrarea suficientă a oxigenului în țesuturi, dar permite, de asemenea, eliberarea oxigenului acolo unde este necesar.,în acest articol, vom analiza acel sistem de transport, componentele sale, factorii care îl pot modifica și vom lua în considerare câteva exemple de când nu merge bine.

transportul oxigenului

fiecare țesut activ din organism are o cerință absolută pentru oxigen. Pentru marea majoritate a acestor țesuturi, oxigenul este livrat de sânge țesuturilor, deși există unele excepții notabile (de exemplu, corneea își primește oxigenul direct din atmosferă).odată ce oxigenul intră în sânge din plămâni, acesta este preluat de hemoglobina (Hb) din globulele roșii., Hemoglobina este o proteină care este alcătuită din patru grupe de haem, care conțin ioni de fier. Acești ioni de fier (Fe2+) asociați moleculelor de hemoglobină reacționează chimic cu oxigenul pentru a forma oxihemoglobină.fiecare moleculă de hemoglobină poate conține patru molecule de oxigen. Hemoglobina este cea care transportă oxigenul, deoarece este transportat în jurul corpului în sânge. Oxigenul este slab solubil în sânge, deci doar o cantitate mică de oxigen (1.,5% în sângele arterial) se dizolvă în plasmă – majoritatea covârșitoare se leagă de hemoglobină și depinde de aceasta pentru a ajunge la țesuturi în volume adecvate.prin urmare, în marea majoritate a cazurilor, concentrația de hemoglobină este factorul limitativ pentru eliberarea oxigenului în țesuturi.

legarea oxigenului de hemoglobină

hemoglobina este un tetramer – este alcătuită din patru subunități de proteine. Ca urmare, își schimbă forma în funcție de câte molecule de oxigen sunt legate de ea., Schimbarea formei determină, de asemenea, o schimbare a afinității față de oxigen; cu cât mai mult oxigen este legat, cu atât mai mare devine afinitatea moleculei pentru oxigen. Aceasta este cunoscută sub numele de legare cooperativă.când nu se leagă de oxigen, se spune că hemoglobina se află în starea tensionată (starea T), cu o afinitate scăzută pentru oxigen. În punctul în care oxigenul se leagă pentru prima dată, hemoglobina își modifică forma în starea relaxată (starea R), care are o afinitate mai mare pentru oxigen. Putem trasa această schimbare pe un grafic al saturației oxigenului peste presiunea parțială a oxigenului.,după cum se arată în diagrama de mai sus, procentul de oxigen legat de hemoglobină este legat de presiunea parțială a oxigenului (pO2) într-un anumit loc. Aceasta explică modul în care atunci când oxihemoglobina ajunge la un țesut care consumă oxigen (de exemplu, mușchiul scheletic), oxigenul se va disocia din cauza pO2 local inferior. Acest sistem permite livrarea oxigenului în zonele care au nevoie cel mai mult.

legarea prin cooperare este benefică deoarece funcționează la extreme: atunci când există un nivel scăzut de oxigen la nivel local, nu dorim ca hemoglobina să-și păstreze oxigenul strâns legat., De asemenea, atunci când există un nivel ridicat de oxigen (de exemplu, în circulația pulmonară), dorim ca hemoglobina să preia cât mai mult oxigen.după cum sa menționat mai sus, hemoglobina are o anumită afinitate pentru oxigen – din punct de vedere chimic, hemoglobina dorește să se lege de oxigen. După cum am explorat deja, cantitatea de afinitate a hemoglobinei pentru oxigen se poate schimba. Diferiți alți factori pot avea un impact semnificativ asupra afinității oxigenului:

• pH-concentrația ionilor de hidrogen poate modifica afinitatea hemoglobinei față de oxigen., Acest lucru se datorează faptului că hemoglobina în starea T are o afinitate mai mare pentru ionii de hidrogen decât pentru oxigen. Pe măsură ce pH – ul scade (deci crește), Hb intră în starea T și afinitatea sa pentru oxigen scade. Prin urmare, este nevoie de mai mult oxigen pentru a obține o saturație procentuală maximă. Acest lucru este cunoscut sub numele de efectul Bohr. Permite oxigenului să disocieze la țesuturile cu un pH mai mic: un bun indicator al ratei respirației celulare. Cu cât pH-ul este mai mic, cu atât curba de disociere se deplasează spre dreapta.,
• 2,3-difosfoglicerat (2,3-DPG) – 2,3-DPG, uneori denumit 2,3-BPG, este o substanță chimică găsită în globulele roșii. Este un produs din calea metabolică a glucozei. 2,3-DPG scade afinitatea hemoglobinei pentru oxigen. Nivelurile de 2,3-DPG vor crește în timp ce la altitudini mari pentru a se adapta la oxigenul atmosferic relativ scăzut; afinitatea reduce astfel încât mai mult oxigen este eliberat la țesuturi. Cu cât este mai mare , cu atât curba de disociere se deplasează spre dreapta.
• Temperature-temperatura acționează asupra afinității hemoglobinei pentru oxigen prin afectarea energiei cinetice a Hb și a oxigenului., Temperaturile mai ridicate înseamnă că oxigenul are mai multă energie cinetică, ceea ce îl face mai probabil să se disocieze. Mai mult oxigen este eliberat din HB la țesuturile care respiră, deoarece acestea tind să genereze mai multă căldură. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât curba de disociere se deplasează spre dreapta.

relevanță clinică – intoxicația cu monoxid de Carbon

monoxidul de Carbon (CO) este un gaz incolor, inodor, care poate fi eliberat de cazanele defecte sau de motoarele cu combustie. Intoxicația cu monoxid de Carbon apare atunci când CO reacționează cu hemoglobina la locul legării de oxigen., Hemoglobina are o afinitate pentru CO de 210 ori mai mare decât afinitatea pentru oxigen. Aceasta înseamnă că, odată ce monoxidul de carbon se leagă de hemoglobină, acesta este ireversibil.simptomele otrăvirii cu CO sunt dureri de cap, greață și oboseală, dar rata de respirație interesantă este de obicei scutită, deoarece presiunea parțială a oxigenului dizolvat în sânge este menținută la niveluri normale. Hemoglobina legată cu CO are o culoare roșu-vișiniu și aceasta poate fi vizibilă în straturile unghiilor și în membranele mucoase ale pacienților cu intoxicație cu co. Tratamentul este cu oxigen 100% și Trimitere pentru tratamentul cu oxigen hiperbaric., Intoxicația cu CO este fatală atunci când 70-80% din hemoglobină este legată de monoxid de carbon.