οξυγόνωση

ο οξυγόνωση αναφέρεται στη σύνδεση της ερυθράς χρωστικής αίματος με μόρια οξυγόνου. Το αντίθετο ονομάζεται επίσης αποοξυγόνωση και λαμβάνει χώρα όταν οι συγκεντρώσεις CO είναι πολύ υψηλές ή η τιμή του pH στο αίμα είναι πολύ χαμηλή. Η προοδευτική αποοξυγόνωση θέτει σε κίνδυνο την παροχή οξυγόνου των οργάνων σε περίπτωση δηλητηρίασης από μονοξείδιο του άνθρακα.

Τι είναι η οξυγόνωση;

Η αιμοσφαιρίνη της ερυθράς χρωστικής αίματος δίνει στα ερυθρά αιμοσφαίρια το χρώμα τους και εκπληρώνει επίσης σημαντικές λειτουργίες στην αναπνευστική αλυσίδα. Η αιμοσφαιρίνη περιέχει επίσης μια δισθενή ένωση σιδήρου που μπορεί να συνδεθεί με οξυγόνο. Ως εκ τούτου αναφέρεται επίσης ως οξυγόνο-συγγένεια. Η σύνδεση οξυγόνου της ερυθράς χρωστικής αίματος ονομάζεται οξυγόνωση στην ιατρική ορολογία.

Το αίμα εκπληρώνει έτσι το καθήκον ενός μέσου μεταφοράς κατά την αναπνοή και φέρνει το οξυγόνο σε μεμονωμένα όργανα και ιστούς. Το οξυγόνο υπάρχει στο αίμα και σε δεσμευμένη και φυσικά διαλυμένη μορφή. Η διαλυμένη μορφή παίζει ρόλο ιδιαίτερα για την ανταλλαγή οξυγόνου μεταξύ των κυψελίδων του πνεύμονα και του πλάσματος. Η ανταλλαγή οξυγόνου μεταξύ του πλάσματος του αίματος και του διαμέσου εξαρτάται επίσης από το διαλυμένο οξυγόνο, αφού αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται μέσω διάχυσης.

Ωστόσο, το οξυγόνο έχει περιορισμένη μόνο διαλυτότητα. Η μεταφορά οξυγόνου που συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη διατηρεί τη ζωτική παροχή κυττάρων με οξυγόνο παρά την περιορισμένη διαλυτότητα.

Λειτουργία & εργασία

Κατά τη διάρκεια της οξυγόνωσης, το οξυγόνο συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη. Ως αποτέλεσμα, το μόριο αλλάζει τη διαμόρφωσή του, δηλαδή τη χωρική διάταξη. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το κεντρικό άτομο σιδήρου της χρωστικής αίματος αλλάζει τη θέση του.Με αυτόν τον τρόπο η σύνδεση επιτυγχάνει μια δυναμική λειτουργική κατάσταση. Στην περίπτωση οξυγόνωσης, δεν υπάρχει πραγματική οξείδωση ή χημικά περίπλοκη αντίδραση.

Η μη δεσμευμένη αιμοσφαιρίνη είναι επίσης γνωστή ως δεοξυαιμοσφαιρίνη και εμφανίζεται ως ένα τεταμένο σχήμα Τ. Μόνο όταν συνδέεται με άτομα οξυγόνου, η χρωστική του αίματος μετατρέπεται σε χαλαρή μορφή R, η οποία είναι επίσης γνωστή ως οξυαιμοσφαιρίνη. Η συγγένεια της αιμοσφαιρίνης για το οξυγόνο εξαρτάται, για παράδειγμα, από παράγοντες όπως η διαμόρφωση των μορίων. Στη χαλαρή μορφή R, η κόκκινη χρωστική του αίματος έχει μεγαλύτερη συγγένεια από ό, τι στην ένταση Τ-μορφής.

Η τιμή του pH παίζει επίσης ρόλο στη συγγένεια δέσμευσης οξυγόνου της αιμοσφαιρίνης που δεν πρέπει να υποτιμάται. Η συγγένεια δέσμευσης της αιμοσφαιρίνης αυξάνεται επίσης με το αυξανόμενο ρΗ. Η θερμοκρασία έχει εξίσου μεγάλη επίδραση στη συγγένεια δέσμευσης της ερυθράς χρωστικής αίματος. Η συγγένεια αυξάνεται με τη μείωση των θερμοκρασιών και, κατά συνέπεια, χάνεται όταν οι θερμοκρασίες πυρήνα είναι πολύ υψηλές. Εκτός από αυτούς τους παράγοντες, η συγγένεια δέσμευσης της αιμοσφαιρίνης εξαρτάται επίσης από τη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα.

Η εξάρτηση από τους παράγοντες περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα και την τιμή ph του αίματος συνοψίζεται ως το λεγόμενο φαινόμενο Bohr. Σε υψηλά επίπεδα pH και χαμηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα υπάρχει υψηλή συγγένεια. Η συγκέντρωση της οξυαιμοσφαιρίνης αυξάνεται ανάλογα υπό αυτές τις συνθήκες. Κατά συνέπεια, η συγγένεια δέσμευσης μειώνεται με υψηλή περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα και χαμηλή τιμή ρΗ.

Η κυκλοφορία του αίματος του σώματος λαμβάνει φυσικά υπόψη αυτούς τους παράγοντες κατά τη μεταφορά οξυγόνου. Για παράδειγμα, τα τριχοειδή των πνευμόνων έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα και σχετικά υψηλό ρΗ. Η συγγένεια δέσμευσης της αιμοσφαιρίνης στους πνεύμονες είναι συνεπώς υψηλή. Αυτό οδηγεί στην οξυγόνωση της ερυθράς χρωστικής αίματος. Εκτός των πνευμονικών τριχοειδών αγγείων, υπάρχει σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε CO2 με χαμηλή τιμή pH. Η συγγένεια δέσμευσης της αιμοσφαιρίνης μειώνεται ανάλογα και απελευθερώνει το οξυγόνο λίγο-λίγο, το οποίο στη συνέχεια προσλαμβάνεται από τους ιστούς και τα όργανα.

Αυτή η διάσπαση του οξυγόνου από τα μόρια αιμοσφαιρίνης είναι γνωστή ως αποοξυγόνωση και είναι εξίσου σημαντική για την παροχή οξυγόνου στο σώμα όπως και η οξυγόνωση.

Ασθένειες και παθήσεις

Στην περίπτωση δηλητηρίασης από μονοξείδιο του άνθρακα, η οξείδωση της αιμοσφαιρίνης είναι περιορισμένη ή ακόμη και πλήρως απενεργοποιημένη. Αυτό συμβαίνει επειδή η συγγένεια δέσμευσης της αιμοσφαιρίνης για το μονοξείδιο του άνθρακα είναι περίπου 300 φορές μεγαλύτερη από τη συγγένεια δέσμευσης για το οξυγόνο. Με αυτόν τον τρόπο, σε περίπτωση εισπνοής καπνού, το μονοξείδιο του άνθρακα συσσωρεύεται στην αιμοσφαιρίνη σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, δημιουργώντας έτσι καρβοξυαιμοσφαιρίνη. Αυτό δημιουργεί ένα μπλοκάρισμα για την πρόσληψη οξυγόνου και η περιεκτικότητα οξυγόνου στο αίμα μειώνεται σταδιακά.

Επομένως, η ισχυρή δηλητηρίαση από CO προκαλεί υποξία, δηλαδή μια γενική ανεπάρκεια ιστού του σώματος και οργάνων με οξυγόνο. Όταν το επίπεδο CO στο αίμα φτάσει ένα ορισμένο ποσοστό, ο ενδιαφερόμενος εξαφανίζεται εξαιτίας αυτής της ανεφοδιασμού. Εάν το επίπεδο συνεχίσει να αυξάνεται μετά από εξασθενημένο, ο θάνατος εμφανίζεται πάνω από μια συγκεκριμένη συγκέντρωση. Σε περίπτωση ανεπαρκούς παροχής οξυγόνου, ο σωματικός ιστός πεθαίνει ανεπανόρθωτα.

Διατίθενται θεραπείες οξυγόνου για τη θεραπεία μειωμένων συγκεντρώσεων οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα. Αυτές οι θεραπείες είναι επίσης χρήσιμες για την πνευμονική εμβολή. Το ίδιο ισχύει για καρδιακές προσβολές, αναπνευστική ανεπάρκεια ή καρδιακή ανεπάρκεια. Πολλές καρδιοπνευμονικές ασθένειες απειλούνται με υποξία.

Η υποξία απειλείται επίσης με αναιμία, καθώς υπάρχουν πολύ λίγα ερυθρά αιμοσφαίρια στο πλάσμα σε αυτήν την ασθένεια. Όσο λιγότερη αιμοσφαιρίνη, τόσο λιγότερο οξυγόνο μπορεί να μεταφερθεί στα όργανα με τη δεσμευμένη μορφή. Η αναιμία μπορεί να προκύψει από την απώλεια αίματος, αλλά μπορεί επίσης να προκληθεί από την έλλειψη σιδήρου ή φολικού οξέος.

Οι διαταραχές σχηματισμού αίματος μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε αναιμικά φαινόμενα, τα οποία μπορεί να σχετίζονται με περαιτέρω διαταραχές σχηματισμού αίματος και άλλα συνοδευτικά συμπτώματα. Οι αναιμίες αντιμετωπίζονται ανάλογα με την αιτία τους και υποχωρούν στο πλαίσιο των συμπτωμάτων ανεπάρκειας μόλις αποκατασταθεί η αιτιώδης ανεπάρκεια.