ออกซิเจน

ออกซิเจน หมายถึงการจับเม็ดสีของเม็ดเลือดแดงกับโมเลกุลของออกซิเจน สิ่งที่ตรงกันข้ามเรียกอีกอย่างว่า deoxygenation และเกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของ CO สูงเกินไปหรือค่า pH ในเลือดต่ำเกินไป deoxygenation ที่ก้าวหน้าเป็นอันตรายต่อการจัดหาออกซิเจนของอวัยวะในกรณีที่เป็นพิษจากก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์

ออกซิเจนคืออะไร?

เม็ดเลือดแดงเฮโมโกลบินช่วยให้เม็ดเลือดแดงมีสีและยังทำหน้าที่สำคัญในระบบทางเดินหายใจ ฮีโมโกลบินยังมีสารประกอบเหล็กดิวาเลนต์ที่สามารถจับกับออกซิเจนได้ ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเป็นความสัมพันธ์กับออกซิเจน การจับออกซิเจนของเม็ดสีเลือดแดงเรียกว่าการให้ออกซิเจนในศัพท์ทางการแพทย์

ดังนั้นเลือดจึงทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการขนส่งระหว่างการหายใจและนำออกซิเจนไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อแต่ละส่วน ออกซิเจนมีอยู่ในเลือดทั้งในรูปแบบที่ถูกมัดและที่ละลายในร่างกาย รูปแบบที่ละลายน้ำมีบทบาทโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการแลกเปลี่ยนออกซิเจนระหว่างถุงลมปอดกับพลาสมา การแลกเปลี่ยนออกซิเจนระหว่างพลาสมาของเลือดและคั่นระหว่างหน้านั้นขึ้นอยู่กับออกซิเจนที่ละลายในน้ำเช่นกันเนื่องจากกระบวนการนี้ดำเนินการผ่านการแพร่กระจาย

อย่างไรก็ตามออกซิเจนมีความสามารถในการละลายได้ จำกัด เท่านั้น การขนส่งออกซิเจนที่เชื่อมโยงกับฮีโมโกลบินจะรักษาเซลล์ที่สำคัญด้วยออกซิเจนแม้จะมีความสามารถในการละลายที่ จำกัด

ฟังก์ชันและงาน

ในระหว่างการให้ออกซิเจนออกซิเจนจะจับกับฮีโมโกลบิน เป็นผลให้โมเลกุลเปลี่ยนรูปแบบเช่นการจัดเรียงเชิงพื้นที่ ในระหว่างกระบวนการนี้อะตอมของเหล็กกลางของเม็ดสีเลือดจะเปลี่ยนตำแหน่งด้วยวิธีนี้การผูกจะบรรลุสถานะการทำงานแบบไดนามิก ในกรณีของการให้ออกซิเจนไม่มีปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่แท้จริงหรือปฏิกิริยาที่ซับซ้อนทางเคมี

เฮโมโกลบินที่ไม่ถูกผูกไว้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ deoxyhemoglobin และปรากฏเป็นรูปตัว T ที่ตึงเครียด เฉพาะเมื่อมันจับกับอะตอมของออกซิเจนเท่านั้นเม็ดสีของเลือดจะถูกเปลี่ยนเป็นรูปแบบ R ที่ผ่อนคลายซึ่งเรียกอีกอย่างว่า oxyhemoglobin ความสัมพันธ์ของฮีโมโกลบินสำหรับออกซิเจนขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆเช่นโครงสร้างของโมเลกุล ในรูปแบบ R ที่ผ่อนคลายเม็ดสีเลือดแดงมีความสัมพันธ์มากกว่ารูปแบบ T

ค่าพีเอชยังมีบทบาทในความสัมพันธ์ระหว่างออกซิเจนกับฮีโมโกลบินที่ไม่ควรมองข้าม ความผูกพันของฮีโมโกลบินยังเพิ่มขึ้นตามค่า pH ที่เพิ่มขึ้น อุณหภูมิมีอิทธิพลอย่างมากไม่แพ้กันต่อความผูกพันของเม็ดสีเลือดแดง ความสัมพันธ์จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่ลดลงและผลที่ตามมาจะหายไปเมื่ออุณหภูมิแกนกลางสูงเกินไป นอกจากปัจจัยเหล่านี้แล้วความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันของฮีโมโกลบินยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย

การพึ่งพาปัจจัยปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และค่า pH ในเลือดสรุปได้ว่าเป็นผลกระทบของบอร์ ด้วยค่า pH สูงและปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำจึงมีความสัมพันธ์กันสูง ความเข้มข้นของออกซีฮีโมโกลบินจะเพิ่มขึ้นตามเงื่อนไขเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้ความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันจะลดลงโดยมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์สูงและค่า pH ต่ำ

กระแสเลือดของร่างกายโดยธรรมชาติจะคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้เมื่อขนส่งออกซิเจน ตัวอย่างเช่นเส้นเลือดฝอยของปอดมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำและมี pH ค่อนข้างสูง ความผูกพันของฮีโมโกลบินในปอดจึงสูงตาม สิ่งนี้นำไปสู่การเติมออกซิเจนของเม็ดสีเลือดแดง นอกเส้นเลือดฝอยในปอดมีปริมาณ CO2 ค่อนข้างสูงและมีค่า pH ต่ำ ความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันของฮีโมโกลบินจะลดลงตามลำดับและปล่อยออกซิเจนออกมาทีละนิดซึ่งจะถูกดูดซึมโดยเนื้อเยื่อและอวัยวะ

การแยกตัวของออกซิเจนออกจากโมเลกุลของฮีโมโกลบินนี้เรียกว่า deoxygenation และมีความสำคัญพอ ๆ กับการจัดหาออกซิเจนให้กับร่างกายเช่นเดียวกับการให้ออกซิเจน

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

ในกรณีของความเป็นพิษของคาร์บอนมอนอกไซด์การออกซิเดชั่นของฮีโมโกลบินจะถูก จำกัด หรือแม้กระทั่งปิดใช้งานอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันของฮีโมโกลบินสำหรับคาร์บอนมอนอกไซด์นั้นสูงถึง 300 เท่าของความสัมพันธ์กับออกซิเจน ด้วยวิธีนี้ในกรณีที่มีการสูดดมควันคาร์บอนมอนอกไซด์จะสะสมในฮีโมโกลบินในเวลาอันสั้นจึงสร้างคาร์บอกซีฮีโมโกลบิน สิ่งนี้ทำให้เกิดการอุดตันสำหรับการดูดซึมออกซิเจนและปริมาณออกซิเจนในเลือดจะค่อยๆลดลง

การเป็นพิษของ CO ที่แข็งแกร่งจึงทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนนั่นคือเนื้อเยื่อของร่างกายและอวัยวะที่มีออกซิเจนน้อยเกินไป เมื่อระดับ CO ในเลือดถึงเปอร์เซ็นต์ที่กำหนดบุคคลที่เกี่ยวข้องจะหมดไปเนื่องจากภาวะอุปทานต่ำเกินไปนี้ หากระดับยังคงเพิ่มขึ้นหลังจากเป็นลมความตายจะเกิดขึ้นเหนือความเข้มข้นที่กำหนด ในกรณีที่ได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอเนื้อเยื่อของร่างกายจะตายอย่างกลับไม่ได้

การบำบัดด้วยออกซิเจนมีไว้เพื่อรักษาความเข้มข้นของออกซิเจนที่ลดลงในเลือดแดง การบำบัดเหล่านี้ยังมีประโยชน์สำหรับเส้นเลือดอุดตันในปอด เช่นเดียวกับอาการหัวใจวายระบบหายใจไม่เพียงพอหรือหัวใจล้มเหลว โรคหัวใจและปอดหลายชนิดถูกคุกคามด้วยภาวะขาดออกซิเจน

ภาวะขาดออกซิเจนยังถูกคุกคามด้วยโรคโลหิตจางเนื่องจากมีเม็ดเลือดแดงในพลาสมาน้อยเกินไปในโรคนี้ ยิ่งฮีโมโกลบินน้อยก็ยิ่งลำเลียงออกซิเจนเข้าสู่อวัยวะในรูปแบบที่ถูกผูกไว้ได้น้อยลง โรคโลหิตจางอาจเป็นผลมาจากการสูญเสียเลือด แต่ก็อาจเกิดจากการขาดธาตุเหล็กหรือกรดโฟลิก

ความผิดปกติของการสร้างเลือดอาจนำไปสู่ปรากฏการณ์โลหิตจางซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการสร้างเลือดและอาการอื่น ๆ Anemias ได้รับการรักษาโดยขึ้นอยู่กับสาเหตุและการถดถอยในบริบทของอาการขาดทันทีที่ได้รับการแก้ไขความบกพร่องเชิงสาเหตุ