การขนส่งออกซิเจน

ของ การขนส่งออกซิเจน แสดงถึงกระบวนการทางสรีรวิทยาในสิ่งมีชีวิตที่ออกซิเจนถูกขนส่งจากถุงลมไปยังเซลล์ของร่างกายทั้งหมด สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีที่ซับซ้อนซึ่งเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด หากกระบวนการเหล่านี้ถูกรบกวนร่างกายอาจได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอ

การขนส่งออกซิเจนคืออะไร?

คาร์โบไฮเดรตไขมันและโปรตีนถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้างพลังงานในสิ่งมีชีวิต การเกิดออกซิเดชันนี้เรียกอีกอย่างว่าการเผาไหม้และต้องการออกซิเจนเป็นตัวทำปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามการออกซิเดชั่นจะต้องเกิดขึ้นในเซลล์ของร่างกายทั้งหมดเพื่อสร้างพลังงานดังนั้นจึงมีความจำเป็นในการขนส่งออกซิเจนในอากาศที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้จากถุงลมปอดอย่างเท่าเทียมกันไปยังทุกส่วนของร่างกาย สามารถทำได้โดยการขนส่งออกซิเจนเท่านั้น

การขนส่งออกซิเจนขึ้นอยู่กับตัวแปรและปัจจัยทางกายภาพและทางเคมีที่มีอิทธิพล มีสองรูปแบบการขนส่งที่เป็นไปได้ ออกซิเจนส่วนใหญ่ถูกผูกกลับกับอะตอมของเหล็กในฮีโมโกลบินผ่านพันธะที่ซับซ้อน ออกซิเจนสามารถละลายในเลือดได้โดยตรงในระดับที่น้อยกว่า

ออกซิเจนจะแพร่กระจายจากถุงลมปอด (alveoli) เข้าสู่เลือด ยิ่งความดันบางส่วนในถุงลมสูงขึ้นเท่าใดออกซิเจนก็จะเข้าสู่เลือดได้มากขึ้นเท่านั้น เลือดที่อุดมด้วยออกซิเจนจะไหลเข้าสู่หัวใจห้องล่างซ้ายก่อนและจากนั้นจะถูกลำเลียงเป็นเลือดแดงผ่านทางหลอดเลือดแดงไปยังอวัยวะเป้าหมายและเซลล์เป้าหมาย

ทั้งสองส่วนที่ย้อนกลับได้กับฮีโมโกลบินและออกซิเจนที่ละลายได้อย่างอิสระในเลือดจะถูกปล่อยออกที่นั่นและไปถึงเซลล์แต่ละเซลล์ นี่คือที่ที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ถูกสร้างขึ้นซึ่งร่วมกับออกซิเจนที่ไม่ได้ใช้จะกลับไปที่หลอดเลือดแดงในปอดผ่านทางกระแสเลือดดำ ในปอดจะมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และหายใจออกและในขณะเดียวกันออกซิเจนใหม่ก็จะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดผ่านทางถุงลม

ฟังก์ชันและงาน

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของการขนส่งออกซิเจนคือการกระจายออกซิเจนที่หายใจเข้าไปอย่างเท่าเทียมกันไปยังเซลล์ของร่างกายทั้งหมด นี่แสดงถึงความท้าทายที่สุดของการขนส่งออกซิเจน

ในเซลล์ของร่างกายแหล่งพลังงานคาร์โบไฮเดรตไขมันและโปรตีนจะถูกออกซิไดซ์พร้อมกับการปลดปล่อยพลังงาน พลังงานค้ำจุนกระบวนการชีวิตทั้งหมด หากต้องหยุดการจ่ายออกซิเจนเซลล์ที่ได้รับผลกระทบจะตาย เมื่อมีความต้องการออกซิเจนสูงขึ้นเช่นในระหว่างการออกกำลังกายจะต้องมีการขนส่งออกซิเจนมากกว่าในช่วงพัก

ในกรณีเช่นนี้จำเป็นที่ความแตกต่างของความเข้มข้นของออกซิเจนระหว่างถุงลมปอดและพลาสมาในเลือดจะต้องสูงกว่าเมื่อความต้องการต่ำลง อัตราการหายใจและการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้นตามลำดับ ความดันบางส่วนของออกซิเจนเพิ่มขึ้น ด้วยวิธีนี้ออกซิเจนจะละลายในเลือดมากขึ้นหรือถูกผูกไว้ในฮีโมโกลบิน

ฮีโมโกลบินก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนกับเหล็กซึ่งหลังจากดูดซับออกซิเจนโมเลกุลแรกแล้วยังสามารถจับกับโมเลกุลออกซิเจนได้มากขึ้น หน่วยพื้นฐานของฮีโมโกลบินฮีมเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของเหล็ก (II) ที่มีโมเลกุลของโกลบิน 4 โมเลกุลอะตอมของเหล็กของฮีมสามารถจับกับออกซิเจนได้ถึงสี่โมเลกุล เมื่อโมเลกุลออกซิเจนตัวแรกถูกผูกไว้รูปแบบของฮีมจะเปลี่ยนไปในลักษณะที่ทำให้การดูดซึมออกซิเจนเพิ่มขึ้นง่ายขึ้น สีของฮีโมโกลบินเปลี่ยนจากสีเข้มเป็นสีแดงอ่อน

การโหลดฮีโมโกลบินขึ้นอยู่กับปัจจัยทางกายภาพและทางเคมีหลายประการที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด มีผลร่วมกันซึ่งแสดงออกในความสัมพันธ์กับออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นของฮีโมโกลบินด้วยการโหลดที่สูงขึ้น

อย่างไรก็ตามค่า pH ที่ต่ำและมีความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์สูงจะช่วยให้ออกซิเจนออกจากฮีโมโกลบินได้อย่างสมบูรณ์ เช่นเดียวกับหากอุณหภูมิสูงขึ้น การเปลี่ยนแปลงของสภาพร่างกายเหล่านี้เกิดขึ้นภายในขอบเขตของสถานะกิจกรรมที่แตกต่างกันของร่างกายเพื่อให้การจัดหาออกซิเจนของสิ่งมีชีวิตประสานกันอย่างเหมาะสมกับการขนส่งออกซิเจนที่ทำงานตามปกติ

คุณสามารถหายาของคุณได้ที่นี่

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

หากร่างกายไม่ได้รับออกซิเจนอย่างเหมาะสมอีกต่อไปอาจทำให้เกิดข้อ จำกัด ในการทำงานและความล้มเหลวของอวัยวะที่ได้รับผลกระทบ ออกซิเจนไม่สามารถเก็บไว้ในร่างกายได้ ดังนั้นการขนส่งออกซิเจนที่ใช้งานจะต้องได้รับการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องสำหรับทุกกระบวนการชีวิต อย่างไรก็ตามหากการให้ออกซิเจนถูกขัดจังหวะเพียงไม่กี่นาทีผลที่ตามมาก็คือความเสียหายของอวัยวะที่เปลี่ยนกลับไม่ได้หรือแม้แต่ความล้มเหลวของอวัยวะ

การไหลเวียนโลหิตที่ทำงานได้ดีที่สุดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการขนส่งออกซิเจนที่ราบรื่น การรบกวนของระบบไหลเวียนโลหิตเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดแดงการอุดตันของเลือดหรือการอุดตันอาจทำให้ออกซิเจนไปเลี้ยงร่างกายลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

หากหลอดเลือดแคบลงความดันโลหิตจะเพิ่มขึ้นเพื่อให้อวัยวะได้รับออกซิเจน ในกรณีที่เกิดอาการหัวใจวายโรคหลอดเลือดสมองหรือเส้นเลือดอุดตันในปอดการให้เลือดและปริมาณออกซิเจนจะถูกปิดกั้นอย่างสมบูรณ์

สาเหตุอื่น ๆ ที่ทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอคือโรคหัวใจต่างๆที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการสูบน้ำลดลง ซึ่งรวมถึงภาวะหัวใจล้มเหลวทั่วไปภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะหรือโรคหัวใจอักเสบ ท้ายที่สุดหมายความว่าเลือดไม่เพียงพอที่จะไปถึงอวัยวะเป้าหมายที่เกี่ยวข้อง

อย่างไรก็ตามการให้ออกซิเจนไปยังสิ่งมีชีวิตไม่เพียงพออาจเป็นผลมาจากโรคเลือดหรือพิษบางประเภท ตัวอย่างเช่นโมเลกุลของคาร์บอนมอนอกไซด์จะแข่งขันกับโมเลกุลของออกซิเจนสำหรับบริเวณที่มีผลผูกพันในฮีโมโกลบินเนื่องจากมีโครงสร้างโมเลกุลที่คล้ายคลึงกัน พิษของคาร์บอนมอนอกไซด์จึงไม่มีอะไรมากไปกว่าการได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอซึ่งอาจทำให้เสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจได้

นอกจากนี้ยังมีโรคเลือดทางพันธุกรรมหลายชนิดที่ส่งผลต่อโครงสร้างของฮีโมโกลบินและทำให้ขาดออกซิเจนเรื้อรัง Sickle cell anemia สามารถกล่าวถึงเป็นตัวอย่างได้ที่นี่ โรคโลหิตจางในรูปแบบอื่น ๆ (โรคโลหิตจาง) ยังส่งผลให้ร่างกายขาดออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง