Deoksigenācija ir skābeklis molekulas no hemoglobīns molekulas cilvēkā asinis. Ķermeņa skābeklis padeve ir balstīta uz skābekļa un deoksigenācijas ciklu. Tādās parādībās kā dūmi ieelpošana, šis cikls ir traucēts.
Kas ir skābekļa attīrīšana?
Deoksigenācija ir skābeklis molekulas no hemoglobīns molekulas cilvēkā asinis. Ķīmiska deoksigenēšana ietver skābekļa atomu disociāciju no atomu saites. Medicīna attiecas uz skābekļa saišu sabrukšanu hemoglobīns. Hemoglobīns ir sarkans asinis pigments, kas satur divvērtīgu dzelzs atomi. In cilvēka elpošana, hemoglobīns kalpo kā transporta līdzeklis, pateicoties šai skābekļa afinitātei dzelzs obligācija. Visiem ķermeņa orgāniem un audiem ir nepieciešams skābeklis. Asinis transportē skābekļa atomus uz plānākajiem asinsrites zariem un tādējādi piegādā visus audus. Skābekļa šķīdība ir tikai ierobežota. Tāpēc asins plazmā tas atrodas ne tikai brīvā formā, bet arī ar hemoglobīnu saistītā formā. Šo saistīšanos sauc arī par skābekļa piesātināšanu un ir pretējs deoksigenēšanai. Hemoglobīna saistīšanās afinitāte pret skābekli mainās dažādās ķermeņa vidēs. Kad afinitāte samazinās, notiek deoksigenēšana. Skābekļa atomi tādējādi tiek piegādāti atsevišķiem ķermeņa audiem un orgāniem. Bezmugurkaula hemoglobīnu sauc arī par dezoksihemoglobīnu. Analogiski ar skābekli saistīto hemoglobīnu sauc par oksihemoglobīnu.
Funkcija un mērķis
Skābekļa un deoksigenēšana spēlē kopā cilvēka organismā, lai nodrošinātu audiem vitāli nepieciešamo skābekli. Piemēram, fiziski izšķīdušam skābeklim ir nozīme apmaiņā starp asins plazmu un plaušu alveolām. Starp plazmu un intersticiju skābekļa apmaiņa notiek difūzijas ceļā. Šajā procesā loma ir arī fiziski izšķīdušam skābeklim. Tomēr, lai uzturētu skābekļa piegādi visām šūnām, saistīšanās ar hemoglobīnu ir arī būtisks process ierobežotās šķīdības dēļ. Kad hemoglobīns tiek bagātināts ar skābekli, tā konformācija mainās. Ar šo pozīcijas maiņu centrālā dzelzs sarkano asins pigmentu atoms pārkārtojas telpiski, un hemoglobīns uzņem dinamisku funkcionālo stāvokli. Bez skābekļa saistīšanās hemoglobīns faktiski ir deoksihemoglobīns, un tādējādi tam ir saspringta T forma. Ar oksigenāciju hemoglobīna forma mainās uz atvieglinātas R formas. Pēc tam mēs runājam par oksihemoglobīnu. Hemoglobīna afinitāte pret skābekli mainās atkarībā no molekulu īpašās formas un telpiskā izvietojuma. Atvieglotā formā sarkanajam asins pigmentam ir lielāka afinitāte pret skābekli nekā saspringtā formā. PH vērtība ietekmē arī afinitāti. Jo augstāks pH līmenis attiecīgajā ķermeņa vidē, jo augstāka ir skābekļa saistīšanās hemoglobīna afinitāte. Turklāt temperatūra ietekmē saistīšanās īpašības. Piemēram, saistīšanās afinitāte pret skābekli palielinās, samazinoties temperatūrai. Turklāt skābekļa saistīšanās afinitāte ir atkarīga no ogleklis dioksīda saturs. Šī atkarība no ogleklis dioksīdu koncentrācijakopā ar atkarību no pH sauc par Bora efektu. Hemoglobīna saistīšanās afinitāte ar skābekli samazinās, kad ogleklis paaugstinās dioksīda līmenis, un pH līmenis ir zems. Tādējādi, kad oglekļa dioksīds līmenis ir zems un ph ir augsts, afinitāte palielinās. Šī iemesla dēļ elpošanas laikā hemoglobīns oksigenējas plaušu alveolārajos kapilāros, jo samazinās oglekļa dioksīds līmenis asinīs palielinās. Turpretī relatīvi augsta CO2 koncentrācija pie zemām pH vērtībām atrodas asins sistēmā plašākā ķermeņa cirkulācija. Tādējādi sarkanā asins pigmenta saistīšanās afinitāte samazinās. Skābeklis disociējas no hemoglobīna molekulām un notiek deoksigenācija. Tādēļ bez skābekļa attīrīšanas asinis nebūtu efektīvs skābekļa transportēšanas līdzeklis. Patiešām, ja skābekļa molekulas būtu pastāvīgi saistītas ar hemoglobīna dzelzi, transportēšana negūst labumu ne ķermeņa audiem, ne orgāniem.
Slimības un kaites
Saindēšanās gadījumā ar oglekļa monoksīdu tiek traucēta hemoglobīna saistīšanās ar skābekli funkcija. Piemēram, ja uguns scenārijā pacients ir ieelpojis pārāk daudz dūmu, oglekļa monoksīds skābekļa vietā pievienojas hemoglobīna dzelzs molekulām. Rezultātā plazmā ir mazāk oksihemoglobīna. Ķermenī gandrīz nav skābekļa, jo sarkanā asins pigmenta skābekļa afinitāte samazinās līdz ar CO koncentrācija. Hemoglobīna dezoksigenēšana ir labvēlīga, samazinoties afinitātei. Notiek hipoksija. Tad ķermenis vairs netiek piegādāts ar pietiekamu skābekļa daudzumu. Smagas intoksikācijas gadījumā mēs runājam par anoksiju. Šāda parādība ir pilnīga skābekļa trūkums ķermeņa audos. Kaut arī anoksija gandrīz vienmēr ir saistīta ar dūmiem ieelpošana, hipoksiju var izraisīt arī anēmija or embolija. Sirpjveida šūna anēmija pacienti, piemēram, cieš no hroniskas anēmijas. Viņu patoloģiskais hemoglobīns mēdz salikt kopā, aizsērējot asinis kuģi un nespēj pienācīgi skābēt. Tāpēc sirpjveida šūna anēmija var izraisīt arī hipoksiju. Tas pats attiecas uz tā sauktajiem alfatalasēmija, kurā tiek traucēta alfa ķēžu sintēze hemoglobīna olbaltumvielu daļā. Hipoksijas apstākļos organismā vienmēr ir traucēta šūnu vielmaiņa. Skābekļa trūkums vienmēr bojā ķermeņa šūnas. Cik smagas ir deficīta piegādes sekas, ir atkarīgs, piemēram, no tā, cik ātri to var novērst. The pārvalde skābekļa daudzums ir svarīgs ārstēšanas posms lielākajai daļai deficīta slimību. Hematopoētisko slimību vai hemoglobīna traucējumu gadījumā asins pārliešana parasti ir būtiska.
