Skābināšana attiecas uz sarkanās krāsas piesaisti asinis pigments uz skābeklis molekulas. Pretējo sauc arī par deoksigenāciju, un tas notiek, kad asinis CO koncentrācija ir pārāk augsta vai ph ir pārāk zema. Progresīvā deoksigenācija liek skābeklis piegāde riska orgāniem ogleklis monoksīda intoksikācijas.
Kas ir skābekļa bagātināšana?
Skābināšana attiecas uz sarkanās krāsas piesaisti asinis pigments uz skābeklis molekulas. Sarkanais asins pigments hemoglobīns piešķir sarkano asins šūnu krāsu, kā arī veic svarīgas funkcijas elpošanas ķēdē. Šim nolūkam, hemoglobīns satur divvērtīgu dzelzs savienojums, kas var saistīties ar skābekli. Tāpēc to sauc arī par skābekļa afinitāti. Sarkano asins pigmentu saistīšana ar skābekli medicīniskajā terminoloģijā tiek saukta par skābekli. Elpošanas laikā asinis tādējādi pilda transporta līdzekļa funkciju, nogādājot skābekli atsevišķiem orgāniem un audiem. Skābeklis asinīs atrodas gan saistītā, gan fiziski izšķīdinātā formā. Izšķīdušajai formai ir īpaša nozīme skābekļa apmaiņā starp plaušu alveolas un plazma. Skābekļa apmaiņa starp asins plazmu un intersticiju ir atkarīga arī no izšķīdušā skābekļa, jo šis process tiek realizēts difūzijas ceļā. Tomēr skābeklis šķīst tikai ierobežotā mērā. Hemoglobīns- saistītā skābekļa transportēšana uztur vitāli nepieciešamo skābekļa daudzumu šūnā, neskatoties uz tā ierobežoto šķīdību.
Funkcija un mērķis
Skābināšanas laikā skābeklis saistās ar hemoglobīnu. Rezultātā molekula maina savu konformāciju jeb telpisko izvietojumu. Šī procesa laikā centrālais dzelzs it īpaši asins pigmenta atoms maina savu stāvokli. Tādējādi saite sasniedz dinamisku funkcionālo stāvokli. Tādējādi skābekļa oksidēšanas laikā nenotiek patiesa oksidēšanās vai ķīmiski sarežģīta reakcija. Nesaistīts hemoglobīns ir pazīstams arī kā deoksihemoglobīns un parādās kā saspringta T forma. Asins pigments tikai tad, kad ir saistīts ar skābekļa atomiem, tiek pārveidots par relaksēto R formu, kas pazīstams arī kā oksihemoglobīns. Hemoglobīna afinitāte pret skābekli tādējādi ir atkarīga no tādiem faktoriem kā molekulas. Atslābinātā R formā sarkanajam asins pigmentam ir lielāka afinitāte nekā atvieglinātā T formā. PH vērtībai ir nozīme arī hemoglobīna skābekļa saistīšanās afinitātē, kuru nevajadzētu novērtēt par zemu. Palielinoties pH, palielinās arī hemoglobīna saistīšanās afinitāte. Temperatūrai ir tikpat liela ietekme uz sarkanā asins pigmenta saistīšanās afinitāti. Tādējādi afinitāte palielinās, samazinoties temperatūrai, un līdz ar to samazinās pārāk augstā temperatūrā. Papildus šiem faktoriem hemoglobīna saistīšanās afinitāte ir atkarīga arī no ogleklis dioksīdu koncentrācija. Atkarība no faktoriem ogleklis dioksīda saturs un ph vērtība asinīs ir apkopota kā tā sauktais Bohr efekts. Pie augsta pH un zema oglekļa dioksīds saturu, ir liela afinitāte. The koncentrācija šajos apstākļos attiecīgi palielinās oksihemoglobīna līmenis. Līdz ar to saistīšanās afinitāte samazinās augstā līmenī oglekļa dioksīds saturs un zems pH. Organisma asinsrites sistēma, transportējot skābekli, dabiski ņem vērā šos faktorus. Piemēram, plaušu kapilāros ir zems oglekļa dioksīds saturs un salīdzinoši augsts pH. Tāpēc hemoglobīna saistīšanās afinitāte plaušās ir attiecīgi augsta. Tā rezultātā notiek sarkanā asins pigmenta oksigenācija. Ārpus plaušu kapilāriem ir relatīvi augsts CO2 saturs zemā pH līmenī. Hemoglobīna saistīšanās afinitāte attiecīgi samazinās, pamazām atbrīvojot skābekli, ko pēc tam absorbē audi un orgāni. Šo skābekļa disociāciju no hemoglobīna molekulām sauc par deoksigenēšanu, un tai ir līdzīga nozīme skābekļa piegādei ķermeņa skābekļa piegādei.
Slimības un veselības stāvokļi
Saindēšanās gadījumā ar oglekļa monoksīdu hemoglobīna oksidēšanās ir traucēta vai pat pilnībā atcelta. Tas ir tāpēc, ka hemoglobīna saistīšanās afinitāte ar oglekļa monoksīdu ir aptuveni 300 reizes lielāka nekā saistīšanās afinitāte pret skābekli. Tādējādi dūmu gadījumā ieelpošana, oglekļa monoksīds uz hemoglobīna uzkrājas ļoti īsā laikā, tādējādi radot karboksihemoglobīnu. Tā rezultātā tiek bloķēta skābekļa uzņemšana, un skābekļa saturs asinīs samazinās pamazām. Tāpēc smaga CO saindēšanās izraisa hipoksiju, ti, vispārēju skābekļa nepietiekamu piegādi ķermeņa audiem un orgāniem. Kad CO saturs asinīs sasniedz noteiktu procentuālo daudzumu, šī nepietiekamā piedāvājuma dēļ skartā persona noģībst. Ja pēc ģībšanas līmenis turpina pieaugt, nāve iestājas virs noteiktā koncentrācija. Ja ir nepietiekams skābekļa daudzums, ķermeņa audi mirst neatgriezeniski. Ir pieejamas skābekļa terapijas, lai ārstētu pazeminātu skābekļa koncentrāciju arteriālajās asinīs. Šīs terapijas ir noderīgas arī plaušu embolija. Tas pats attiecas uz miokarda infarktiem, elpošanas mazspēju vai sirds neveiksmes. Hipoksija ir drauds daudzām kardiopulmonālām slimībām. Tuvojas arī hipoksija anēmija jo plazmā ir pārāk maz sarkano asins šūnu stāvoklis. Tāpēc, jo mazāk hemoglobīna, jo mazāk skābekļa var transportēt uz orgāniem saistītā formā. Anēmija var rasties asins zuduma kontekstā, bet to var izraisīt arī dzelzs or folijskābe. Anēmijas parādības var rasties arī asinsrades traucējumu gadījumā, ko var papildināt ar citiem asinsrades traucējumiem un citiem pavadošiem simptomiem. Anēmijas tiek ārstētas atkarībā no to cēloņa un regresē kā daļa no deficīta simptomiem, tiklīdz cēloņsakarības deficīts ir novērsts.
