Skābeklis transports ir fizioloģisks process organismā, kurā skābeklis tiek transportēts no alveoliem uz visām ķermeņa šūnām. Šī procesa laikā notiek sarežģīti fizikāli un ķīmiski procesi, kas ir cieši saistīti. Ja šie procesi tiek traucēti, ķermenis var būt nepietiekami apgādāts skābeklis.
Kas ir skābekļa transports?
Skābeklis transports ir fizioloģisks process organismā, kurā skābeklis tiek transportēts no alveoliem uz visām ķermeņa šūnām. ogļhidrāti, tauki un proteīni tiek oksidēti, lai organismā ražotu enerģiju. Šo oksidāciju sauc arī par sadegšanu, un tam kā reakcijas partnerim nepieciešams skābeklis. Tomēr enerģijas ražošanai oksidācijai jānotiek visās ķermeņa šūnās, tāpēc ir nepieciešams transportēt šim nolūkam nepieciešamo skābekli gaisā no plaušu alveolas vienmērīgi visās ķermeņa vietās. To var izdarīt tikai ar skābekļa transportēšanu. Skābekļa transports ir atkarīgs no noteiktiem fizikāliem un ķīmiskiem parametriem un faktoriem. Cita starpā ir divi iespējamie transporta veidi. Lielākā daļa skābekļa ir atgriezeniski piesaistīta dzelzs atoms iekšā hemoglobīns izmantojot sarežģītu saiti. Mazākā mērā skābekli var izšķīdināt arī tieši ūdenī asinis plazma. Skābeklis difundē no plaušu alveolas (gaisa maisiņi) asinis plazma. Jo augstāks ir parciālais spiediens alveolās, jo vairāk skābekļa nonāk arī asinis. Ar skābekli bagātās asinis vispirms ieplūst kreisā kambara un no turienes kā artēriju asinis tiek transportētas caur artērijām uz mērķa orgāniem un mērķa šūnām. Gan skābeklis atgriezeniski saistīts ar hemoglobīns un asins plazmā brīvi izšķīdušais skābeklis tiek atbrīvots tur un nonāk atsevišķās šūnās. Tur sadegšanas produkts ogleklis veidojas dioksīds, kas kopā ar neizmantoto skābekli tiek atgriezts plaušās artērija caur vēnu asinīm apgrozība. Plaušās, ogleklis dioksīds izdalās un izelpojas, tajā pašā laikā caur alveolām asinīs notiek jauna skābekļa uzņemšana.
Funkcija un mērķis
Svarīgākā skābekļa transportēšanas funkcija ir vienmērīgi sadalīt ieelpoto skābekli visām ķermeņa šūnām. Tas ir vislielākais skābekļa transporta izaicinājums. Ķermeņa šūnās enerģijas nesēji ogļhidrāti, tauki un proteīni tiek oksidēti līdz ar enerģijas izdalīšanos. Enerģija uztur visus dzīves procesus. Ja skābekļa padeve tiktu pārtraukta, attiecīgās šūnas mirst. Ja ir lielāks skābekļa pieprasījums, piemēram, fiziska darba laikā, tāpēc jāpārvieto vairāk skābekļa nekā atpūtas periodos. Šādā gadījumā atšķirība koncentrācija skābekļa starp plaušu alveolām un asins plazmai jābūt lielākai nekā tad, ja pieprasījums ir mazāks. Attiecīgi elpošanas un sirds likmes šajā gadījumā palielinās. Palielinās skābekļa parciālais spiediens. Tādējādi vairāk skābekļa tiek izšķīdināts asins plazmā vai piesaistīts hemoglobīns. Hemoglobīns veido sarežģītus savienojumus ar dzelzs, kas var saistīt vēl vairāk skābekļa molekulas pēc pirmās skābekļa molekulas absorbēšanas. Hemoglobīna pamatvienība hēma apzīmē dzelzs-II komplekss ar četriem globīniem molekulas. Hēma dzelzs atoms var saistīt līdz četriem skābekliem molekulas. Kad pirmā skābekļa molekula ir saistīta, hēma konformācija tiek mainīta, lai faktiski veicinātu turpmāku skābekļa uzņemšanu. Hemoglobīna krāsa mainās no tumšas līdz spilgti sarkanai. Hemoglobīna slodze ir atkarīga no vairākiem fizikāliem un ķīmiskiem faktoriem, kas ir cieši saistīti. Piemēram, pastāv kooperatīvs efekts, kura rezultātā palielinās hemoglobīna skābekļa afinitāte pie tā augstākas slodzes. Tikmēr zems PH pie augsta ogleklis dioksīda daļējais spiediens veicina pilnīgu skābekļa izdalīšanos no hemoglobīna. Tas pats ir ar temperatūras paaugstināšanos. Šo fizisko apstākļu izmaiņas notiek dažādu ķermeņa aktivitātes stāvokļu kontekstā, tāpēc ar normāli funkcionējošu skābekļa transportu organisma skābekļa padeve tiek optimāli noregulēta.
Slimības un kaites
Kad ķermenis vairs nesaņem optimālu skābekļa daudzumu, var rasties funkcionāli traucējumi un pat skarto orgānu mazspēja. Skābekli organismā nevar uzglabāt. Tāpēc visu dzīves procesu laikā pastāvīgi jāuztur aktīvā skābekļa transportēšana. Tomēr, ja skābekļa padeve tiek pārtraukta tikai dažas minūtes, bieži rodas neatgriezeniski orgānu bojājumi vai pat orgānu mazspēja. Obligāts nosacījums vienmērīgai skābekļa transportēšanai vispirms ir optimāli funkcionējoša asinsrites sistēma. Asinsrites sistēmas traucējumi, ko izraisa arteriosklerozes asinsvadu izmaiņas, asins recekļi vai aizsprostojumi, var ievērojami pasliktināt skābekļa piegādi ķermenim. Kad asinis kuģi ir saspiesti, asinsspiediens paaugstinās, lai turpinātu orgānu apgādi ar skābekli. Gadījumā, ja sirds lēkmes, insultus vai plaušu embolijas, asins piegādi un līdz ar to arī skābekļa padevi var pilnībā bloķēt. Citi skābekļa nepietiekama piegādes cēloņi organismā ir dažādi sirds slimības, kas saistītas ar sūknēšanas jaudas ierobežošanu. Tajos ietilpst vispārīgi sirds mazspēja, sirds aritmijas vai iekaisīgas sirds slimības. Rezultātā nepietiekama asiņu daudzums galu galā sasniedz attiecīgos mērķa orgānus. Tomēr skābekļa nepietiekama piegāde organismam var rasties arī asins slimību vai noteiktu saindēšanās rezultātā. Piemēram, molekula oglekļa monoksīds konkurē ar skābekļa molekulu par saistīšanās vietām hemoglobīnā līdzīgas molekulārās struktūras dēļ. Tāpēc saindēšanās ar oglekļa monoksīdu ir nekas cits kā skābekļa deficīts, kas var vadīt līdz nāvei nosmakšanas dēļ. Turklāt ir dažādas ģenētiskas asins slimības, kas ietekmē hemoglobīna struktūru un izraisa hronisku skābekļa deficītu. Sirpjveida šūna anēmija šeit var minēt kā piemēru. Citas formas anēmija (anēmija) rezultātā rodas arī pastāvīgs skābekļa trūkums.