Skābeklis (O2) ir būtisks cilvēkiem. Skābeklis absorbcija no gaisa, ko elpojam, notiek plaušās. No turienes skābeklis-bagātīgi asinis tiek transportēts uz šūnām. Viņiem enerģijas ražošanai nepieciešams skābeklis kā daļa no iekšējās šūnu elpošanas.
Kas ir skābekļa uzņemšana?
Skābeklis (O2) ir būtisks cilvēkiem. Skābekļa uzņemšana no gaisa, ko elpojam, notiek plaušās. Ar katru ieelpošana, gaiss, kuru elpojam, caur deguns, mute un kakls, traheja un bronhi. Plaušās ir tā sauktie alveoli, gaisa maisi plaušās. Alveolas ir sakārtotas kā vīnogas. Cilvēks plaušu tiek lēsts, ka tas sastāv no 300 miljoniem alveolu. Šeit notiek gāzes apmaiņa un līdz ar to arī skābekļa uzņemšana. Ap katru alveolu ir kapilāri, mazi asinis kuģi. Vielu apmaiņas pamats plaušās ir difūzija. Difūzija ir fizisks process, kas noved pie līdzsvarotas divu dažādu vielu sajaukšanās. Skābekļa trūkums asinis, kas nāk no visa ķermeņa un labajā pusē tika iesūknēts plaušās sirds, plūst caur kuģi ap alveolām. Pēc ieelpošana, alveolās ir daudz skābekļa. Tādējādi skābeklis pārvietojas no augstās vietas koncentrācija, kas ir alveolas, līdz zemākas koncentrācijas vietai, kas ir asinis kapilāros. Saistībā ar gāzēm difūziju sauc arī par daļēju spiedienu. Katra gāze izdara daļēju spiedienu. Parciālais spiediens raksturo gāzes proporciju no kopējā spiediena gāzes maisījumā. Tagad plaušās darbojas dažādi daļēji spiedieni. Iekš plaušu alveolas, ir augsts skābekļa parciālais spiediens, savukārt O2 daļējais spiediens kapilāros ir diezgan zems. Tādējādi skābeklis nokļūst plaušu kapilāros. Šī apmaiņa rada līdzsvaru starp O2 daļējo spiedienu alveolās un O2 daļējo spiedienu apkārtējos kuģi. Forums ogleklis dioksīds (CO2), ir daļēja spiediena starpība pretējā virzienā. Tādējādi CO2 no plaušu kapilāriem izkliedējas alveolās un pēc tam tiek izelpots. Asinīs skābeklis saistās ar hemoglobīns sarkano asins šūnu. No plaušām ar skābekli bagātās asinis pārvietojas pa kreisi sirds un tiek izplatīts visā ķermenī. Daļējam spiedienam ir nozīme arī atsevišķu šūnu skābekļa uzņemšanā. Ķermeņa šūnās ir mazāks O2 daļējais spiediens nekā mazajos asinsvados, kas apgādā šūnas. Tāpat kā plaušās, arī skābeklis tagad no asinīm, kas bagāts ar skābekli, izkliedējas šūnās, kurās ir maz skābekļa.
Funkcija un mērķis
Cilvēki nevar pastāvēt bez skābekļa, tāpēc skābekļa transportēšana un uzņemšana ir būtiska dzīvībai. Skābeklis pats par sevi nesatur enerģiju, bet tas rada apstākļus enerģijas ražošanai ķermeņa šūnās. Šis process ir pazīstams arī kā aerobā elpošana vai šūnu elpošana. Tas notiek mitohondriji šūnas. mitohondriji ir šūnu organoīdi. To funkcijas dēļ tās sauc arī par šūnas spēkstacijām. Lai ražotu enerģiju, mitohondriji nepieciešams skābeklis un glikoze, ti cukurs. Izmantojot dažādus vielmaiņas procesus mitohondriju matricā, enerģiju iegūst no cukurs un skābeklis adenozīns trifosfāts (ATP). Šūnu elpošana notiek četros posmos: glikolīze, oksidatīvā dekarboksilēšana, citrātu cikls un elpošanas ķēde. Izņemot glikolīzi, visiem procesiem vienmērīgai darbībai ir nepieciešams skābeklis. ATP ir universāls un, galvenais, tūlītējs enerģijas nesējs. Katrā ķermeņa šūnā aptuveni 10 miljoni ATP molekulas tiek patērēti sekundē. Šūnu elpošanas blakusprodukti ir ūdens un ogleklis dioksīds. Apmēram 32 ATP molekulas var iegūt no vienas molekulas glikoze skābekļa ietekmē. Enerģiju ATP veidā var iegūt arī anaerobos apstākļos. Tomēr laktāts veidojas tur kā atkritumu produkts. Tas var vadīt uz pazīmēm nogurums, īpaši muskuļu audos. Turklāt līdzsvarot vai 2 molekulas no ATP uz glikoze molekula ir diezgan slikta.
Slimības un kaites
Hroniskā formā plaušu slimība, skābekļa uzņemšana plaušās ir stipri ierobežota. Sekas hroniska obstruktīva plaušu slimība (HOPS) bieži ir emfizēma. Hroniskas elpceļu obstrukcijas dēļ gaiss paliek alveolās, kad pacients izelpo. Tas galu galā noved pie alveolu pārmērīgas inflācijas. Starpsienas starp atsevišķām alveolām tiek iznīcinātas, un plaušās tiek izveidota liela gaisa telpa. Gāzes apmaiņa šeit vairs nevar notikt, un attiecīgi tiek novērsta skābekļa uzņemšana. Pacienti ar emfizēmu cieš no elpas trūkuma un cianoze, ti, zilā krāsā āda un gļotādas. Ja funkcionālā plaušu audi tiek pakļauti saistaudi pārveidošana, to sauc par plaušu fibroze. To var izraisīt autoimūnas slimības vai, piemēram, azbesta iedarbība. Saistaudi veidojas starp alveolām un plaušu kapilāriem. Tas kavē skābekļa uzņemšanu. Simptomi plaušu fibroze ietver elpas trūkumu, zemu fiziskās slodzes toleranci un pastāvīgu klepu. Smaga plaušu slimības piemēram, progresējoša fibroze vai progresējoša emfizēma, var būt nepieciešams skābeklis terapija lai kompensētu skābekļa deficītu. Tomēr pat ar veselām plaušām normāli ieelpošana un normāls skābekļa saturs gaisā, kuru elpojam, var rasties skābekļa deficīts. Cēlonis šeit ir trūkums absorbcija sarkano asins šūnu spēja anēmija. Lai gan skābeklis nonāk asinīs no alveolām, tas nevar saistīties ar sarkanajām asins šūnām. Tas pats attiecas uz ogleklis saindēšanās ar monoksīdu. Gāze saistās ar hemoglobīns, bloķējot vietu, kuru aizņem skābekļa molekulas. Saindēšanās ar oglekļa monoksīdu var būt letāla ļoti īsā laikā.