Дезоксигенація

The Дезоксигенація - це дисоціація молекул кисню від молекул гемоглобіну в крові людини. Подача кисню в організм базується на циклі оксигенації та дезоксигенації. Цей цикл порушується такими явищами, як отруєння димом.

Що таке дезоксигенація?

При хімічній дезоксигенації атоми кисню вивільняються з атомного зв’язку. Медицина називає цей термін розривом кисневих зв’язків на гемоглобіні. Гемоглобін - це червоний пігмент крові, який містить двовалентні атоми заліза. У диханні людини гемоглобін виступає транспортним середовищем завдяки цій залізовій зв'язці з спорідненістю до кисню.

Всі органи і тканини в організмі потребують кисню. Кров транспортує атоми кисню до найтонших гілок крові і тим самим постачає всі тканини.

Кисень має лише обмежену розчинність. Тому він присутній не лише у плазмі крові у вільній, а й у гемоглобіновій формі. Цей зв’язок також називається оксигенацією і є протилежною дезоксигенації.

Спорідненість зв’язку гемоглобіну до кисню змінюється в різних середовищах організму. Коли спорідненість падає, відбувається дезоксигенація. Атоми кисню виділяються в окремі тканини та органи організму. Зв'язуючий гемоглобін також називають дезоксигемоглобіном. Аналогічно кисневий гемоглобін називається оксигемоглобіном.

Функція та завдання

Оксигенація та дезоксигенація працюють разом в організмі людини, забезпечуючи тканини життєво необхідним киснем. Фізично розчинений кисень відіграє певну роль, наприклад, в обміні між плазмою крові та альвеолами легенів. Обмін киснем відбувається між плазмою та інтерститієм шляхом дифузії. Фізично розчинений кисень також грає роль у цьому процесі.

Однак для забезпечення постачання кисню всім клітинам, через обмежену розчинність, зв'язування з гемоглобіном також є життєво важливим процесом. Коли гемоглобін оксигенований, його конформація змінюється. При такій зміні положення центральний атом заліза просторово переставляється в червоний пігмент крові і гемоглобін набуває динамічного функціонального стану.

Без зв’язку з киснем гемоглобін є фактично дезоксигемоглобіном і, таким чином, має напружену Т-форму. З оксигенацією форма гемоглобіну змінюється на розслаблену R-форму. Потім ми говоримо про оксигемоглобін. Спорідненість гемоглобіну до кисню змінюється відповідною формою та просторовим розташуванням молекул. У розслабленій формі червоний пігмент крові має більшу спорідненість до кисню, ніж у напруженій формі.

Значення pH також впливає на спорідненість. Чим вище значення рН у відповідній середовищі тіла, тим вище спорідненість кисню до гемоглобіну. Крім того, температури впливають на властивості скріплення. Наприклад, спорідненість зв'язування кисню зростає зі зниженням температури.

Крім того, спорідненість зв'язування кисню залежить від вмісту вуглекислого газу. Ця залежність від концентрації вуглекислого газу називається разом із залежністю pH як ефект Бора. Спорідненість зв'язування гемоглобіну з киснем падає із підвищенням рівня вуглекислого газу та низьким значенням рН. З низьким рівнем вуглекислого газу та високим значенням рН спорідненість збільшується. З цієї причини оксигенати гемоглобіну в альвеолярних капілярах легенів під час дихання, оскільки там падає вміст вуглекислого газу і підвищується pH крові.

Однак у системі крові іншої частини тіла спостерігаються відносно високі концентрації СО2 при низьких значеннях рН. Спорідненість зв’язку червоного пігменту крові знижується. Кисень дисоціює з молекулами гемоглобіну і відбувається дезоксигенація.

Без дезоксигенації кров не була б таким ефективним транспортним середовищем для кисню. Якби молекули кисню залишалися постійно пов'язаними з залізом у гемоглобіні, ні тканини організму, ні органи не отримали б користі від транспорту.

Хвороби та недуги

У разі отруєння чадним газом порушується функція гемоглобіну, що зв'язує кисень. Якщо, наприклад, пацієнт вдихав занадто багато димового газу в умовах пожежі, окис вуглецю осідає на молекулах заліза гемоглобіну замість кисню. В результаті в плазмі є менше оксигемоглобіну. Оксигенації в організмі майже немає, оскільки спорідненість кисню до пігменту червоної крові падає з концентрацією СО. Дезоксигенації гемоглобіну сприяє падаюча спорідненість. Зустрічається гіпоксія. Тоді організм вже не достатньо забезпечений киснем.

У разі сильного отруєння говорять про аноксію. Одне таке явище - повна нестача кисню в тканинах організму. Хоча аноксия майже завжди пов’язана з вдиханням диму, причиною гіпоксії також може бути анемія або емболія. Наприклад, пацієнти з серповидноклітинною анемією страждають на хронічну анемію. Ваш аномальний гемоглобін, як правило, збивається, закупорюючи судини і більше не кисню. Тому серповидноклітинна анемія також може викликати гіпоксію. Це ж стосується так званої альфа-таласемії, при якій синтез альфа-ланцюгів у білковому компоненті гемоглобіну порушується.

В умовах гіпоксії в організмі завжди порушується клітинний метаболізм. Клітини організму завжди пошкоджуються при недостатньому надходженні кисню. Тяжкість наслідків недостатнього постачання залежить, наприклад, від того, наскільки швидко його можна усунути. Введення кисню є важливим кроком у лікуванні більшості недоліків. Переливання крові зазвичай є важливим у випадку захворювань кровотворення або порушень гемоглобіну.