Деоксигенација

Тхе Деоксигенација је дисоцијација молекула кисеоника из молекула хемоглобина у људској крви. Довод кисеоника у тело заснован је на циклусу оксигенације и деоксигенације. Овај циклус је поремећен феноменима попут тровања димом.

Шта је деоксигенација?

При хемијској деоксигенацији, атоми кисеоника се ослобађају из атомске везе. Медицина тај термин означава прекидом кисеоничких веза на хемоглобину. Хемоглобин је црвени крвни пигмент који садржи двовалентне атоме гвожђа. У људском дисању хемоглобин служи као транспортни медиј захваљујући овој гвозденој вези са афинитетом за кисеоник.

Сви органи и ткива у телу требају кисеоник. Крв транспортује атоме кисеоника до танких грана крвотока и на тај начин снабдева сва ткива.

Кисеоник има само ограничену растворљивост. Стога није присутан само у крвној плазми у слободном, већ и у облику везаном за хемоглобин. Ова веза се такође назива оксигенацијом и супротна је деоксигенацији.

Афинитет везивања хемоглобина за кисеоник се мења у различитим срединама тела. Када падне афинитет, долази до деоксигенације. Атоми кисеоника се ослобађају у појединим ткивима и органима у телу. Везан хемоглобин се такође назива дезоксихемоглобин. Слично томе, хемоглобин везан за кисеоник назива се оксихемоглобин.

Функција и задатак

Оксидација и деоксигенација дјелују заједно у људском организму како би опскрбили ткива виталним кисеоником. Физички растворени кисеоник игра улогу, на пример, у размени између крвне плазме и алвеола плућа. Размена кисеоника се одвија између плазме и интерстицијума дифузијом. Физички растворени кисеоник такође игра улогу у овом процесу.

Да би се одржала опскрба кисеоника у свим ћелијама, међутим, због ограничене растворљивости, везивање за хемоглобин је такође витални процес. Када је хемоглобин оксигенизован, његова конформација се мења. Са овом променом положаја, централни атом гвожђа је просторно преуређен у црвени пигмент крви, а хемоглобин поприма динамично функционално стање.

Без везања за кисеоник, хемоглобин је заправо деоксихемоглобин и стога има затегнут Т-облик. Са оксигенацијом облик хемоглобина се мења у опуштени Р-облик. Тада говоримо о оксихемоглобину. Афинитет хемоглобина за кисеоник мења се са одговарајућим обликом и просторним распоредом молекула. У опуштеном облику, црвени крвни пигмент има већи афинитет према кисеонику него у напетом облику.

ПХ вредност такође утиче на афинитет. Што је већа пХ вредност у одговарајућем телесном миљеу, то је већи афинитет везања хемоглобина за кисеоник. Поред тога, температуре утичу на својства везивања. На пример, афинитет везивања за кисеоник расте како температура пада.

Поред тога, афинитет везивања кисеоника зависи од садржаја угљен диоксида. Ова зависност од концентрације угљен-диоксида назива се заједно са зависношћу пХ као Боровим ефектом. Афинитет везивања хемоглобина за кисеоник опада са повећањем нивоа угљен диоксида и ниском пХ вредношћу. Са ниским нивоом угљен-диоксида и високом пХ-вредношћу, афинитет се повећава. Из тог разлога, хемоглобин оксигенира у алвеоларним капиларама плућа током дисања, јер постоји пад садржаја угљен-диоксида и пХ крви расте.

Међутим, у крвном систему остатка тела постоје релативно високе концентрације ЦО2 и ниске пХ вредности. Афинитет везивања црвеног крвног пигмента опада. Кисеоник се одваја од молекула хемоглобина и деоксигенација се одвија.

Без деоксигенације, крв стога не би била ефикасан транспортни медиј за кисеоник. Ако молекули кисеоника остану трајно везани за гвожђе у хемоглобину, ни телесна ткива ни органи не би имали користи од транспорта.

Болести и тегобе

У случају тровања угљен-моноксидом, функција хемоглобина која веже кисеоник је ослабљена. Ако је, на пример, пацијент удисао превише димног гаса у сценарију пожара, угљен моноксид се таложи на молекуле гвожђа хемоглобина уместо кисеоника. Као резултат тога, у плазми има мање оксихемоглобина. У организму скоро да нема оксигенације, јер афинитет кисеоника црвеног крвног пигмента опада са концентрацијом ЦО. Деоксигенација хемоглобина погодује паду афинитета. Јавља се хипоксија. Тело тада више није адекватно снабдевено кисеоником.

У случају тешког тровања, говори се о аноксији. Једна од таквих појава је потпуни недостатак кисеоника у ткивима у телу. Иако је аноксија готово увек повезана са удисањем дима, узрок хипоксије такође може бити анемија или емболија. На пример, пацијенти који имају анемију српастих ћелија пате од хроничне анемије. Ваш ненормални хемоглобин има тенденцију скупљања, зачепљења крвних судова и више не делује правилно кисеоником. Због тога, анемија српастих ћелија такође може изазвати хипоксију. Исто се односи на такозвану алфа таласемију, код које је поремећена синтеза алфа ланаца у протеинској компоненти хемоглобина.

У контексту хипоксије у организму је увек поремећен метаболизам ћелија. Ћелије тела су увек оштећене због недовољне понуде кисеоника. Озбиљност последица неадекватне понуде зависи, на пример, од тога колико брзо се она може санирати. Давање кисеоника је важан корак у лечењу већине недостатака. Трансфузија крви је обично неопходна у случају болести формирања крви или поремећаја хемоглобина.