Dezoxigenarea

Dezoxigenarea este disocierea moleculelor de oxigen de moleculele de hemoglobină în sângele uman. Alimentarea cu oxigen a organismului se bazează pe un ciclu de oxigenare și deoxigenare. Acest ciclu este perturbat atunci când apar simptome precum inhalarea fumului.

Ce este deoxigenarea?

În deoxigenarea chimică, atomii de oxigen sunt eliberați dintr-o legătură atomică. Medicina se referă la termenul de descompunere a legăturilor de oxigen pe hemoglobină. Hemoglobina este pigmentul de sânge roșu care conține atomi de fier divalenți. În respirația umană, hemoglobina servește ca mediu de transport datorită acestei legături de fier cu o afinitate pentru oxigen.

Toate organele și țesuturile din corp au nevoie de oxigen. Sângele transportă atomii de oxigen în cele mai subțiri ramuri ale fluxului sanguin și furnizează astfel toate țesuturile.

Oxigenul are o solubilitate limitată. Prin urmare, nu este prezent doar în plasma sanguină în mod liber, ci și în formă legată de hemoglobină. Această legătură se mai numește oxigenare și este opusul dezoxigenării.

Afinitatea de legare a hemoglobinei pentru schimbarea oxigenului în diferitele milii ale corpului. Când afinitatea scade, are loc dezoxigenarea. Atomii de oxigen sunt eliberați în țesuturile și organele individuale ale corpului. Hemoglobina de legare se mai numește deoximhemoglobină. În mod similar, hemoglobina legată de oxigen se numește oximoglobină.

Funcție și sarcină

Oxigenarea și deoxigenarea lucrează împreună în organismul uman pentru a furniza oxigenul vital țesuturilor. Oxigenul dizolvat fizic, de exemplu, joacă un rol în schimbul dintre plasma sanguină și alveolele plămânilor. Schimbul de oxigen are loc între plasmă și interstițiu prin difuzie. Oxigenul dizolvat fizic joacă, de asemenea, un rol în acest proces.

Pentru a menține aportul de oxigen la toate celulele, însă, datorită solubilității limitate, legarea la hemoglobină este, de asemenea, un proces vital. Când hemoglobina este oxigenată, conformația sa se schimbă. Cu această schimbare de poziție, atomul central de fier este rearanjat spațial în pigmentul roșu al sângelui, iar hemoglobina presupune o stare funcțională dinamică.

Fără legare la oxigen, hemoglobina este de fapt deoximhemoglobina și are astfel o formă T în formă de T. Odată cu oxigenarea, forma hemoglobinei se schimbă la o formă R relaxată. Apoi vorbim despre oxihemoglobină. Afinitatea hemoglobinei pentru oxigen se schimbă cu forma și dispunerea spațială a moleculelor. În forma sa relaxată, pigmentul roșu din sânge are o afinitate mai mare pentru oxigen decât în ​​forma sa tensionată.

Valoarea pH-ului are și o influență asupra afinității. Cu cât valoarea pH-ului este mai mare în mediul corporal respectiv, cu atât este mai mare afinitatea de legare a oxigenului a hemoglobinei. În plus, temperaturile influențează proprietățile de lipire. De exemplu, afinitatea de legare pentru oxigen crește pe măsură ce temperatura scade.

În plus, afinitatea de legare a oxigenului depinde de conținutul de dioxid de carbon. Această dependență de concentrația de dioxid de carbon se numește efectul Bohr împreună cu dependența de pH. Afinitatea de legare a hemoglobinei pentru oxigen scade odată cu creșterea nivelului de dioxid de carbon și o valoare scăzută a pH-ului. Cu un nivel scăzut de dioxid de carbon și o valoare ridicată a pH-ului, afinitatea crește. Din acest motiv, hemoglobina se oxigenează în capilarele alveolare ale plămânilor în timpul respirației, deoarece există un conținut de dioxid de carbon în scădere și pH-ul sângelui crește.

În sistemul sanguin din restul corpului, însă, există concentrații de CO2 relativ mari, cu valori scăzute ale pH-ului. Afinitatea obligatorie a pigmentului roșu scade. Oxigenul se disociază de moleculele de hemoglobină și are loc dezoxigenarea.

Fără deoxigenare, sângele nu ar fi deci un mediu de transport eficient pentru oxigen. Dacă moleculele de oxigen rămâneau legate permanent de fier în hemoglobină, nici țesuturile corpului și nici organele nu ar beneficia de transport.

Boli și afecțiuni

În cazul intoxicațiilor cu monoxid de carbon, funcția de legare a oxigenului a hemoglobinei este afectată. Dacă, de exemplu, un pacient a inhalat prea mult gaz de fum într-un scenariu de incendiu, monoxidul de carbon este depus pe moleculele de fier ale hemoglobinei în loc de oxigen. Ca urmare, în plasmă există mai puțin oxhemoglobină. Aproape nu există oxigenare în organism, deoarece afinitatea de oxigen a pigmentului roșu din sânge scade odată cu concentrația de CO. Deoxigenarea hemoglobinei este favorizată cu afinitatea care scade. Apare hipoxia. Corpul nu mai este furnizat în mod adecvat cu oxigen.

În cazul intoxicațiilor severe, se vorbește de anoxie. Un astfel de fenomen este lipsa completă de oxigen în țesuturile corpului. În timp ce anoxia este aproape întotdeauna legată de inhalarea fumului, cauza hipoxiei poate fi și anemia sau embolia. De exemplu, pacienții cu anemie cu celule secera suferă de anemie cronică. Hemoglobina dvs. anormală tinde să se aglomereze, să înfunde vasele de sânge și să nu mai oxigeneze adecvat. Prin urmare, anemia cu celule secera poate provoca, de asemenea, hipoxie. Același lucru se aplică așa-numitei talasemii alfa, în care sinteza lanțurilor alfa din componenta proteică a hemoglobinei este perturbată.

În contextul hipoxiei există întotdeauna un metabolism celular perturbat în organism. Celulele corpului sunt întotdeauna deteriorate de aportul insuficient de oxigen. Severitatea consecințelor alimentării inadecvate depinde, de exemplu, de cât de repede poate fi remediat. Administrarea de oxigen este un pas important în tratamentul majorității deficiențelor. Transfuziile de sânge sunt de obicei indispensabile în caz de boli hematopoietice sau afecțiuni ale hemoglobinei.