نزع الأكسجين هو تفكك أكسجين الجزيئات تبدأ من الهيموغلوبين الجزيئات في الإنسان دم. الجسم أكسجين يتم بناء العرض على دورة من الأوكسجين وإزالة الأكسجين. في ظواهر مثل الدخان استنشاق، تعطلت هذه الدورة.
ما هو نزع الأكسجين؟
نزع الأكسجين هو تفكك أكسجين الجزيئات تبدأ من الهيموغلوبين الجزيئات في الإنسان دم. يتضمن نزع الأكسجين الكيميائي تفكك ذرات الأكسجين من الرابطة الذرية. يشير الطب إلى اضمحلال روابط الأكسجين الهيموغلوبين. الهيموغلوبين هو اللون الأحمر دم صبغة تحتوي على ثنائي التكافؤ حديد ذرات. في تنفس بشري، يعمل الهيموغلوبين كوسيط نقل بفضل تقارب الأكسجين هذا حديد سند مالي. تحتاج جميع أعضاء وأنسجة الجسم إلى الأكسجين. ينقل الدم ذرات الأكسجين إلى أنحف فروع مجرى الدم وبالتالي يمد جميع الأنسجة. الأكسجين له قابلية محدودة للذوبان. لذلك ، فهو موجود في بلازما الدم ليس فقط في شكل حر ، ولكن أيضًا في شكل مرتبط بالهيموغلوبين. يسمى هذا الارتباط أيضًا بالأكسجين وهو عكس عملية إزالة الأكسجين. تتغير ألفة ارتباط الهيموجلوبين بالأكسجين في بيئات مختلفة من الجسم. عندما ينخفض التقارب ، يحدث نزع الأكسجين. وهكذا يتم تسليم ذرات الأكسجين إلى أنسجة وأعضاء الجسم. ويسمى الهيموغلوبين عديم الترابط أيضًا ديوكسي هيموغلوبين. بشكل مشابه ، يسمى الهيموغلوبين المرتبط بالأكسجين أوكسي هيموغلوبين.
وظيفة والغرض
يلعب الأكسجين وإزالة الأكسجين معًا في الكائن البشري لتوفير الأكسجين الحيوي للأنسجة. يلعب الأكسجين المذاب جسديًا ، على سبيل المثال ، دورًا في التبادل بين بلازما الدم والحويصلات الهوائية في الرئتين. بين البلازما والخلالي ، يحدث تبادل الأكسجين عن طريق الانتشار. يلعب الأكسجين المذاب جسديًا أيضًا دورًا في هذه العملية. ومع ذلك ، للحفاظ على إمداد الأكسجين لجميع الخلايا ، فإن الارتباط بالهيموجلوبين يعد أيضًا عملية حيوية نظرًا لمحدودية قابليته للذوبان. عندما يتأكسج الهيموغلوبين ، يتغير شكله. مع هذا التغيير في الموقف المركزي حديد ذرة في صبغة الدم الحمراء يعيد ترتيبها مكانيًا ويفترض الهيموغلوبين حالة وظيفية ديناميكية. بدون ارتباط بالأكسجين ، الهيموجلوبين هو في الواقع deoxyhemoglobin وبالتالي يظهر شكل T متوتر. مع الأوكسجين ، يتغير شكل الهيموجلوبين إلى شكل R مريح. ثم نتحدث عن أوكسي هيموغلوبين. يتغير تقارب الهيموغلوبين للأكسجين مع الشكل المعين والترتيب المكاني للجزيئات. وبالتالي ، فإن صبغة الدم الحمراء ، في شكلها المريح ، لديها تقارب أكبر للأكسجين مقارنة بصورتها المتوترة. تؤثر قيمة الأس الهيدروجيني أيضًا على التقارب. كلما ارتفع الرقم الهيدروجيني في بيئة الجسم المعنية ، زادت ألفة ارتباط الهيموجلوبين بالأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجات الحرارة على خصائص الارتباط. على سبيل المثال ، يزداد تقارب الارتباط بالأكسجين مع انخفاض درجة الحرارة. إلى جانب ذلك ، يعتمد تقارب ارتباط الأكسجين على كربون محتوى ثاني أكسيد. هذا الاعتماد على كربون ثاني أكسيد من التركيز، جنبًا إلى جنب مع اعتماد الأس الهيدروجيني ، يسمى تأثير بوهر. يقع تقارب ارتباط الهيموجلوبين بالأكسجين مثل كربون يرتفع مستوى ثاني أكسيد الكربون ويكون الرقم الهيدروجيني منخفضًا. وهكذا ، عندما ثاني أكسيد الكربون المستوى منخفض ودرجة الحموضة عالية ، ويزداد التقارب. لهذا السبب ، يتأكسج الهيموغلوبين في الشعيرات الدموية السنخية في الرئتين أثناء التنفس ، لأن هناك تناقصًا. ثاني أكسيد الكربون يزيد مستوى ودرجة الحموضة في الدم. في المقابل ، توجد تركيزات عالية نسبيًا من ثاني أكسيد الكربون عند قيم منخفضة للأس الهيدروجيني في نظام الدم على نطاق أوسع دوران الجسم. وهكذا ينخفض تقارب الارتباط لصبغة الدم الحمراء. ينفصل الأكسجين عن جزيئات الهيموجلوبين ويحدث نزع الأكسجين. لذلك ، بدون إزالة الأكسجين ، لن يكون الدم وسيلة نقل فعالة للأكسجين. في الواقع ، إذا ظلت جزيئات الأكسجين مرتبطة بشكل دائم بحديد الهيموجلوبين ، فلن تستفيد أنسجة الجسم ولا الأعضاء من النقل.
الأمراض والعلل
في حالات التسمم بأول أكسيد الكربون ، تضعف وظيفة الهيموجلوبين المرتبطة بالأكسجين. على سبيل المثال ، إذا استنشق المريض الكثير من الدخان في سيناريو حريق ، فإن أول أكسيد الكربون يرتبط بجزيئات الحديد في الهيموجلوبين بدلاً من الأكسجين ، ونتيجة لذلك ، يوجد أوكسي هيموغلوبين أقل في البلازما. لا يكاد يوجد أي أكسجة في الجسم ، لأن تقارب الأكسجين في صبغة الدم الحمراء ينخفض مع ثاني أكسيد الكربون من التركيز. يفضل إزالة الأكسجين من الهيموجلوبين مع انخفاض التقارب. يحدث نقص الأكسجة. وبعد ذلك لا يتم تزويد الجسم بالأكسجين الكافي. في حالة التسمم الحاد ، نتحدث عن نقص الأكسجين. هذه الظاهرة هي الغياب التام للأكسجين في أنسجة الجسم. بينما يرتبط نقص الأكسجين دائمًا بالدخان استنشاق، يمكن أن يكون سبب نقص الأكسجة الأنيميا or الانصمام. فقر الدم المنجلي الأنيميا المرضى ، على سبيل المثال ، يعانون من فقر الدم المزمن. يميل الهيموجلوبين غير الطبيعي إلى التكتل معًا ، مما يؤدي إلى انسداد الدم سفن والفشل في الأوكسجين بشكل كاف. لذلك ، الخلية المنجلية الأنيميا يمكن أن يسبب نقص الأكسجة. الأمر نفسه ينطبق على ما يسمى alpha-الثلاسيميا، حيث يتم إزعاج تخليق سلاسل ألفا في جزء البروتين من الهيموجلوبين. في سياق نقص الأكسجة ، هناك دائمًا اضطراب في التمثيل الغذائي للخلايا في الجسم. تتضرر خلايا الجسم دائمًا بسبب نقص الأكسجين. مدى شدة عواقب نقص العرض يعتمد ، على سبيل المثال ، على مدى سرعة معالجته. ال إدارة من الأكسجين خطوة علاجية مهمة لمعظم أمراض نقص الأكسجين. بالنسبة للأمراض المكونة للدم أو اضطرابات الهيموجلوبين ، عادة ما يكون نقل الدم ضروريًا.
