أكسجين يمثل النقل عملية فسيولوجية في الكائن الحي يتم فيها نقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى جميع خلايا الجسم. خلال هذه العملية ، تحدث عمليات فيزيائية وكيميائية معقدة مترابطة بشكل وثيق. إذا تعرضت هذه العمليات للاضطراب ، فقد يعاني الجسم من نقص في الإمداد أكسجين.
ما هو نقل الأكسجين؟
أكسجين يمثل النقل عملية فسيولوجية في الكائن الحي يتم فيها نقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى جميع خلايا الجسم. الكربوهيدراتوالدهون و البروتينات تتأكسد لإنتاج الطاقة في الكائن الحي. تسمى هذه الأكسدة أيضًا بالاحتراق وتتطلب الأكسجين كشريك في التفاعل. ومع ذلك ، يجب أن تحدث الأكسدة في جميع خلايا الجسم لإنتاج الطاقة ، لذلك هناك حاجة لنقل الأكسجين المطلوب لهذا الغرض في الهواء من الحويصلات الرئوية بالتساوي لجميع مناطق الجسم. لا يمكن القيام بذلك إلا عن طريق نقل الأكسجين. يعتمد نقل الأكسجين على عوامل وعوامل فيزيائية وكيميائية معينة. من بين أمور أخرى ، هناك نوعان من أشكال النقل الممكنة. يرتبط معظم الأكسجين بشكل عكسي بـ حديد ذرة في الهيموغلوبين عبر رابطة معقدة. إلى حد أقل ، يمكن أيضًا إذابة الأكسجين مباشرة في دم بلازما. ينتشر الأكسجين من الحويصلات الرئوية (الحويصلات الهوائية) في دم بلازما. كلما زاد الضغط الجزئي في الحويصلات الهوائية ، زاد دخول الأكسجين أيضًا دم. يتدفق الدم الغني بالأكسجين أولاً إلى البطين الايسر ومن هناك يتم نقل الدم الشرياني عبر الشرايين إلى الأعضاء المستهدفة والخلايا المستهدفة. يرتبط كل من الأكسجين بشكل عكسي الهيموغلوبين ويتم إطلاق الأكسجين المذاب بحرية في بلازما الدم هناك ويدخل إلى الخلايا الفردية. هناك ، منتج الاحتراق كربون يتكون ثاني أكسيد ، والذي ، مع الأكسجين غير المستهلك ، يعود إلى الرئة شريان عن طريق الدم الوريدي تداول. في الرئتين ، كربون يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون وزفيره ، بينما في نفس الوقت يتم امتصاص الأكسجين الجديد في الدم عبر الحويصلات الهوائية.
وظيفة والغرض
تتمثل أهم وظيفة لنقل الأكسجين في توزيع الأكسجين المستنشق بالتساوي على جميع خلايا الجسم. هذا يمثل التحدي الأكبر لنقل الأكسجين. في خلايا الجسم ، ناقلات الطاقة الكربوهيدراتوالدهون و البروتينات تتأكسد مع إطلاق الطاقة. تحافظ الطاقة على جميع العمليات الحياتية. إذا تم إيقاف الإمداد بالأكسجين ، فإن الخلايا المعنية تموت بالتالي. عندما يكون هناك طلب أكبر على الأكسجين ، مثل أثناء العمل البدني ، يجب بالتالي نقل كمية أكبر من الأكسجين مقارنة بفترات الراحة. في مثل هذه الحالة ، فإن الاختلاف في من التركيز من الأكسجين بين رئة يجب أن تكون الحويصلات الهوائية وبلازما الدم أعلى مما كانت عليه عندما يكون الطلب أقل. تبعا لذلك ، الجهاز التنفسي و قلب زيادة معدلات في هذه الحالة. يزداد الضغط الجزئي للأكسجين. وبالتالي ، يذوب المزيد من الأكسجين في بلازما الدم أو يرتبط بها الهيموغلوبين. يشكل الهيموغلوبين مركبات معقدة مع حديد، والتي يمكن أن تحبس المزيد من الأكسجين الجزيئات بعد امتصاص جزيء الأكسجين الأول. الوحدة الأساسية للهيموغلوبين ، الهيم ، تمثل حديد-II مجمع بأربعة غلوبين الجزيئات. يمكن لذرة الحديد الموجودة في الهيم أن تربط ما يصل إلى أربعة أكسجين الجزيئات. عندما يرتبط جزيء الأكسجين الأول ، يتم تغيير شكل الهيم لتسهيل امتصاص المزيد من الأكسجين. يتغير لون الهيموجلوبين من الأحمر الداكن إلى الأحمر الفاتح. يعتمد تحميل الهيموجلوبين على عدة عوامل فيزيائية وكيميائية مترابطة بشكل وثيق. على سبيل المثال ، هناك تأثير تعاوني ينتج عنه زيادة تقارب الأكسجين للهيموجلوبين عند تحميله الأعلى. وفي الوقت نفسه ، انخفاض درجة الحموضة عند ارتفاع كربون يفضل الضغط الجزئي لثاني أكسيد الإفراج الكامل للأكسجين من الهيموجلوبين. وينطبق الشيء نفسه على زيادة درجة الحرارة. تحدث التغييرات في هذه الظروف الفيزيائية في سياق حالات النشاط المختلفة للجسم ، بحيث يتم ضبط إمدادات الأكسجين للكائن على النحو الأمثل مع نقل الأكسجين الذي يعمل بشكل طبيعي.
الأمراض والعلل
عندما لا يتلقى الجسم الإمداد الأمثل للأكسجين ، يمكن أن يحدث ضعف وظيفي وحتى فشل الأعضاء المصابة. لا يمكن تخزين الأكسجين في الجسم. لذلك ، يجب الحفاظ على نقل الأكسجين النشط باستمرار لجميع عمليات الحياة. ومع ذلك ، إذا انقطع إمداد الأكسجين لبضع دقائق فقط ، فغالبًا ما تكون النتيجة تلفًا لا رجعة فيه أو حتى فشل العضو. الشرط الأساسي للنقل السلس للأكسجين هو أولاً وقبل كل شيء نظام الدورة الدموية الذي يعمل على النحو الأمثل. يمكن لاضطرابات الدورة الدموية الناتجة عن تغيرات الأوعية الدموية التي تسبب تصلب الشرايين أو جلطات الدم أو الانسداد أن تضعف بشكل كبير إمداد الجسم بالأكسجين. عند الدم سفن مقيدة ، ضغط الدم يرتفع من أجل الاستمرار في إمداد الأعضاء بالأكسجين. في حالة ما اذا قلب النوبات أو السكتات الدماغية أو الانصمامات الرئوية ، وإمدادات الدم وبالتالي يمكن إعاقة إمدادات الأكسجين تمامًا. تتنوع الأسباب الأخرى لنقص إمدادات الأكسجين في الجسم قلب الأمراض المرتبطة بتقييد قدرة الضخ. وتشمل هذه عامة قصور القلب, عدم انتظام ضربات القلب أو أمراض القلب الالتهابية. نتيجة لذلك ، يصل الدم غير الكافي في النهاية إلى الأعضاء المستهدفة المقابلة. ومع ذلك ، يمكن أن ينتج نقص الأكسجين في الكائن الحي أيضًا عن أمراض الدم أو بعض حالات التسمم. على سبيل المثال ، يتنافس جزيء أول أكسيد الكربون مع جزيء الأكسجين في مواقع الارتباط في الهيموجلوبين بسبب بنية جزيئية مماثلة. لذلك فإن التسمم بأول أكسيد الكربون ليس أكثر من نقص الأكسجين قيادة حتى الموت بالاختناق. علاوة على ذلك ، هناك العديد من أمراض الدم الوراثية التي تؤثر على بنية الهيموجلوبين وتسبب نقصًا مزمنًا في الأكسجين. فقر الدم المنجلي الأنيميا يمكن ذكرها هنا كمثال. أشكال أخرى من الأنيميا (فقر الدم) يؤدي أيضًا إلى نقص مستمر في الأكسجين.
