skābekļa pievadīšana attiecas uz sarkano asins pigmenta saistīšanos ar skābekļa molekulām. Pretējo sauc arī par deoksigenēšanu un notiek, ja CO koncentrācija ir pārāk augsta vai pH līmenis asinīs ir pārāk zems. Progresējošā deoksigenēšana apdraud orgānu skābekļa piegādi oglekļa monoksīda intoksikācijas gadījumā.
Kas ir skābeklis?
Sarkano asiņu pigmenta hemoglobīns piešķir sarkanajām asins šūnām to krāsu un arī pilda svarīgas funkcijas elpošanas ķēdē. Hemoglobīns satur arī divvērtīgu dzelzs savienojumu, kas var saistīties ar skābekli. Tāpēc to sauc arī par skābekļa afīnu. Sarkano asiņu pigmenta saistīšanos ar skābekli medicīniskajā terminoloģijā sauc par oksigenāciju.
Tādējādi asinis elpošanas laikā pilda transporta līdzekļa uzdevumu un nogādā skābekli atsevišķos orgānos un audos. Skābeklis asinīs atrodas gan saistītā, gan fiziski izšķīdinātā formā. Izšķīdinātajai formai ir īpaša loma skābekļa apmaiņā starp plaušu alveolām un plazmu. Skābekļa apmaiņa starp asins plazmu un intersticiju ir atkarīga arī no izšķīdušā skābekļa, jo šo procesu veic difūzijas ceļā.
Tomēr skābekļa šķīdība ir ierobežota. Neskatoties uz ierobežoto šķīdību, ar hemoglobīnu saistītais skābekļa transports uztur dzīvībai svarīgo šūnu apgādi ar skābekli.
Funkcija un uzdevums
Oksidācijas laikā skābeklis saistās ar hemoglobīnu. Tā rezultātā molekula maina savu konformāciju, t.i., telpisko izvietojumu. Šī procesa laikā asins pigmenta centrālais dzelzs atoms maina savu pozīciju.Tādā veidā iesiešana panāk dinamisku funkcionālo stāvokli. Ar skābekli nenotiek reāla oksidēšanās vai ķīmiski sarežģīta reakcija.
Nesaistīts hemoglobīns ir arī pazīstams kā deoksihemoglobīns un parādās kā saspringta T-forma. Tikai tad, kad tas saistās ar skābekļa atomiem, asins pigments tiek pārveidots relaksētā R formā, ko sauc arī par oksihemoglobīnu. Hemoglobīna afinitāte pret skābekli ir atkarīga, piemēram, no tādiem faktoriem kā molekulu uzbūve. Atslābinātā R formā sarkano asiņu pigmentam ir lielāka afinitāte nekā saspringtajā T formā.
Arī pH vērtībai ir nozīme, kuru nevajadzētu par zemu novērtēt attiecībā uz hemoglobīna saistību ar skābekli. Palielinoties pH vērtībai, palielinās arī hemoglobīna saistīšanās afinitāte. Tikpat liela ietekme uz sarkano asins pigmenta saistīšanās afinitāti ir arī temperatūrai. Afinitāte palielinās, pazeminoties temperatūrai, un tādējādi tā tiek zaudēta, ja serdes temperatūra ir pārāk augsta. Papildus šiem faktoriem hemoglobīna saistīšanās afinitāte ir atkarīga arī no oglekļa dioksīda koncentrācijas.
Atkarība no faktoriem, kas satur oglekļa dioksīda saturu un asins pH, tiek apkopota kā tā sauktais Bohra efekts. Pie augsta pH un zema oglekļa dioksīda līmeņa ir augsta afinitāte. Šajos apstākļos attiecīgi palielinās oksihemoglobīna koncentrācija. Tā rezultātā saistīšanās afinitāte samazinās ar augstu oglekļa dioksīda saturu un zemu pH vērtību.
Ķermeņa asinsritē, pārvadājot skābekli, šie faktori dabiski tiek ņemti vērā. Piemēram, plaušu kapilāros ir zems oglekļa dioksīda saturs un salīdzinoši augsta pH vērtība. Attiecīgi hemoglobīna saistošā afinitāte plaušās ir augsta. Tas noved pie sarkano asins pigmenta skābekļa padeves. Ārpus plaušu kapilāriem ir salīdzinoši augsts CO2 saturs ar zemu pH vērtību. Attiecīgi samazinās hemoglobīna saistīšanās afinitāte un pamazām atbrīvojas no skābekļa, kuru audi un orgāni pēc tam uzņem.
Šī skābekļa disociācija no hemoglobīna molekulām ir pazīstama kā deoksigenēšana, un tā ir tikpat svarīga ķermeņa skābekļa piegādei kā skābekļa padeve.
Slimības un kaites
Oglekļa monoksīda intoksikācijas gadījumā hemoglobīna oksidēšana ir ierobežota vai pat pilnībā izslēgta. Tas notiek tāpēc, ka hemoglobīna saistīšanās afinitāte pret oglekļa monoksīdu ir apmēram 300 reizes augstāka nekā saistīšanās afinitāte pret skābekli. Tādā veidā dūmu ieelpošanas gadījumā oglekļa monoksīds ļoti īsā laikā uzkrājas hemoglobīnā, tādējādi izveidojot karboksihemoglobīnu. Tas rada aizsprostojumu skābekļa uzņemšanai, un skābekļa saturs asinīs pamazām samazinās.
Tāpēc spēcīga saindēšanās ar CO izraisa hipoksiju, tas ir, vispārēju ķermeņa audu un orgānu nepietiekamu piegādi ar skābekli. Ja CO līmenis asinīs sasniedz noteiktu procentuālo daudzumu, attiecīgā persona šī nepietiekamā daudzuma dēļ izzudīs. Ja līmenis pēc ģīboņa turpina paaugstināties, nāve iestājas virs noteiktas koncentrācijas. Nepietiekama skābekļa piegādes gadījumā ķermeņa audi neatgriezeniski mirst.
Ir pieejama skābekļa terapija, lai ārstētu samazinātu skābekļa koncentrāciju arteriālajās asinīs. Šīs terapijas ir noderīgas arī plaušu embolijas gadījumā. Tas pats attiecas uz sirdslēkmes, elpošanas mazspēju vai sirds mazspēju. Daudzas sirds un plaušu slimības apdraud hipoksiju.
Hipoksija draud arī ar anēmiju, jo šīs slimības gadījumā plazmā ir pārāk maz sarkano asins šūnu. Jo mazāk hemoglobīna, jo mazāk skābekļa saistītā formā var pārvadāt orgānos. Anēmija var rasties asins zuduma dēļ, bet to var izraisīt arī dzelzs vai folijskābes trūkums.
Asins veidošanās traucējumi var izraisīt arī anēmiskas parādības, kas var būt saistītas ar citiem asins veidošanās traucējumiem un citiem pavadošajiem simptomiem. Anēmiju ārstē atkarībā no tās cēloņa un atjaunojas deficīta simptomu kontekstā, tiklīdz cēloņa deficīts ir novērsts.
.jpg)
.jpg)
