Hemoglobiini tähtsus
Hapnik transporditakse veres kahe erineva mehhanismi kaudu: selle lahustumine plasmas ja seondumine punaste vereliblede või erütrotsüütide hemoglobiiniga.
Kuna hapnik on vesilahustes vaevalt lahustuv, sõltub inimorganismi ellujäämine piisava hulga hemoglobiini olemasolust. Tegelikult on tervetel inimestel rohkem kui 98% antud veremahus sisalduvast hapnikust seotud hemoglobiiniga ja transporditud erütrotsüütidega.
Seos hemoglobiini ja hapniku vahel
Hapniku seondumine hemoglobiiniga on pöörduv ja sõltub selle gaasi osarõhust (PO2): kopsu kapillaarides, kus plasma PO2 suureneb hapniku hajumise tõttu alveoolidest, seondub hemoglobiin hapnikuga; perifeerias, kus raku ainevahetuses kasutatakse hapnikku ja plasma PO2 langeb, kannab hemoglobiin hapnikku kudedesse.
Aga mis on PO2?
Osaline hapniku rõhk
Gaasi, näiteks hapniku, osarõhk piiratud ruumis (kopsudes), mis sisaldab gaaside segu (atmosfääriõhk), on määratletud kui rõhk, mis sellel gaasil oleks, kui see hõivaks vaadeldava ruumi üksi.
Kontseptsiooni lihtsustamiseks kujutame ette osarõhku kui hapniku kogust: mida suurem on hapniku osarõhk, seda suurem on selle kontsentratsioon. See on väga oluline aspekt, kui arvestada, et gaas kipub hajuma kõrgema kontsentratsiooniga (suurem osarõhk) punktist madalama kontsentratsiooniga (madalam osarõhk).
See seadus reguleerib gaasivahetust kopsudes ja kudedes.
Tegelikult kopsu tasandil, kus alveoolide õhk on tihedas kontaktis vere kapillaaride väga õhukeste seintega, lähevad hapniku molekulid verre, kuna hapniku osarõhk alveolaarõhus on kõrgem kui PO2 verest.
Andmed käe kohta, puhkeolekus pomoonini jõudva venoosse vere PO2 on ligikaudu 40 mmHg, samal ajal kui merepinnal on alveolaarne PO2 ligikaudu 100 mmHg; järelikult hajub hapnik vastavalt oma kontsentratsioonigradiendile (osarõhk) alveoolidest kapillaaride poole.Kontseptuaalselt peatub läbipääs, kui kopsudest väljuva arteriaalse vere PO2 on võrdne alveoolides oleva atmosfääriga (100 mmHg).
Kui arteriaalne veri jõuab kudede kapillaaridesse, muutub kontsentratsiooni gradient vastupidiseks. Tegelikult on rakus puhkeolekus rakusisene PO2 keskmiselt 40 mmHg; Kuna, nagu nägime, on kapillaari arteriaalse otsa vere PO2 100 mmHg, hajub hapnik plasmast rakkudesse. Difusioon peatub, kui venoosne kapillaarveri saavutab sama hapniku osarõhu kui veri. rakusisene keskkond, st 40 mmHg (puhkeseisundites) .Füüsilise koormuse ajal väheneb hapniku kontsentratsioon rakukeskkonnas ja koos sellega gaasi osarõhk (isegi kuni 20 mmHg); järelikult toimub hapniku vabanemine plasmast kiiremini ja järjekindlamalt.
Nagu nägime, sõltub kopsu kapillaarides voolava vere piisav hapnikusisaldus rangelt alveolaarkottidesse pakitud õhu osarõhust; oleme ka näinud, kuidas siin on alveolaarne PO2 tavaliselt (merepinnal) 100 mmHg; kui seda väärtust liigselt vähendada, on hapniku difusioon õhust verele ebapiisav ja tekib ohtlik seisund, mida nimetatakse hüpoksiaks.
Hüpoksia: vähe hapnikku veres
Alveolaarõhu osarõhk võib langeda suurtel kõrgustel (kuna atmosfäärirõhk on langenud) või kopsu ventilatsioon on ebapiisav (nagu juhtub kopsuhaiguste, näiteks kroonilise obstruktiivse bronhiidi, astma, fibrootiliste kopsuhaiguste, kopsuturse korral). ja emfüseem).
Sama olukord tekib siis, kui alveoolide sein pakseneb või nende pinna pindala väheneb. Hapniku difusiooni kiirus õhust verre on tegelikult otseselt võrdeline olemasoleva alveolaarpinna pindalaga ja pöördvõrdeline alveolaarse membraani paksusega.
Emfüseem, peamiselt sigaretisuitsust põhjustatud degeneratiivne kopsuhaigus, hävitab alveoolid, vähendades gaasivahetuseks saadaolevat pinda; kopsufibroosi korral suurendab armkoe ladestumine alveolaarse membraani paksust. Mõlemal juhul on hapniku difusioon läbi alveolaarsete seinte tavapärasest palju aeglasem.
Hüpoksia võib tuleneda ka hemoglobiini kontsentratsiooni vähenemisest arteriaalses veres Haigused, mis vähendavad hemoglobiini kogust punalibledes või nende arv, mõjutavad negatiivselt vere hapniku kandmise võimet. Äärmuslikel juhtudel, näiteks isikutel, kes on kaotanud märkimisväärses koguses verd, võib hemoglobiini kontsentratsioon olla ebapiisav rakkude hapnikuvajaduse rahuldamiseks; sellistel juhtudel on ainus lahendus patsiendi elu päästmiseks vereülekanne.
Hemoglobiini dissotsiatsioonikõver
Plasma PO2 ja hemoglobiiniga seotud hapniku hulga vahelist füüsilist seost on uuritud in vitro ja seda iseloomustab karakteristik hemoglobiini dissotsiatsioonikõver.
Joonisel näidatud kõverat jälgides on näha, et PO2 korral 100 mmHg (väärtus, mis tavaliselt registreeritakse alveolaarpiirkonnas) on 98% hemoglobiinist seotud hapnikuga.
Pange tähele, et väärtustel, mis on kõrgemad kui 100 mmHg, ei suurene hemoglobiini küllastumise protsent veelgi, mida tõendab kõvera lamenemine; samal põhjusel, kuni alveolaarne PO2 jääb üle 60 mmHg, on hemoglobiin küllastunud üle 90%, seega säilitab see peaaegu normaalse hapniku transportimise võime veres. Lisateavet leiate artiklist, mis käsitleb hemoglobiini ja Bohri efekti.
Kõiki artiklis loetletud tegureid saab hinnata lihtsate vereanalüüside abil, nagu punaste vereliblede arv, hemoglobiini annus ja vere hapnikuga küllastumine (hapnikuga küllastunud hemoglobiini protsent võrreldes hemoglobiini üldkogusega veres).
.jpg)
.jpg)
