انتقال اکسیژن: عملکرد ، وظایف ، نقش و بیماری ها

اکسیژن حمل و نقل نشان دهنده یک فرآیند فیزیولوژیکی در ارگانیسم است که در آن اکسیژن از آلوئول به تمام سلولهای بدن منتقل می شود. در طی این فرآیند ، فرآیندهای پیچیده فیزیکی و شیمیایی رخ می دهد که با هم ارتباط نزدیک دارند. اگر این فرایندها مختل شود ، ممکن است بدن به مقدار کافی تأمین نشود اکسیژن.

انتقال اکسیژن چیست؟

اکسیژن حمل و نقل بیانگر یک فرآیند فیزیولوژیکی در ارگانیسم است که در آن اکسیژن از آلوئولها به تمام سلولهای بدن منتقل می شود. کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها برای تولید انرژی در ارگانیسم اکسید می شوند. به این اکسیداسیون احتراق نیز گفته می شود و به عنوان یک شریک واکنش به اکسیژن نیاز دارد. با این حال ، اکسیداسیون برای تولید انرژی باید در تمام سلولهای بدن انجام شود ، بنابراین نیاز به انتقال اکسیژن مورد نیاز برای این منظور در هوا از هوا وجود دارد. آلوئول ریوی به طور یکنواخت به تمام نواحی بدن. این کار فقط با انتقال اکسیژن انجام می شود. انتقال اکسیژن به پارامترها و عوامل فیزیکی و شیمیایی خاصی بستگی دارد. از جمله ، حمل و نقل به دو شکل ممکن است. اکثر اکسیژن به طور برگشت پذیر به یک اتصال می یابد اهن اتم در هموگلوبین از طریق پیوند پیچیده به میزان کمتری ، اکسیژن نیز ممکن است مستقیماً در محلول حل شود خون پلاسما اکسیژن از آلوئول ریوی (کیسه های هوا) به داخل خون پلاسما هرچه فشار جزئی در آلوئول ها بیشتر باشد ، اکسیژن بیشتری نیز وارد می شود خون. خون غنی از اکسیژن ابتدا به داخل جریان می یابد بطن چپ و از آنجا به عنوان خون شریانی از طریق عروق به اندامهای هدف و سلولهای هدف منتقل می شود. اکسیژن به طور برگشت پذیر متصل می شود هموگلوبین و اکسیژن آزادانه در پلاسمای خون حل شده در آنجا آزاد شده و به سلولهای جداگانه وارد می شود. در آنجا ، محصول احتراق است کربن دی اکسید تشکیل می شود که همراه با اکسیژن مصرف نشده به ریه برمی گردد شریان از طریق خون وریدی گردش. در ریه ها ، کربن دی اکسید آزاد و بازدم می شود ، در حالی که همزمان جذب اکسیژن جدید در خون از طریق آلوئول وجود دارد.

کارکرد و هدف

مهمترین عملکرد انتقال اکسیژن توزیع یکنواخت اکسیژن استنشاق شده در تمام سلولهای بدن است. این بزرگترین چالش انتقال اکسیژن است. در سلول های بدن ، حامل های انرژی کربوهیدرات ها، چربی ها ، و پروتئین ها با آزاد شدن انرژی اکسید می شوند. انرژی تمام فرایندهای زندگی را حفظ می کند. اگر تأمین اکسیژن متوقف شود ، سلولهای مربوطه می میرند. وقتی تقاضای بیشتری برای اکسیژن وجود دارد ، مانند کار فیزیکی ، بنابراین اکسیژن بیشتری باید نسبت به دوره استراحت منتقل شود. در چنین حالتی ، تفاوت در غلظت اکسیژن بین ریه آلوئول و پلاسمای خون باید بیشتر از زمانی باشد که تقاضا کم است. بر این اساس ، تنفسی و قلب در این مورد نرخ افزایش می یابد فشار جزئی اکسیژن افزایش می یابد. بنابراین اکسیژن بیشتری در پلاسمای خون حل شده یا به آن متصل می شود هموگلوبین. هموگلوبین ترکیبات پیچیده ای را با تشکیل می دهد اهن، که می تواند اکسیژن بیشتری را نیز متصل کند مولکول ها پس از جذب اولین مولکول اکسیژن. واحد اصلی هموگلوبین ، هم ، نشان دهنده یک اهن-II مجتمع با چهار گلوبین مولکول ها. اتم آهن هم می تواند تا چهار اکسیژن متصل شود مولکول ها. هنگامی که اولین مولکول اکسیژن متصل می شود ، ترکیبات هم تغییر می یابد تا در واقع جذب بیشتر اکسیژن را تسهیل کند. رنگ هموگلوبین از تیره به قرمز روشن تغییر می یابد. بارگیری هموگلوبین به چندین عامل فیزیکی و شیمیایی بستگی دارد که ارتباط تنگاتنگی با هم دارند. به عنوان مثال ، یک اثر همکاری وجود دارد که منجر به افزایش میل اکسیژن هموگلوبین در بارگذاری بالاتر آن می شود. در همین حال ، PH پایین در بالا کربن فشار نسبی دی اکسید باعث ترشح کامل اکسیژن از هموگلوبین می شود. با افزایش دما نیز همین مسئله وجود دارد. تغییرات در این شرایط جسمی در متن وضعیتهای مختلف فعالیت بدن اتفاق می افتد ، به طوری که با انتقال اکسیژن با عملکرد طبیعی ، اکسیژن رسانی ارگانیسم بهینه تنظیم می شود.

بیماری ها و بیماری ها

هنگامی که بدن دیگر بهینه اکسیژن دریافت نمی کند ، نقص عملکرد و حتی نارسایی اعضای آسیب دیده می تواند رخ دهد. اکسیژن را نمی توان در بدن ذخیره کرد. بنابراین ، انتقال اکسیژن فعال باید دائماً برای تمام فرایندهای زندگی حفظ شود. با این حال ، اگر اکسیژن رسانی فقط برای چند دقیقه قطع شود ، آسیب غیرقابل جبران عضو یا حتی نارسایی اندام اغلب نتیجه می شود. پیش نیاز حمل و نقل روان اکسیژن ، اول از همه سیستم گردش خون با عملکرد بهینه است. اختلالات در سیستم گردش خون ناشی از تغییرات عروقی تصلب شرایین ، لخته شدن خون یا انسداد می تواند اکسیژن رسانی به بدن را به طور قابل توجهی مختل کند. وقتی خون عروق منقبض شده اند ، فشار خون برای ادامه تأمین اکسیژن به اندامها افزایش می یابد. در شرایطی که قلب حملات ، سکته ها یا آمبولی های ریوی ، خون رسانی و در نتیجه تأمین اکسیژن را می توان به طور کامل مسدود کرد. دلایل دیگر اکسیژن رسانی به بدن به میزان کافی متفاوت است قلب بیماری هایی که با محدودیت ظرفیت پمپاژ همراه هستند. اینها شامل کلی است نارسایی قلبی, آریتمی قلبی یا بیماری های التهابی قلب. در نتیجه ، خون ناکافی در نهایت به اندام های هدف مربوطه می رسد. با این حال ، کمبود اکسیژن به ارگانیسم نیز می تواند ناشی از بیماری های خونی یا مسمومیت های خاص باشد. به عنوان مثال ، مولکول مونوکسیدکربن به دلیل ساختار مولکولی مشابه با مولکول اکسیژن برای محل های اتصال در هموگلوبین رقابت می کند. مسمومیت با مونوکسیدکربن چیزی بیش از کمبود اکسیژن نیست که بتواند رهبری با خفگی به مرگ. علاوه بر این ، بیماری های مختلف خون ژنتیکی وجود دارد که بر ساختار هموگلوبین تأثیر می گذارد و باعث کمبود اکسیژن مزمن می شود. سلول داسیشکل کم خونی می توان در اینجا به عنوان نمونه ذکر کرد. اشکال دیگر کم خونی (کم خونی) همچنین منجر به کمبود اکسیژن مداوم می شود.