نزع الأكسجين

ال نزع الأكسجين هو تفكك جزيئات الأكسجين من جزيئات الهيموجلوبين في دم الإنسان. يعتمد إمداد الجسم بالأكسجين على دورة الأوكسجين ونزع الأكسجين. تنزعج هذه الدورة عند ظهور أعراض مثل استنشاق الدخان.

ما هو نزع الأكسجين؟

في عملية نزع الأكسجين الكيميائي ، يتم تحرير ذرات الأكسجين من رابطة ذرية. يشير مصطلح الطب إلى انهيار روابط الأكسجين في الهيموجلوبين. الهيموغلوبين هو صبغة الدم الحمراء التي تحتوي على ذرات حديد ثنائية التكافؤ. في التنفس البشري ، يعمل الهيموغلوبين كوسيط نقل بفضل هذه الرابطة الحديدية مع تقارب الأكسجين.

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 ليس موجودًا فقط في بلازما الدم الحرة ، ولكن أيضًا في شكل مرتبط بالهيموغلوبين. تسمى هذه الرابطة أيضًا بالأكسجين وهي عكس عملية إزالة الأكسجين.

تتغير ألفة ارتباط الهيموجلوبين بالأكسجين في بيئات مختلفة من الجسم. عندما ينخفض ​​التقارب ، يحدث نزع الأكسجين. يتم إطلاق ذرات الأكسجين إلى أنسجة وأعضاء الجسم. يسمى الهيموجلوبين الملزم أيضًا باسم deoxyhemoglobin. وبالمثل ، يسمى الهيموغلوبين المرتبط بالأكسجين أوكسي هيموغلوبين.

الوظيفة والمهمة

يعمل الأكسجين ونزع الأكسجين معًا في الكائن البشري لتزويد الأنسجة بالأكسجين الحيوي. يلعب الأكسجين المذاب جسديًا ، على سبيل المثال ، دورًا في التبادل بين بلازما الدم والحويصلات الهوائية في الرئتين. يحدث تبادل الأكسجين بين البلازما والخلالي عن طريق الانتشار. يلعب الأكسجين المذاب جسديًا أيضًا دورًا في هذه العملية.

من أجل الحفاظ على إمداد الأكسجين لجميع الخلايا ، يعد الارتباط بالهيموجلوبين أيضًا عملية أساسية بسبب قابلية الذوبان المحدودة. عندما يتأكسج الهيموغلوبين ، يتغير شكله. مع هذا التغيير في الموضع ، يتم إعادة ترتيب ذرة الحديد المركزية مكانيًا في صبغة الدم الحمراء ويفترض الهيموجلوبين حالة وظيفية ديناميكية.

بدون ارتباط بالأكسجين ، الهيموجلوبين هو في الواقع deoxyhemoglobin وبالتالي له شكل T متوتر. مع الأوكسجين ، يتغير شكل الهيموجلوبين إلى شكل R. ثم نتحدث عن أوكسي هيموغلوبين. يتغير تقارب الهيموغلوبين للأكسجين مع الشكل والترتيب المكاني للجزيئات. في شكله المريح ، يكون لصبغة الدم الحمراء تقارب أكبر للأكسجين أكثر من شكله المتوتر

تؤثر قيمة الأس الهيدروجيني أيضًا على التقارب. كلما زادت قيمة الأس الهيدروجيني في بيئة الجسم المعنية ، زادت ألفة الهيموجلوبين المرتبطة بالأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجات الحرارة على خصائص الترابط. على سبيل المثال ، يزداد تقارب الارتباط بالأكسجين مع انخفاض درجة الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن ألفة ارتباط الأكسجين تعتمد على محتوى ثاني أكسيد الكربون. يشار إلى هذا الاعتماد على تركيز ثاني أكسيد الكربون مع اعتماد الأس الهيدروجيني بتأثير بوهر. تنخفض ألفة ارتباط الهيموجلوبين بالأكسجين مع زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون وانخفاض قيمة الأس الهيدروجيني. مع انخفاض مستوى ثاني أكسيد الكربون وارتفاع قيمة الأس الهيدروجيني ، يزداد التقارب. لهذا السبب ، يتأكسج الهيموجلوبين في الشعيرات الدموية السنخية في الرئتين أثناء التنفس ، بسبب انخفاض محتوى ثاني أكسيد الكربون وارتفاع قيمة الرقم الهيدروجيني في الدم.

ومع ذلك ، في نظام الدم في بقية الجسم ، توجد تركيزات عالية نسبيًا من ثاني أكسيد الكربون مع قيم منخفضة للأس الهيدروجيني. ينخفض ​​ألفة ارتباط صبغة الدم الحمراء. ينفصل الأكسجين عن جزيئات الهيموجلوبين ويحدث نزع الأكسجين.

بدون إزالة الأكسجين ، لن يكون الدم وسيلة نقل فعالة للأكسجين. إذا بقيت جزيئات الأكسجين مرتبطة بشكل دائم بالحديد في الهيموجلوبين ، فلن تستفيد أنسجة الجسم ولا الأعضاء من النقل.

الامراض والاعتلالات

في حالة التسمم بأول أكسيد الكربون ، تضعف وظيفة الهيموجلوبين المرتبطة بالأكسجين. على سبيل المثال ، إذا استنشق المريض الكثير من غازات الدخان في سيناريو حريق ، فإن أول أكسيد الكربون يترسب على جزيئات الحديد في الهيموجلوبين بدلاً من الأكسجين. نتيجة لذلك ، هناك كمية أقل من أوكسي هيموغلوبين في البلازما. لا يكاد يوجد أي أكسجة في الجسم ، لأن تقارب الأكسجين في صبغة الدم الحمراء ينخفض ​​مع تركيز ثاني أكسيد الكربون. ويفضل نزع الأكسجين من الهيموغلوبين مع انخفاض التقارب. يحدث نقص الأكسجة. وبعد ذلك لم يعد الجسم مزودًا بالأكسجين بشكل كافٍ.

في حالة التسمم الحاد ، هناك حديث عن نقص الأكسجين. إحدى هذه الظواهر هي النقص الكامل للأكسجين في أنسجة الجسم. بينما يرتبط نقص الأكسجين دائمًا تقريبًا باستنشاق الدخان ، يمكن أن يكون سبب نقص الأكسجة فقر الدم أو الانسداد. على سبيل المثال ، يعاني مرضى فقر الدم المنجلي من فقر الدم المزمن. يميل الهيموجلوبين غير الطبيعي إلى التكتل ، وسد الأوعية الدموية ولم يعد يتأكسد بشكل كافٍ. لذلك ، يمكن أن يسبب فقر الدم المنجلي أيضًا نقص الأكسجة. الأمر نفسه ينطبق على ما يسمى بالثلاسيميا ألفا ، حيث يحدث اضطراب في تخليق سلاسل ألفا في المكون البروتيني للهيموغلوبين.

في سياق نقص الأكسجة ، هناك دائمًا اضطراب في التمثيل الغذائي للخلايا في الجسم. تتضرر خلايا الجسم دائمًا بسبب نقص الإمداد بالأكسجين. تعتمد شدة عواقب عدم كفاية العرض ، على سبيل المثال ، على مدى سرعة معالجتها. يعتبر إعطاء الأكسجين خطوة مهمة في علاج معظم حالات النقص. عادة ما يكون نقل الدم ضروريًا في حالة أمراض تكوين الدم أو اضطرابات الهيموجلوبين.