أكسجة

ال أكسجة يشير إلى ارتباط صبغة الدم الحمراء بجزيئات الأكسجين. يُطلق على العكس أيضًا إزالة الأكسجين ويحدث عندما تكون تركيزات ثاني أكسيد الكربون عالية جدًا أو تكون قيمة الأس الهيدروجيني في الدم منخفضة جدًا. يعرض نزع الأكسجين التدريجي إمدادات الأكسجين للأعضاء للخطر في حالة تسمم أول أكسيد الكربون.

ما هو الاكسجين؟

يعطي الهيموجلوبين الدموي الأحمر لون خلايا الدم الحمراء ويؤدي أيضًا وظائف مهمة في السلسلة التنفسية. يحتوي الهيموغلوبين أيضًا على مركب حديد ثنائي التكافؤ يمكنه الارتباط بالأكسجين. لذلك يشار إليها أيضًا على أنها مرتبطة بالأكسجين. يسمى ارتباط الأكسجين بصبغة الدم الحمراء بالأكسجين في المصطلحات الطبية.

وهكذا يؤدي الدم مهمة وسيط النقل أثناء التنفس ويجلب الأكسجين إلى الأعضاء والأنسجة الفردية. يوجد الأكسجين في الدم بشكل مقيد ومنحل جسديًا. يلعب الشكل المذاب دورًا على وجه الخصوص في تبادل الأكسجين بين الحويصلات الرئوية والبلازما. يعتمد تبادل الأكسجين بين بلازما الدم والنسيج الخلالي أيضًا على الأكسجين المذاب ، حيث تتم هذه العملية عن طريق الانتشار.

ومع ذلك ، فإن قابلية ذوبان الأكسجين محدودة فقط. يحافظ نقل الأكسجين المرتبط بالهيموغلوبين على إمداد الخلايا الحيوية بالأكسجين على الرغم من قابلية الذوبان المحدودة.

الوظيفة والمهمة

أثناء الأوكسجين ، يرتبط الأكسجين بالهيموجلوبين. نتيجة لذلك ، يغير الجزيء شكله ، أي الترتيب المكاني. خلال هذه العملية ، تغير ذرة الحديد المركزية في صبغة الدم موقعها.بهذه الطريقة يحقق الربط حالة وظيفية ديناميكية. في حالة الأوكسجين ، لا توجد أكسدة حقيقية أو تفاعل معقد كيميائيًا.

يُعرف الهيموغلوبين غير المرتبط أيضًا باسم deoxyhemoglobin ويظهر على شكل حرف T. فقط عندما يرتبط ذرات الأكسجين ، يتم تحويل صبغة الدم إلى شكل R المريح ، والذي يُعرف أيضًا باسم أوكسي هيموغلوبين. يعتمد تقارب الهيموغلوبين للأكسجين ، على سبيل المثال ، على عوامل مثل تشكيل الجزيئات. في الشكل R المريح ، يكون لصبغة الدم الحمراء تقارب أكبر من صبغة T المتوترة.

تلعب قيمة الأس الهيدروجيني أيضًا دورًا في تقارب ارتباط الهيموجلوبين بالأكسجين والذي لا ينبغي التقليل من شأنه. كما تزداد ألفة ارتباط الهيموجلوبين مع زيادة الرقم الهيدروجيني. درجة الحرارة لها تأثير كبير بنفس القدر على ألفة ارتباط صبغة الدم الحمراء. يزداد التقارب مع انخفاض درجات الحرارة ، ونتيجة لذلك ، يتم فقده عندما تكون درجات الحرارة الأساسية مرتفعة للغاية. بالإضافة إلى هذه العوامل ، فإن ألفة ارتباط الهيموجلوبين تعتمد أيضًا على تركيز ثاني أكسيد الكربون.

يتم تلخيص الاعتماد على عوامل محتوى ثاني أكسيد الكربون وقيمة الأس الهيدروجيني في الدم على أنه ما يسمى بتأثير بور. عند ارتفاع درجة الحموضة وانخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون ، هناك تقارب كبير. يزداد تركيز أوكسي هيموغلوبين وفقًا لهذه الظروف. نتيجة لذلك ، يقل تقارب الربط مع ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون وانخفاض قيمة الأس الهيدروجيني.

يأخذ مجرى الدم في الجسم بشكل طبيعي هذه العوامل في الاعتبار عند نقل الأكسجين. على سبيل المثال ، تحتوي الشعيرات الدموية في الرئتين على مستوى منخفض من ثاني أكسيد الكربون ودرجة حموضة عالية نسبيًا. وفقًا لذلك ، فإن ألفة ارتباط الهيموجلوبين في الرئتين عالية. هذا يؤدي إلى أكسجة صبغة الدم الحمراء. خارج الشعيرات الدموية الرئوية ، يوجد محتوى مرتفع نسبيًا من ثاني أكسيد الكربون مع انخفاض قيمة الأس الهيدروجيني. يتناقص ألفة ارتباط الهيموجلوبين وفقًا لذلك ويطلق الأكسجين قطعة قطعة ، والتي يتم تناولها بعد ذلك بواسطة الأنسجة والأعضاء.

يُعرف هذا التفكك للأكسجين عن جزيئات الهيموجلوبين باسم نزع الأكسجين وهو مهم لتزويد الجسم بالأكسجين مثل الأوكسجين.

الامراض والاعتلالات

في حالة التسمم بأول أكسيد الكربون ، تكون أكسدة الهيموجلوبين محدودة أو حتى معطلة تمامًا. وذلك لأن ألفة ارتباط الهيموجلوبين بأول أكسيد الكربون تزيد بنحو 300 مرة عن ألفة الارتباط بالأكسجين. بهذه الطريقة ، في حالة استنشاق الدخان ، يتراكم أول أكسيد الكربون في الهيموجلوبين في وقت قصير جدًا ، مما يؤدي إلى إنتاج الكربوكسي هيموغلوبين. هذا يخلق انسدادًا لامتصاص الأكسجين وينخفض ​​محتوى الأكسجين في الدم شيئًا فشيئًا.

وبالتالي فإن التسمم القوي بأول أكسيد الكربون يؤدي إلى نقص الأكسجة ، أي نقص عام في أنسجة الجسم وأعضاءه بالأكسجين. عندما يصل مستوى ثاني أكسيد الكربون في الدم إلى نسبة معينة ، يخرج الشخص المصاب بسبب نقص العرض. إذا استمر المستوى في الارتفاع بعد الإغماء ، يحدث الموت أعلى من تركيز معين. في حالة نقص الإمداد بالأكسجين ، تموت أنسجة الجسم بشكل لا رجعة فيه.

تتوفر علاجات الأكسجين لعلاج انخفاض تركيزات الأكسجين في الدم الشرياني. هذه العلاجات مفيدة أيضًا للانسداد الرئوي. وينطبق الشيء نفسه على النوبات القلبية أو قصور الجهاز التنفسي أو قصور القلب. العديد من أمراض القلب والرئة مهددة بنقص الأكسجة.

يهدد نقص الأكسجة أيضًا بفقر الدم ، نظرًا لوجود عدد قليل جدًا من خلايا الدم الحمراء في البلازما في هذا المرض. كلما قل الهيموغلوبين ، قل الأكسجين الذي يمكن نقله إلى الأعضاء في الشكل المرتبط. يمكن أن ينتج فقر الدم عن فقدان الدم ، ولكن يمكن أن يحدث أيضًا بسبب نقص الحديد أو حمض الفوليك.

يمكن أن تؤدي اضطرابات تكوين الدم أيضًا إلى ظواهر فقر الدم ، والتي قد تترافق مع مزيد من اضطرابات تكوين الدم والأعراض المصاحبة الأخرى. يتم علاج فقر الدم اعتمادًا على السبب والتراجع في سياق أعراض النقص بمجرد معالجة النقص السببي.