Deoksigenacija je disocijacija kisik molekule iz hemoglobin molekule u ljudskom krv. Tjelesni kisik opskrba se gradi na ciklusu oksigenacije i deoksigenacije. U pojavama poput dima udisanje, ovaj ciklus je poremećen.
Što je deoksigenacija?
Deoksigenacija je disocijacija kisik molekule iz hemoglobin molekule u čovjeku krv. Kemijska deoksigenacija uključuje disocijaciju atoma kisika iz atomske veze. Medicina se odnosi na raspadanje kisikovih veza na hemoglobin. Hemoglobin je crveni krv pigment koji sadrži dvovalentnost željezo atoma. U ljudsko disanje, hemoglobin služi kao transportni medij zahvaljujući ovom afinitetu za kisik željezo veza. Svi organi i tkiva u tijelu trebaju kisik. Krv transportira atome kisika do najtanjih grana krvotoka i tako opskrbljuje sva tkiva. Kisik ima samo ograničenu topivost. Stoga je prisutan u krvnoj plazmi ne samo u slobodnom obliku, već i u obliku vezanom za hemoglobin. To se vezanje naziva i oksigenacijom i suprotno je od deoksigenacije. Afinitet vezanja hemoglobina za kisik mijenja se u različitim okruženjima tijela. Kada se afinitet smanji, dolazi do deoksigenacije. Atomi kisika se tako isporučuju u pojedina tkiva i organe tijela. Hemoglobin bez veza naziva se i deoksihemoglobin. Analogno tome, hemoglobin vezan za kisik naziva se oksihemoglobin.
Funkcija i svrha
Oksigenacija i deoksigenacija igraju zajedno u ljudskom organizmu kako bi pružili vitalni kisik tkivima. Na primjer, fizički otopljeni kisik igra ulogu u razmjeni između krvne plazme i plućnih alveola. Između plazme i intersticija izmjena kisika odvija se difuzijom. Fizički otopljeni kisik također igra ulogu u ovom procesu. Međutim, za održavanje opskrbe kisikom svih stanica, vezanje za hemoglobin također je važan proces zbog njegove ograničene topljivosti. Kada se hemoglobin oksigenira, njegova se konformacija mijenja. Ovom promjenom položaja, središnji željezo atom u pigmentu crvene krvi prostorno se preuređuje i hemoglobin poprima dinamičko funkcionalno stanje. Bez vezivanja kisika, hemoglobin je zapravo deoksihemoglobin i tako pokazuje napeti T-oblik. Oksigenacijom se oblik hemoglobina mijenja u opušteni oblik R. Tada govorimo o oksihemoglobinu. Afinitet hemoglobina za kisik mijenja se s određenim oblikom i prostornim rasporedom molekula. U svom opuštenom obliku, pigment crvene krvi tako ima veći afinitet za kisik nego u svom napetom obliku. Vrijednost pH također utječe na afinitet. Što je veći pH u odgovarajućem tjelesnom okruženju, to je veći afinitet hemoglobina za vezanje kisika. Osim toga, temperature utječu na svojstva vezivanja. Na primjer, afinitet vezanja za kisik raste s padom temperature. Osim toga, afinitet vezanja kisika ovisi o ugljen sadržaj dioksida. Ova ovisnost o ugljen dioksid koncentracija, zajedno s ovisnošću o pH, naziva se Bohrov efekt. Afinitet vezanja hemoglobina za kisik pada kao ugljen razina dioksida raste, a pH je nizak. Dakle, kad ugljični dioksid razina je niska, a ph visok, afinitet se povećava. Iz tog razloga hemoglobin oksigenira u alveolarnim kapilarima pluća tijekom disanja, jer dolazi do smanjenja ugljični dioksid razina i pH krvi se povećava. Suprotno tome, relativno visoke koncentracije CO2 pri niskim pH vrijednostima prisutne su u krvnom sustavu šire cirkulacija tijela. Afinitet vezanja pigmenta crvene krvi tako se smanjuje. Kisik se disocira od molekula hemoglobina i dolazi do deoksigenacije. Stoga, bez deoksigenacije, krv ne bi bila učinkovit transportni medij kisika. Dapače, ako molekule kisika ostanu trajno vezane za željezo hemoglobina, ni tjelesna tkiva ni organi ne bi imali koristi od transporta.
Bolesti i tegobe
Kod trovanja ugljičnim monoksidom oslabljena je funkcija vezanja kisika hemoglobina. Na primjer, ako je pacijent udisao previše dima u scenariju požara, ugljični monoksid se veže na molekule željeza hemoglobina umjesto kisika. Kao rezultat, u plazmi je manje oksihemoglobina. U tijelu gotovo da nema oksigenacije, jer afinitet kisika crvenog krvnog pigmenta pada s CO koncentracija. Deoksigenaciji hemoglobina favorizira se kako afinitet pada. Javlja se hipoksija. Tijelo tada više nema dovoljno kisika. U slučaju teške opijenosti govorimo o anoksiji. Takav je fenomen potpuna odsutnost kisika u tkivima tijela. Dok je anoksija gotovo uvijek povezana s dimom udisanje, hipoksiju mogu uzrokovati i anemija or embolija. Srpasta ćelija anemija pacijenti, na primjer, pate od kronične anemije. Njihov abnormalni hemoglobin nastoji se nakupiti, začepljujući krv posuđe i ne uspijevajući adekvatno oksigenirati. Stoga, srpaste stanice anemija također može uzrokovati hipoksiju. Isto se odnosi i na tzv.talasemija, u kojem je poremećena sinteza alfa lanaca u proteinskom dijelu hemoglobina. U kontekstu hipoksije, u tijelu uvijek postoji poremećeni metabolizam stanica. Stanice tijela uvijek su oštećene nedostatkom kisika. Koliko su ozbiljne posljedice opskrbe nedostatkom, ovisi, na primjer, o tome koliko se brzo može otkloniti. The administraciju kisika važan je korak liječenja većine bolesti s nedostatkom. Za hematopoetske bolesti ili poremećaje hemoglobina, transfuzija krvi je obično neophodna.
