Transport kyslíku

Z Transport kyslíku Představuje fyziologický proces v organismu, ve kterém je kyslík transportován z alveol do všech tělesných buněk. Probíhají složité fyzikální a chemické procesy, které spolu úzce souvisejí. Pokud jsou tyto procesy narušeny, může být tělo nedostatečně zásobeno kyslíkem.

Co je transport kyslíku?

Sacharidy, tuky a bílkoviny jsou oxidovány za vzniku energie v organismu. Tato oxidace je také známá jako spalování a vyžaduje kyslík jako reaktant. Oxidace však musí probíhat ve všech buňkách těla, aby se generovala energie, takže je třeba transportovat kyslík ve vzduchu, který je k tomu potřebný, z plicních alveol rovnoměrně do všech oblastí těla. To lze provést pouze přepravou kyslíku.

Transport kyslíku závisí na určitých fyzikálních a chemických ovlivňujících proměnných a faktorech. Existují dva možné způsoby dopravy. Většina kyslíku je reverzibilně vázána na atom železa v hemoglobinu prostřednictvím komplexní vazby. V menší míře může být kyslík také rozpuštěn přímo v krevní plazmě.

Kyslík difunduje z plicních alveol (alveol) do krevní plazmy. Čím vyšší je parciální tlak v alveolech, tím více kyslíku se dostává do krve. Krev bohatá na kyslík nejprve proudí do levé komory a odtud je transportována jako arteriální krev přes tepny do cílových orgánů a cílových buněk.

Jak reverzibilně vázaná na hemoglobin, tak i kyslík volně rozpuštěný v krevní plazmě se tam uvolňují a dostávají se k jednotlivým buňkám. Zde vzniká oxid uhličitý, který se spolu s nespotřebovaným kyslíkem vrací do plicní tepny venózním krevním oběhem. V plicích se oxid uhličitý uvolňuje a vydechuje a současně se do krve přes alveoly dostává nový kyslík.

Funkce a úkol

Nejdůležitější funkcí přenosu kyslíku je rovnoměrné rozdělení inhalovaného kyslíku do všech tělesných buněk. To představuje největší problém přenosu kyslíku.

V tělních buňkách se energetické zdroje uhlohydrátů, tuků a bílkovin oxidují uvolněním energie. Energie udržuje všechny životní procesy. Pokud by se zastavil přísun kyslíku, zasažené buňky by zemřely. Pokud existuje vyšší potřeba kyslíku, například během fyzické práce, musí být transportováno více kyslíku než během klidových fází.

V takovém případě je nutné, aby rozdíl v koncentraci kyslíku mezi plicními alveoly a krevní plazmou byl vyšší, než když je poptávka nižší. Dýchací a srdeční frekvence se odpovídajícím způsobem zvyšují. Zvýší se parciální tlak kyslíku. Tímto způsobem je více kyslíku rozpuštěno v krevní plazmě nebo vázáno v hemoglobinu.

Hemoglobin tvoří komplexní sloučeniny se železem, které po absorpci první molekuly kyslíku mohou také vázat ještě více molekul kyslíku. Základní jednotka hemoglobinu, hem, je komplex železa (II) se čtyřmi molekulami globinu, atom železa v hemu může vázat až čtyři molekuly kyslíku. Když je navázána první molekula kyslíku, změní se konformace hemu takovým způsobem, že další příjem kyslíku je ještě snazší. Barva hemoglobinu se mění z tmavě na světle červenou.

Zatížení hemoglobinu závisí na několika fyzikálních a chemických faktorech, které spolu úzce souvisejí. Existuje kooperativní efekt, který se projevuje zvyšující se afinitou hemoglobinu ke kyslíku s jeho vyšším zatížením.

Nízká hodnota pH s vysokým parciálním tlakem oxidu uhličitého však dává přednost úplnému uvolnění kyslíku z hemoglobinu. Totéž platí, pokud teplota stoupne. Ke změnám těchto fyzických podmínek dochází v rámci různých stavů činnosti těla, takže zásobování organismu kyslíkem je optimálně koordinováno s normálně fungujícím transportem kyslíku.

Zde najdete své léky

Nemoci a nemoci

Pokud tělo již není optimálně zásobováno kyslíkem, může to vést k funkčním omezením a selhání postižených orgánů. Kyslík nemůže být uložen v těle. Proto musí být aktivní transport kyslíku neustále udržován pro všechny životní procesy. Pokud je však přívod kyslíku přerušen pouze na několik minut, často je výsledkem nevratné poškození orgánů nebo dokonce selhání orgánů.

Optimálně fungující krevní oběh je předpokladem pro hladký transport kyslíku. Poruchy oběhového systému v důsledku arteriosklerotických vaskulárních změn, krevních sraženin nebo blokád může významně narušit přísun kyslíku do těla.

Pokud jsou krevní cévy zúžené, krevní tlak stoupá, aby orgány zásobovaly orgány kyslíkem. V případě infarktu, cévní mozkové příhody nebo plicní embolie může být kompletně blokován přívod krve a tím i přívod kyslíku.

Jiné příčiny nedostatečného přísunu kyslíku do těla jsou různá srdeční onemocnění, která jsou spojena se snížením čerpací kapacity. Mezi ně patří obecné srdeční selhání, srdeční arytmie nebo zánětlivé srdeční onemocnění. Nakonec již nezpůsobují dostatek krve k dosažení příslušných cílových orgánů.

Nedostatečná dodávka kyslíku do organismu však může být také důsledkem onemocnění krve nebo určitých typů otravy. Například molekula oxidu uhelnatého soutěží s molekulou kyslíku o vazebná místa v hemoglobinu v důsledku podobné molekulární struktury. Otrava oxidem uhelnatým tedy není ničím jiným než nedostatečným přísunem kyslíku, který může vést k úmrtí v důsledku zadušení.

Kromě toho existují různá genetická onemocnění krve, která ovlivňují strukturu hemoglobinu a způsobují chronický nedostatek kyslíku. Jako příklad lze uvést anémii srpkovitých buněk. Další formy anémie (anémie) také vedou k neustálému nedostatku kyslíku.