Transport kyslíka

Z Transport kyslíka predstavuje fyziologický proces v organizme, v ktorom je kyslík transportovaný z alveol do všetkých telesných buniek. Zahŕňa to zložité fyzikálne a chemické procesy, ktoré sú úzko prepojené. Ak sú tieto procesy narušené, telo môže byť nedostatočne zásobené kyslíkom.

Čo je transport kyslíka?

Na tvorbu energie v organizme sa oxidujú uhľohydráty, tuky a bielkoviny. Táto oxidácia je tiež známa ako spaľovanie a vyžaduje kyslík ako reaktant. Oxidácia sa však musí uskutočňovať vo všetkých bunkách tela, aby sa vytvorila energia, takže je potrebné prenášať kyslík vo vzduchu, ktorý je na to potrebný, z pľúcnych alveol rovnomerne do všetkých oblastí tela. To je možné dosiahnuť len transportom kyslíka.

Transport kyslíka závisí od určitých fyzikálnych a chemických ovplyvňujúcich premenných a faktorov. Existujú dva možné spôsoby dopravy. Väčšina kyslíka sa reverzibilne viaže na atóm železa v hemoglobíne komplexnou väzbou. V menšej miere môže byť kyslík tiež rozpustený priamo v krvnej plazme.

Kyslík difunduje z pľúcnych alveol (alveol) do krvnej plazmy. Čím vyšší je parciálny tlak v alveoloch, tým viac kyslíka sa dostáva do krvi. Krv bohatá na kyslík najskôr prúdi do ľavej komory a odtiaľ je cez tepny transportovaná ako arteriálna krv do cieľových orgánov a cieľových buniek.

Tam sa uvoľňuje vratná väzba na hemoglobín a kyslík voľne rozpustený v krvnej plazme a dostávajú sa k jednotlivým bunkám. Tu sa vytvára produkt spaľovania oxid uhličitý, ktorý sa spolu s nepoužitým kyslíkom vracia do pľúcnej tepny cez žilový krvný obeh. V pľúcach sa uvoľňuje a vydychuje oxid uhličitý a súčasne sa do krvi cez alveoly dostáva nový kyslík.

Funkcia a úloha

Najdôležitejšou funkciou prenosu kyslíka je rovnomerné rozdelenie vdýchnutého kyslíka do všetkých buniek tela. To predstavuje najväčšiu výzvu pre transport kyslíka.

V telesných bunkách sa energetické nosiče uhľohydrátov, tukov a bielkovín oxidujú uvoľňovaním energie. Energia udržiava všetky životné procesy. Keby sa mal zastaviť prívod kyslíka, postihnuté bunky by zomreli. Ak je potreba kyslíka vyššia, napríklad počas fyzickej práce, musí sa transportovať viac kyslíka ako počas odpočinkových fáz.

V takom prípade je potrebné, aby rozdiel v koncentrácii kyslíka medzi pľúcnymi alveolmi a krvnou plazmou musel byť vyšší, ako keď je dopyt nižší. Dýchacie a srdcové frekvencie sa zodpovedajúco zvyšujú. Zvyšuje sa parciálny tlak kyslíka. Týmto spôsobom sa v krvi alebo v hemoglobíne viaže viac kyslíka.

Hemoglobín vytvára komplexné zlúčeniny so železom, ktoré sa po absorpcii prvej molekuly kyslíka môžu viazať ešte viac molekúl kyslíka. Základná jednotka hemoglobínu, hem, je komplex železa (II) so štyrmi molekulami globínu, atóm železa v heme sa môže viazať až na štyri molekuly kyslíka. Keď je naviazaná prvá molekula kyslíka, konformácia hemu sa zmení tak, že sa ešte uľahčí ďalší príjem kyslíka. Farba hemoglobínu sa mení z tmavej na svetlo červenú.

Zaťaženie hemoglobínu závisí od niekoľkých fyzikálnych a chemických faktorov, ktoré spolu úzko súvisia. Existuje kooperatívny efekt, ktorý sa prejavuje zvýšenou afinitou hemoglobínu k kyslíku pri jeho vyššom zaťažení.

Nízka hodnota pH s vysokým parciálnym tlakom oxidu uhličitého však uprednostňuje úplné uvoľnenie kyslíka z hemoglobínu. To isté platí, ak teplota stúpa. Zmeny týchto fyzikálnych podmienok sa uskutočňujú v rámci rôznych stavov činnosti tela, takže prívod kyslíka do organizmu je optimálne koordinovaný s normálne fungujúcim transportom kyslíka.

Svoje lieky nájdete tu

Choroby a choroby

Ak telo už nie je optimálne zásobované kyslíkom, môže to viesť k funkčným obmedzeniam a zlyhaniu postihnutých orgánov. Kyslík sa v tele nemôže ukladať. Preto musí byť aktívny transport kyslíka neustále udržiavaný počas všetkých životných procesov. Ak je však prívod kyslíka prerušený iba na niekoľko minút, často je výsledkom nevratné poškodenie orgánov alebo dokonca zlyhanie orgánov.

Optimálne fungujúci krvný obeh je predpokladom hladkého transportu kyslíka. Poruchy obehového systému v dôsledku arteriosklerotických cievnych zmien, krvných zrazenín alebo blokád môžu významne narušiť prísun kyslíka do tela.

Ak sú krvné cievy zúžené, krvný tlak stúpa, aby orgány naďalej zásobovali kyslík orgánmi. V prípade srdcového infarktu, mozgovej príhody alebo pľúcnej embólie môže byť úplne zablokovaný prívod krvi a tým aj prívod kyslíka.

Ďalšími príčinami nedostatočného prísunu kyslíka do tela sú rôzne srdcové choroby, ktoré sú spojené so znížením čerpacej kapacity. Medzi ne patrí všeobecné srdcové zlyhanie, srdcové arytmie alebo zápalové srdcové choroby. V konečnom dôsledku to znamená, že k cieľovým orgánom sa nemôže dostať dostatok krvi.

Nedostatočné zásobovanie organizmu kyslíkom však môže byť tiež dôsledkom krvných chorôb alebo určitých druhov otravy. Napríklad molekula oxidu uhoľnatého súťaží s molekulou kyslíka o väzbové miesta v hemoglobíne v dôsledku podobnej molekulárnej štruktúry. Otrava oxidom uhoľnatým teda nie je ničím iným ako nedostatočným prísunom kyslíka, ktorý môže viesť k úmrtiu v dôsledku zadusenia.

Ďalej existujú rôzne genetické ochorenia krvi, ktoré ovplyvňujú štruktúru hemoglobínu a spôsobujú chronický nedostatok kyslíka. Ako príklad možno uviesť anémiu kosáčikovitých buniek. Konštantný nedostatok kyslíka vedie tiež k iným formám anémie (anémia).