Các oxy hóa đề cập đến sự liên kết của sắc tố hồng cầu với các phân tử oxy. Ngược lại, còn được gọi là quá trình khử oxy và diễn ra khi nồng độ CO quá cao hoặc giá trị pH trong máu quá thấp. Quá trình khử oxy tiến triển gây nguy hiểm cho việc cung cấp oxy cho các cơ quan trong trường hợp nhiễm độc carbon monoxide.
Oxy hóa là gì?
Huyết sắc tố hồng cầu tạo cho hồng cầu có màu sắc và cũng thực hiện các chức năng quan trọng trong chuỗi hô hấp. Hemoglobin cũng chứa một hợp chất sắt hóa trị hai có thể liên kết với oxy. Do đó, nó còn được gọi là oxy-affine. Sự liên kết oxy của sắc tố hồng cầu được gọi là oxy trong thuật ngữ y tế.
Do đó, máu hoàn thành nhiệm vụ của một phương tiện vận chuyển trong quá trình hô hấp và mang oxy đến các cơ quan và mô riêng lẻ. Oxy có trong máu ở cả dạng liên kết và dạng hòa tan vật lý. Dạng hòa tan đóng một vai trò đặc biệt trong việc trao đổi oxy giữa phế nang phổi và huyết tương. Sự trao đổi oxy giữa huyết tương và tế bào cũng phụ thuộc vào oxy hòa tan, vì quá trình này được thực hiện thông qua khuếch tán.
Tuy nhiên, oxy chỉ có khả năng hòa tan hạn chế. Sự vận chuyển oxy liên kết với hemoglobin duy trì việc cung cấp oxy cho tế bào quan trọng mặc dù khả năng hòa tan hạn chế.
Chức năng & nhiệm vụ
Trong quá trình oxy hóa, oxy liên kết với hemoglobin. Kết quả là, phân tử thay đổi cấu trúc của nó, tức là sự sắp xếp không gian. Trong quá trình này, nguyên tử sắt trung tâm của huyết sắc tố thay đổi vị trí của nó.Bằng cách này, ràng buộc đạt được trạng thái chức năng động. Với quá trình oxy hóa, không có quá trình oxy hóa thực sự hoặc phản ứng phức tạp về mặt hóa học.
Hemoglobin không liên kết còn được gọi là deoxyhemoglobin và có dạng hình chữ T căng thẳng. Chỉ khi nó liên kết với các nguyên tử oxy thì sắc tố máu mới được chuyển đổi thành dạng R thư giãn, còn được gọi là oxyhemoglobin. Ví dụ, ái lực của hemoglobin đối với oxy phụ thuộc vào các yếu tố như cấu trúc của các phân tử. Ở dạng R giãn, sắc tố máu đỏ có ái lực hơn ở dạng T căng.
Giá trị pH cũng đóng một vai trò không thể đánh giá thấp đối với ái lực liên kết oxy của hemoglobin. Khi giá trị pH tăng, ái lực liên kết của hemoglobin cũng vậy. Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn không kém đến ái lực liên kết của hồng cầu. Ái lực tăng khi nhiệt độ giảm và kết quả là mất đi khi nhiệt độ lõi quá cao. Ngoài những yếu tố này, ái lực liên kết của hemoglobin cũng phụ thuộc vào nồng độ carbon dioxide.
Sự phụ thuộc vào các yếu tố hàm lượng carbon dioxide và độ pH trong máu được gọi là hiệu ứng Bohr. Ở độ pH cao và mức carbon dioxide thấp, có ái lực cao. Nồng độ oxyhemoglobin tăng tương ứng trong những điều kiện này. Do đó, ái lực liên kết giảm khi hàm lượng carbon dioxide cao và giá trị pH thấp.
Dòng máu của cơ thể tự nhiên sẽ tính đến những yếu tố này khi vận chuyển oxy. Ví dụ, các mao mạch của phổi có hàm lượng carbon dioxide thấp và giá trị pH tương đối cao. Ái lực gắn kết của hemoglobin trong phổi theo đó cũng cao. Điều này dẫn đến quá trình oxy hóa sắc tố hồng cầu. Bên ngoài mao mạch phổi có một lượng CO2 tương đối cao với giá trị pH thấp. Ái lực liên kết của hemoglobin giảm tương ứng và giải phóng oxy từng chút một, sau đó sẽ được các mô và cơ quan tiếp nhận.
Sự phân ly oxy này khỏi các phân tử hemoglobin được gọi là quá trình khử oxy và cũng quan trọng đối với việc cung cấp oxy cho cơ thể như quá trình oxy hóa.
Bệnh tật & ốm đau
Trong trường hợp ngộ độc carbon monoxide, quá trình oxy hóa hemoglobin bị hạn chế hoặc thậm chí bị vô hiệu hóa hoàn toàn. Điều này là do ái lực liên kết của hemoglobin đối với carbon monoxide cao gấp khoảng 300 lần ái lực liên kết với oxy. Bằng cách này, trong trường hợp hít phải khói, carbon monoxide tích tụ trong hemoglobin trong một thời gian rất ngắn, do đó tạo ra carboxyhemoglobin. Điều này tạo ra sự tắc nghẽn cho việc hấp thụ oxy và hàm lượng oxy trong máu giảm xuống từng chút một.
Do đó, ngộ độc CO mạnh gây ra tình trạng thiếu oxy, tức là tình trạng cung cấp oxy chung cho các mô và cơ quan trong cơ thể. Nếu nồng độ CO trong máu đạt đến một tỷ lệ nhất định, người liên quan sẽ ngất xỉu do cung cấp dưới mức này. Nếu mức độ tiếp tục tăng lên sau khi ngất xỉu, cái chết xảy ra trên một nồng độ nhất định. Trong trường hợp không cung cấp đủ oxy, mô cơ thể sẽ chết không thể phục hồi.
Các liệu pháp oxy có sẵn để điều trị giảm nồng độ oxy trong máu động mạch. Các liệu pháp này cũng rất hữu ích cho chứng thuyên tắc phổi. Điều tương tự cũng áp dụng cho các cơn đau tim, suy hô hấp hoặc suy tim. Nhiều bệnh tim phổi đe dọa tình trạng thiếu oxy.
Tình trạng thiếu oxy cũng đe dọa đến bệnh thiếu máu, vì có quá ít tế bào hồng cầu trong huyết tương trong bệnh này. Hemoglobin càng ít, oxy có thể vận chuyển vào các cơ quan ở dạng liên kết càng ít. Thiếu máu có thể do mất máu, nhưng cũng có thể do thiếu sắt hoặc axit folic.
Rối loạn tạo máu cũng có thể dẫn đến hiện tượng thiếu máu, có thể kết hợp với các rối loạn tạo máu khác và các triệu chứng đi kèm khác. Thiếu máu được điều trị tùy thuộc vào nguyên nhân của nó và thoái lui trong bối cảnh các triệu chứng thiếu máu ngay sau khi sự thiếu hụt nguyên nhân đã được khắc phục.
