Vận chuyển oxy

Sau đó Vận chuyển oxy đại diện cho một quá trình sinh lý trong cơ thể sinh vật, trong đó oxy được vận chuyển từ phế nang đến tất cả các tế bào cơ thể. Các quá trình vật lý và hóa học phức tạp diễn ra liên kết chặt chẽ với nhau. Nếu các quá trình này bị rối loạn, cơ thể có thể không được cung cấp đầy đủ oxy.

Vận chuyển oxy là gì?

Carbohydrate, chất béo và protein được oxy hóa để tạo ra năng lượng trong cơ thể sinh vật. Quá trình oxy hóa này còn được gọi là quá trình đốt cháy và cần oxy làm chất phản ứng. Tuy nhiên, quá trình oxy hóa phải diễn ra trong tất cả các tế bào cơ thể để tạo ra năng lượng, do đó cần phải vận chuyển oxy trong không khí cần thiết cho việc này từ phế nang phổi đồng đều đến tất cả các vùng của cơ thể. Điều này chỉ có thể được thực hiện thông qua vận chuyển oxy.

Sự vận chuyển oxy phụ thuộc vào một số biến và yếu tố ảnh hưởng vật lý và hóa học. Có hai hình thức vận chuyển. Hầu hết oxy liên kết thuận nghịch với nguyên tử sắt trong hemoglobin thông qua liên kết phức tạp. Ở một mức độ thấp hơn, oxy cũng có thể được hòa tan trực tiếp trong huyết tương.

Ôxy khuếch tán từ phế nang phổi (phế nang) vào huyết tương. Áp suất riêng phần trong phế nang càng cao thì lượng oxy vào máu càng nhiều. Máu giàu oxy ban đầu chảy vào tâm thất trái của tim và từ đó được vận chuyển dưới dạng máu động mạch qua động mạch đến các cơ quan đích và tế bào đích.

Cả hai liên kết thuận nghịch với hemoglobin và oxy hòa tan tự do trong huyết tương được giải phóng ở đó và đến các tế bào riêng lẻ. Đây là nơi sản phẩm đốt cháy carbon dioxide được tạo ra, cùng với lượng oxy không được sử dụng, trở lại động mạch phổi qua đường máu tĩnh mạch. Trong phổi, carbon dioxide được thải ra và thở ra, đồng thời oxy mới được đưa vào máu qua các phế nang.

Chức năng & nhiệm vụ

Chức năng quan trọng nhất của vận chuyển oxy là phân phối oxy hít vào đồng đều cho tất cả các tế bào cơ thể. Điều này thể hiện thách thức lớn nhất trong vận chuyển oxy.

Trong các tế bào của cơ thể, các nguồn năng lượng carbohydrate, chất béo và protein bị oxy hóa cùng với việc giải phóng năng lượng. Năng lượng duy trì mọi quá trình sống. Nếu ngừng cung cấp oxy, các tế bào bị ảnh hưởng sẽ chết. Khi nhu cầu oxy cao hơn, chẳng hạn như trong quá trình làm việc thể chất, lượng oxy phải được vận chuyển nhiều hơn trong giai đoạn nghỉ ngơi.

Trong trường hợp này, sự chênh lệch nồng độ oxy giữa phế nang phổi và huyết tương phải cao hơn khi nhu cầu thấp hơn. Nhịp thở và nhịp tim cũng tăng theo. Áp suất riêng phần oxy tăng lên. Bằng cách này, nhiều oxy hơn được hòa tan trong huyết tương hoặc liên kết trong hemoglobin.

Hemoglobin tạo thành các hợp chất phức tạp với sắt, có thể liên kết nhiều phân tử oxy hơn sau khi phân tử oxy đầu tiên đã được hấp thụ. Đơn vị cơ bản của hemoglobin, heme, là một phức hợp sắt (II) với 4 phân tử globin. Nguyên tử sắt của heme có thể liên kết với 4 phân tử oxy. Khi phân tử oxy đầu tiên được liên kết, cấu trúc của heme bị thay đổi theo cách mà việc hấp thụ oxy thậm chí còn dễ dàng hơn. Màu sắc của huyết sắc tố thay đổi từ đậm sang đỏ nhạt.

Tải trọng trên hemoglobin phụ thuộc vào một số yếu tố vật lý và hóa học có liên quan chặt chẽ với nhau. Có một hiệu ứng hợp tác, thể hiện ở việc tăng ái lực oxy của hemoglobin với lượng tải cao hơn của nó.

Tuy nhiên, giá trị pH thấp với áp suất riêng phần carbon dioxide cao tạo điều kiện cho sự giải phóng hoàn toàn oxy từ hemoglobin. Điều tương tự cũng áp dụng cho sự gia tăng nhiệt độ. Những thay đổi trong các điều kiện vật chất này diễn ra trong phạm vi các trạng thái hoạt động khác nhau của cơ thể, do đó việc cung cấp oxy cho sinh vật được phối hợp tối ưu với quá trình vận chuyển oxy hoạt động bình thường.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật & ốm đau

Nếu cơ thể không còn được cung cấp oxy tối ưu, nó có thể dẫn đến hạn chế chức năng và suy giảm các cơ quan bị ảnh hưởng. Oxy không thể được lưu trữ trong cơ thể. Do đó, sự vận chuyển oxy chủ động phải được duy trì liên tục cho mọi quá trình sống. Tuy nhiên, nếu việc cung cấp oxy chỉ bị gián đoạn trong vài phút, thì thường là hậu quả của việc tổn thương cơ quan không thể phục hồi hoặc thậm chí là suy cơ quan.

Lưu thông máu hoạt động tối ưu là điều kiện tiên quyết để vận chuyển oxy suôn sẻ. Rối loạn hệ thống tuần hoàn do thay đổi mạch máu bị xơ cứng, cục máu đông hoặc tắc nghẽn có thể làm suy giảm đáng kể lượng oxy cung cấp cho cơ thể.

Nếu mạch máu bị thu hẹp, huyết áp sẽ tăng lên để tiếp tục cung cấp oxy cho các cơ quan. Trong trường hợp bị đau tim, đột quỵ hoặc thuyên tắc phổi, nguồn cung cấp máu và do đó cung cấp oxy có thể bị chặn hoàn toàn.

Các nguyên nhân khác của việc cung cấp không đủ oxy cho cơ thể là các bệnh tim khác nhau có liên quan đến việc giảm khả năng bơm. Chúng bao gồm suy tim nói chung, rối loạn nhịp tim hoặc bệnh tim viêm. Cuối cùng, điều này có nghĩa là không đủ máu có thể đến các cơ quan mục tiêu liên quan.

Tuy nhiên, việc cung cấp không đủ oxy cho sinh vật cũng có thể gây ra các bệnh về máu hoặc một số loại ngộ độc. Ví dụ, phân tử carbon monoxide cạnh tranh với phân tử oxy về các vị trí liên kết trong hemoglobin do cấu trúc phân tử tương tự. Do đó, ngộ độc carbon monoxide không gì khác ngoài việc cung cấp không đủ oxy, có thể dẫn đến tử vong do ngạt thở.

Hơn nữa, có nhiều bệnh máu di truyền khác nhau ảnh hưởng đến cấu trúc của hemoglobin và gây ra tình trạng thiếu oxy mãn tính. Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm có thể kể đến như một ví dụ. Các dạng thiếu máu khác (thiếu máu) cũng dẫn đến tình trạng thiếu oxy liên tục.