deoksijenasyonu

deoksijenasyonu insan kanındaki oksijen moleküllerinin hemoglobin moleküllerinden ayrışmasıdır. Vücuda oksijen sağlanması, bir oksijenasyon ve deoksijenasyon döngüsüne dayanır. Bu döngü, duman zehirlenmesi gibi olaylarla bozulur.

Oksijen giderme nedir?

Kimyasal deoksijenasyonda, oksijen atomları bir atomik bağdan salınır. Tıp terimi, hemoglobin üzerindeki oksijen bağlarının parçalanması anlamına gelir. Hemoglobin, iki değerlikli demir atomları içeren kırmızı kan pigmentidir. İnsan solunumunda hemoglobin, oksijene afinitesi olan bu demir bağı sayesinde bir taşıma ortamı görevi görür.

Vücuttaki tüm organ ve dokular oksijene ihtiyaç duyar. Kan, oksijen atomlarını kan dolaşımının en ince dallarına taşır ve böylece tüm dokuları besler.

Oksijen yalnızca sınırlı çözünürlüğe sahiptir. Bu nedenle, sadece kan plazmasında serbest olarak değil, aynı zamanda hemoglobine bağlı formda da bulunur. Bu bağ aynı zamanda oksijenasyon olarak da adlandırılır ve oksijensizleşmenin tersidir.

Hemoglobinin oksijen için bağlanma afinitesi, vücudun farklı ortamlarında değişir. Afinite düştüğünde deoksijenasyon gerçekleşir. Oksijen atomları vücudun tek tek dokularına ve organlarına salınır. Bağlayıcı hemoglobin ayrıca deoksihemoglobin olarak adlandırılır. Benzer şekilde, oksijene bağlı hemoglobine oksihemoglobin denir.

İşlev ve görev

Oksijenasyon ve deoksijenasyon, dokulara hayati oksijen sağlamak için insan organizmasında birlikte çalışır. Fiziksel olarak çözünmüş oksijen, örneğin kan plazması ile akciğerlerin alveolleri arasındaki değiş tokuşta rol oynar. Oksijen değişimi, plazma ve interstisyum arasında difüzyon yoluyla gerçekleşir. Fiziksel olarak çözünmüş oksijen de bu süreçte rol oynar.

Bununla birlikte, tüm hücrelere oksijen beslemesini sürdürmek için, sınırlı çözünürlük nedeniyle, hemoglobine bağlanma da hayati bir süreçtir. Hemoglobin oksijenlendiğinde konformasyonu değişir. Konumdaki bu değişiklikle, merkezi demir atomu kırmızı kan pigmentinde uzamsal olarak yeniden düzenlenir ve hemoglobin dinamik bir işlevsel duruma geçer.

Oksijen bağlanması olmadan, hemoglobin aslında deoksihemoglobindir ve bu nedenle gergin bir T-şekline sahiptir. Oksijenasyonla birlikte, hemoglobinin şekli rahat bir R şekline dönüşür. Daha sonra oksihemoglobin hakkında konuşuyoruz. Hemoglobinin oksijen için afinitesi, moleküllerin ilgili şekline ve uzaysal düzenlemesine göre değişir. Rahat haliyle kırmızı kan pigmenti, oksijen için gergin halinden daha fazla afiniteye sahiptir.

PH değerinin de afinite üzerinde etkisi vardır. İlgili vücut ortamında pH değeri ne kadar yüksekse, hemoglobinin oksijen bağlama afinitesi o kadar yüksek olur. Ek olarak, sıcaklıklar bağlanma özelliklerini etkiler. Örneğin, oksijen için bağlanma afinitesi sıcaklık düştükçe artar.

Ek olarak, oksijen bağlama afinitesi, karbondioksit içeriğine bağlıdır. Karbondioksit konsantrasyonuna olan bu bağımlılık, Bohr etkisi olarak pH bağımlılığı ile birlikte anılır. Hemoglobinin oksijen için bağlanma afinitesi, artan karbondioksit seviyeleri ve düşük bir pH değeri ile düşer. Düşük karbondioksit seviyesi ve yüksek pH değeri ile afinite artar. Bu nedenle hemoglobin solunum sırasında akciğerlerin alveolar kılcal damarlarında oksijenlenir, çünkü karbondioksit içeriği düşer ve kan pH'ı yükselir.

Vücudun geri kalanının kan sisteminde ise düşük pH değerlerinde nispeten yüksek CO2 konsantrasyonları vardır. Kırmızı kan pigmentinin bağlanma afinitesi azalır. Oksijen hemoglobin moleküllerinden ayrılır ve oksijensizleşme gerçekleşir.

Oksijen giderme olmadan kan, oksijen için etkili bir taşıma ortamı olmayacaktır. Oksijen molekülleri hemoglobindeki demire kalıcı olarak bağlı kalırsa, nakilden ne vücut dokuları ne de organlar fayda sağlayamaz.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Karbon monoksit zehirlenmesi durumunda, hemoglobinin oksijen bağlama işlevi bozulur. Örneğin, bir hasta bir yangın senaryosunda çok fazla duman gazı teneffüs etmişse, oksijen yerine hemoglobindeki demir molekülleri üzerinde karbon monoksit birikir. Sonuç olarak, plazmada daha az oksihemoglobin vardır. Kırmızı kan pigmentinin oksijen afinitesi CO konsantrasyonu ile düştüğü için vücutta neredeyse hiç oksijenlenme yoktur. Hemoglobinin deoksijenasyonu, azalan afinite ile desteklenir. Hipoksi oluşur. Bu durumda vücuda artık yeterince oksijen verilmez.

Zehirlenme şiddetli ise buna anoksi denir. Böyle bir fenomen, vücut dokularındaki tamamen oksijen eksikliğidir. Anoksi neredeyse her zaman duman inhalasyonuyla ilişkili olsa da, hipoksinin nedeni anemi veya emboli de olabilir. Örneğin, orak hücre anemisi olan hastalar kronik anemiden muzdariptir. Anormal hemoglobininiz bir araya toplanma eğilimindedir, kan damarlarını tıkar ve artık düzgün şekilde oksijenlenmez. Bu nedenle orak hücre anemisi de hipoksiye neden olabilir. Aynı durum, hemoglobinin protein bileşenindeki alfa zincirlerinin sentezinin bozulduğu sözde alfa talasemi için de geçerlidir.

Hipoksi bağlamında vücutta her zaman bozulmuş bir hücre metabolizması vardır. Vücut hücreleri her zaman yetersiz oksijen tedarikinden zarar görür. Yetersiz tedarikin sonuçlarının ciddiyeti, örneğin, ne kadar çabuk giderilebileceğine bağlıdır. Oksijen verilmesi, çoğu eksikliğin tedavisinde önemli bir adımdır. Kan nakli genellikle kan oluşumu hastalıkları veya hemoglobin bozuklukları durumunda gereklidir.