Deguonies transportas: funkcija, užduotys, vaidmuo ir ligos

Deguonis transportas yra fiziologinis organizmo procesas, kurio metu deguonis iš alveolių perduodamas į visas kūno ląsteles. Šio proceso metu vyksta sudėtingi fiziniai ir cheminiai procesai, kurie yra glaudžiai susiję. Jei šie procesai yra sutrikdyti, organizmas gali būti nepakankamai aprūpintas deguonis.

Kas yra deguonies pernaša?

Deguonis transportas yra fiziologinis organizmo procesas, kurio metu deguonis iš alveolių perduodamas į visas kūno ląsteles. Angliavandeniai, riebalai ir baltymai yra oksiduojami, kad organizme atsirastų energija. Ši oksidacija taip pat vadinama degimu ir reikalauja deguonies kaip reakcijos partnerio. Tačiau energijos gamybai oksidacija turi vykti visose kūno ląstelėse, todėl reikia šiam tikslui reikalingo deguonies ore transportuoti plaučių alveolės tolygiai į visas kūno vietas. Tai galima padaryti tik transportuojant deguonį. Deguonies pernaša priklauso nuo tam tikrų fizinių ir cheminių parametrų bei veiksnių. Be kitų dalykų, yra dvi galimos transporto formos. Didžioji dalis deguonies yra grįžtamai sujungta su geležies atomas hemoglobinas per kompleksinį ryšį. Mažesniu mastu deguonis taip pat gali būti ištirpintas tiesiogiai kraujas plazma. Deguonis difuzija iš plaučių alveolės (oro maišeliai) į kraujas plazma. Kuo didesnis dalinis slėgis alveolėse, tuo daugiau deguonies patenka ir į kraujas. Deguonies turtingas kraujas pirmiausia patenka į kairysis skilvelis ir iš ten kaip arterinis kraujas arterijomis gabenamas į tikslinius organus ir ląsteles. Ir deguonis grįžtamai prisijungia hemoglobinas ir laisvai kraujo plazmoje ištirpęs deguonis ten išsiskiria ir patenka į atskiras ląsteles. Ten degimo produktas anglis susidaro dioksidas, kuris kartu su nesuvartotu deguonimi grąžinamas į plaučius arterija per veninį kraują cirkuliacija. Plaučiuose, anglis išsiskiria ir iškvepiamas dioksidas, tuo pačiu metu per alveoles kraujyje pasisavinamas naujas deguonis.

Funkcija ir tikslas

Svarbiausia deguonies pernašos funkcija yra tolygiai paskirstyti įkvepiamą deguonį visose kūno ląstelėse. Tai yra didžiausias deguonies transportavimo iššūkis. Kūno ląstelėse - energijos nešėjai angliavandenių, riebalai ir baltymai yra oksiduojami išsiskiriant energijai. Energija palaiko visus gyvenimo procesus. Jei būtų nutrauktas deguonies tiekimas, atitinkamos ląstelės žūtų. Kai yra didesnis deguonies poreikis, pavyzdžiui, dirbant fizinį darbą, deguonies reikia transportuoti daugiau nei poilsio laikotarpiais. Tokiu atveju skirtumas koncentracija deguonies tarp plaučių alveolių ir kraujo plazma turi būti didesnė nei tada, kai paklausa yra mažesnė. Atitinkamai kvėpavimo ir širdis tarifai šiuo atveju didėja. Dalinis deguonies slėgis padidėja. Taigi kraujo deguonyje ištirpsta arba prisijungia daugiau deguonies hemoglobinas. Hemoglobinas sudaro sudėtingus junginius su geležies, kuris gali surišti dar daugiau deguonies molekulės absorbavus pirmąją deguonies molekulę. Pagrindinis hemoglobino vienetas hemas žymi geležies-II kompleksas su keturiais globinais molekulės. Geležies hemo atomas gali surišti iki keturių deguonies molekulės. Susijungus pirmajai deguonies molekulei, hemo konformacija pasikeičia, kad būtų lengviau palengvinti deguonies pasisavinimą. Hemoglobino spalva pasikeičia nuo tamsios iki ryškiai raudonos. Hemoglobino apkrova priklauso nuo kelių fizinių ir cheminių veiksnių, kurie yra glaudžiai susiję. Pavyzdžiui, yra bendradarbiavimo efektas, dėl kurio padidėja hemoglobino deguonies afinitetas esant didesnei jo apkrovai. Tuo tarpu žemas PH aukštyje anglis dioksido dalinis slėgis palaiko visišką deguonies išsiskyrimą iš hemoglobino. Tas pats pasakytina ir apie temperatūros padidėjimą. Šių fizinių sąlygų pokyčiai vyksta esant skirtingoms kūno aktyvumo būsenoms, todėl esant normaliai veikiančiam deguonies transportui, organizmo deguonies tiekimas yra optimaliai sureguliuotas.

Ligos ir negalavimai

Kai organizmas nebegauna optimalaus deguonies tiekimo, gali sutrikti organų veikla ir net sutrikti. Deguonis negali būti laikomas organizme. Todėl visuose gyvenimo procesuose turi būti nuolat palaikomas aktyvus deguonies transportas. Tačiau jei deguonies tiekimas nutrūksta vos kelioms minutėms, dažnai atsiranda negrįžtamas organų pažeidimas ar net organų nepakankamumas. Būtina sklandaus deguonies gabenimo sąlyga yra pirmiausia optimaliai veikianti kraujotakos sistema. Kraujotakos sistemos sutrikimai, kuriuos sukelia arterioskleroziniai kraujagyslių pokyčiai, kraujo krešuliai ar užsikimšimai, gali žymiai pabloginti kūno aprūpinimą deguonimi. Kai kraujas laivai yra sutraukta, kraujospūdis pakyla siekiant toliau tiekti organus deguonimi. Jeigu širdis priepuoliai, insultai ar plaučių embolijos, kraujo tiekimas ir deguonies tiekimas gali būti visiškai užblokuotas. Kitos deguonies nepakankamo tiekimo į organizmą priežastys yra įvairios širdis ligos, susijusios su pumpavimo pajėgumų apribojimu. Tai apima bendrą širdies nepakankamumas, širdies aritmijos ar uždegiminės širdies ligos. Dėl to nepakankamas kraujas galiausiai pasiekia atitinkamus tikslinius organus. Nepakankamas deguonies tiekimas organizmui taip pat gali atsirasti dėl kraujo ligų ar tam tikrų apsinuodijimų. Pavyzdžiui, dėl panašios molekulinės struktūros anglies monoksido molekulė konkuruoja su deguonies molekule dėl hemoglobino prisijungimo vietų. Todėl apsinuodijimas anglies monoksidu yra ne kas kita, kaip deguonies trūkumas vadovauti iki mirties uždusus. Be to, yra įvairių genetinių kraujo ligų, kurios veikia hemoglobino struktūrą ir sukelia lėtinį deguonies trūkumą. Pjautuvo ląstelė anemija čia galima paminėti kaip pavyzdį. Kitos formos anemija (anemija) taip pat nuolat trūksta deguonies.