oksygene

De oksygene refererer til bindingen av det røde blodpigmentet til oksygenmolekyler. Det motsatte kalles også deoksygenering og finner sted når CO-konsentrasjonen er for høy eller pH-verdien i blodet er for lav. Den progressive deoksygeniseringen utsetter oksygentilførselen til organene i tilfelle av karbonmonoksid-rus.

Hva er oksygenering?

Det røde blodpigmentet hemoglobin gir de røde blodlegemene fargen og utfører også viktige funksjoner i luftveiene. Hemoglobinet inneholder også en toverdig jernforbindelse som kan binde seg til oksygen. Det blir derfor også referert til som å være oksygenaffin. Oksygenbindingen til det røde blodpigmentet kalles oksygenering i medisinsk terminologi.

Blodet oppfyller dermed oppgaven til et transportmedium under respirasjon og bringer oksygenet til individuelle organer og vev. Oksygen er til stede i blodet i både bundet og fysisk oppløst form. Den oppløste formen spiller en rolle spesielt for utveksling av oksygen mellom lungealveolene og plasmaet. Oksygenutvekslingen mellom blodplasma og interstitium er også avhengig av oppløst oksygen, siden denne prosessen utføres via diffusjon.

Imidlertid har oksygen bare begrenset løselighet. Den hemoglobinbundne oksygentransporten opprettholder den vitale celletilførselen med oksygen til tross for den begrensede løseligheten.

Funksjon & oppgave

Under oksygenering binder oksygen seg til hemoglobin. Som et resultat endrer molekylet sin konformasjon, dvs. det romlige arrangementet. Under denne prosessen endrer det sentrale jernatom i blodpigmentet sin stilling.På denne måten oppnår bindingen en dynamisk funksjonell tilstand. I tilfelle av oksygenering er det ingen reell oksidasjon eller kjemisk sammensatt reaksjon.

Ubundet hemoglobin er også kjent som deoksyhemoglobin og fremstår som en spent T-form. Først når det binder seg til oksygenatomer, omdannes blodpigmentet til den avslappede R-formen, som også er kjent som oksyhemoglobin. Hemoglobinets affinitet for oksygen avhenger for eksempel av faktorer som molekylenes konformasjon. I den avslappede R-formen har det røde blodpigmentet mer affinitet enn i den anspente T-formen.

PH-verdien spiller også en rolle som ikke bør undervurderes for oksygenbindende affinitet til hemoglobin. Bindingsaffiniteten til hemoglobin øker også med økende pH. Temperaturen har en like stor innflytelse på bindingsaffiniteten til det røde blodpigmentet. Affiniteten øker med synkende temperaturer og blir som en konsekvens tapt når kjernetemperaturene er for høye. I tillegg til disse faktorene, er bindingsaffiniteten til hemoglobin også avhengig av karbondioksidkonsentrasjonen.

Avhengigheten av faktorene karbondioksydinnhold og blodets pH-verdi er oppsummert som den såkalte Bohr-effekten. Med høy pH og lavt karbondioksydinnhold er det høy affinitet. Konsentrasjonen av oksyhemoglobin øker tilsvarende under disse forholdene. Som et resultat avtar bindingsaffiniteten med et høyt karbondioksydinnhold og en lav pH-verdi.

Kroppens blodbane tar naturlig hensyn til disse faktorene når du transporterer oksygen. For eksempel har kapillærene i lungene et lavt nivå av karbondioksid og en relativt høy pH. Hemoglobinets bindingsaffinitet i lungene er tilsvarende høy. Dette fører til oksygenering av det røde blodpigmentet. Utenfor lungekapillærene er det et relativt høyt CO2-innhold med lav pH-verdi. Bindingsaffiniteten til hemoglobin avtar tilsvarende og frigjør oksygen stykkevis, som deretter tas opp av vev og organer.

Denne dissosiasjonen av oksygenet fra hemoglobinmolekylene er kjent som deoksygenering og er like viktig for tilførsel av oksygen til kroppen som oksygenering.

Sykdommer og plager

I tilfelle av karbonmonoksid rus, er oksidasjonen av hemoglobin begrenset eller til og med fullstendig deaktivert. Dette er fordi bindingsaffiniteten til hemoglobin for karbonmonoksid er rundt 300 ganger så høy som bindingsaffiniteten for oksygen. På denne måten, i tilfelle røykinhalering, akkumuleres karbonmonoksid i hemoglobin på veldig kort tid, og skaper dermed karboksyhemoglobin. Dette skaper en blokkering for opptak av oksygen og oksygeninnholdet i blodet synker bit for bit.

Sterk CO-forgiftning utløser derfor hypoksi, dvs. et generelt underforsyning av kroppsvev og organer med oksygen. Når CO-nivået i blodet når en viss prosentandel, passerer den berørte personen på grunn av dette underforsyningen. Hvis nivået fortsetter å stige etter en svak, oppstår døden over en viss konsentrasjon. Hvis oksygentilførselen er utilstrekkelig, dør kroppsvev irreversibelt.

Oksygenbehandlinger er tilgjengelige for å behandle reduserte oksygenkonsentrasjoner i arteriell blod. Disse behandlingsformene er også nyttige for lungeemboli. Det samme gjelder hjerteinfarkt, luftveisinsuffisiens eller hjertesvikt. Mange hjerte-lungesykdommer er truet med hypoksi.

Hypoksi truer også med anemi, siden det er for få røde blodceller i plasmaet i denne sykdommen. Jo mindre hemoglobin, jo mindre oksygen kan transporteres inn i organene i bundet form. Anemi kan være et resultat av blodtap, men det kan også være forårsaket av mangel på jern eller folsyre.

Bloddannelsesforstyrrelser kan også føre til anemiske fenomener, som kan være forbundet med andre bloddannelsesforstyrrelser og andre tilhørende symptomer. Anemier behandles avhengig av årsak og regres i sammenheng med mangelsymptomer så snart årsaksmangelen er utbedret.