Betydningen af hæmoglobin
Oxygen transporteres i blodet gennem to forskellige mekanismer: dets opløsning i plasmaet og dets binding til hæmoglobinet i røde blodlegemer eller erytrocytter.
Da ilt næsten ikke er opløseligt i vandige opløsninger, afhænger den menneskelige organisms overlevelse af tilstedeværelsen af tilstrækkelige mængder hæmoglobin. Faktisk er mere end 98% af iltet til stede i et givet volumen blod hos et sundt individ bundet til hæmoglobin og transporteret af erytrocytter.
Link mellem hæmoglobin og ilt
Bindingen af ilt til hæmoglobin er reversibel og afhængig af partialtrykket af denne gas (PO2): i lungekapillærerne, hvor plasma -PO2 stiger på grund af diffusion af ilt fra alveolerne, hæmoglobin binder sig til ilt; i periferien, hvor ilt bruges i cellulær metabolisme og plasma -PO2 -fald, overfører hæmoglobin ilt til vævene.
Men hvad er PO2?
Delvist iltryk
Deltrykket af en gas, såsom ilt, inde i et begrænset rum (lunger) indeholdende en blanding af gasser (atmosfærisk luft), er defineret som det tryk, denne gas ville have, hvis den alene optog det pågældende rum.
For at forenkle konceptet, lad os forestille os delvis tryk som mængden af ilt: jo højere iltpartialt tryk, desto højere er dets koncentration.Dette er et meget vigtigt aspekt, hvis vi overvejer, at en gas har en tendens til at diffundere fra et punkt med en højere koncentration (højere partialtryk) til et punkt med en lavere koncentration (lavere partielt tryk).
Denne lov regulerer udveksling af gasser i lunger og væv.
Faktisk passerer iltmolekylerne ind i blodet, fordi alveolernes luft er i tæt kontakt med de meget tynde vægge i blodkapillærerne, da iltmolekylerne passerer ind i blodet, fordi det delvise tryk af ilt i den alveolære luft er højere end PO2 af blodet.
Data på hånden, PO2 for det venøse blod, der når pomonen i hvileforhold, er omtrent lig med 40 mmHg, mens ved havoverfladen er den alveolære PO2 lig med cirka 100 mmHg; følgelig diffunderer oxygenet i henhold til sin egen koncentrationsgradient (delvis tryk) fra alveolerne mod kapillærerne.Konceptuelt vil passagen stoppe, når PO2 i det arterielle blod, der forlader lungerne, har svaret til den atmosfæriske i alveolerne (100 mmHg).
Når arterielt blod når vævskapillærerne, vendes koncentrationsgradienten. Faktisk er den intracellulære PO2 i en celle i hvile i gennemsnit 40 mmHg; Da, som vi har set, blodet i kapillærens arterielle ende har et PO2 på 100 mmHg, diffunderer ilt fra plasmaet til cellerne. Diffusionen stopper, når det venøse kapillærblod når det samme partielle iltryk som blodet. intracellulært miljø, dvs. 40 mmHg (under hvileforhold). Under fysisk anstrengelse falder iltkoncentrationen i cellemiljøet og dermed partiets tryk af gassen (endda op til 20 mmHg); følgelig sker frigivelsen af ilt fra plasmaet hurtigere og konsekvent.
Som vi har set, afhænger det tilstrækkelige indtag af ilt af blodet, der strømmer i lungekapillærerne, strengt af det delvise tryk af luften pakket ind i de alveolære sække; vi har også set, hvordan her den alveolære PO2 normalt (ved havets overflade) er lig med 100 mmHg; hvis denne værdi reduceres overdrevent, er diffusionen af ilt fra luften til blodet utilstrækkelig, og der opstår en farlig tilstand kendt som hypoxi.
Hypoxi: Lidt ilt i blodet
Alveolærluftens delvise tryk kan falde i store højder (fordi atmosfæretrykket er reduceret) eller når lungeventilation er utilstrækkelig (som det sker ved tilstedeværelse af lungesygdomme, såsom kronisk obstruktiv bronkitis, astma, fibrotiske lungesygdomme, lungeødem og emfysem).
Den samme situation opstår, når væggen i alveolerne tykner eller overfladen af deres overflade reduceres.Hastigheden af diffusion af ilt fra luften til blodet er faktisk direkte proportional med arealet af den alveolære overflade, der er tilgængelig og omvendt proportional med tykkelsen af den alveolære membran.
Emfysem, en degenerativ lungesygdom, der hovedsageligt skyldes cigaretrøg, ødelægger alveolerne, hvilket reducerer overfladearealet til rådighed for gasudveksling; ved lungefibrose øger deponeringen af arvæv på den anden side tykkelsen af den alveolære membran. I begge tilfælde er diffusionen af ilt gennem de alveolære vægge meget langsommere end normalt.
Hypoxi kan også skyldes en reduceret koncentration af hæmoglobin i det arterielle blod. Sygdomme, der reducerer mængden af hæmoglobin i røde blodlegemer eller deres antal, påvirker blodets evne til at transportere ilt negativt. I ekstreme tilfælde, f.eks. Hos personer, der har mistet betydelige mængder blod, kan hæmoglobinkoncentrationen være utilstrækkelig til at opfylde cellernes iltbehov; i disse tilfælde er den eneste løsning for at redde patientens liv blodtransfusion.
Hæmoglobindissociationskurve
Det fysiske forhold mellem plasma PO2 og mængden af ilt forbundet til hæmoglobin er blevet undersøgt in vitro og er repræsenteret ved den karakteristiske hæmoglobindissociationskurve.
I betragtning af kurven vist i figuren kan det ses, at 98% af hæmoglobin er bundet til ilt ved en PO2 svarende til 100 mmHg (værdi normalt registreret i det alveolære område).
Bemærk, at ved værdier højere end 100 mmHg stiger procentdelen af hæmoglobinmætning ikke yderligere, hvilket fremgår af udfladningen af kurven; af samme grund, så længe alveolær PO2 forbliver over 60 mmHg, er hæmoglobinet mættet i mere end 90%, derfor bevarer det en næsten normal kapacitet til at transportere ilt i blodet. For yderligere information se artiklen dedikeret til hæmoglobin og Bohr -effekten.
Alle de faktorer, der er anført i artiklen, kan evalueres ved hjælp af simple blodprøver, såsom antal røde blodlegemer, hæmoglobindosering og iltmætning i blodet (procentdel af iltmættet hæmoglobin sammenlignet med den samlede mængde hæmoglobin, der er til stede i blodet).
