Vér oxigén

A hemoglobin fontossága

Az oxigént két különböző mechanizmuson keresztül szállítják a vérben: a plazmában való oldódását és a vörösvérsejtekben vagy az eritrocitákban lévő hemoglobinnal való kapcsolatát.

Mivel az oxigén alig oldódik vizes oldatokban, az emberi szervezet túlélése alárendelt a megfelelő mennyiségű hemoglobin jelenlétéhez. Valójában egy egészséges egyénben az adott vérmennyiségben jelenlévő oxigén több mint 98% -a kötődik a hemoglobinhoz, és az eritrocitákkal átültetik őket.

A hemoglobin és az oxigén közötti kapcsolat

Az oxigén hemoglobinhoz való kötődése reverzibilis és függ a gáz részleges nyomásától (PO ₂ ): pulmonalis kapillárisokban, ahol a plazma PO ₂ emelkedik az alveolok oxigénjének diffúziója miatt, a hemoglobin az oxigénhez kötődik ; a külvárosokban, ahol az oxigént használják a celluláris metabolizmusban és a plazma PO ₂ cseppben, a hemoglobin átadja az oxigént a szövetekbe.

De mi a PO ₂ ?

Részleges oxigénnyomás

A gáz (pl. Oxigén) részleges nyomása egy korlátozott térben (tüdőben), amely gázkeveréket (légköri levegőt) tartalmaz, úgy értendő, mint az a nyomás, amelyet ez a gáz akkor lenne, ha az egyedül vett helyet foglalná el.

A koncepció egyszerűsítése érdekében a részleges nyomást az oxigénmennyiségként képzeljük el: minél magasabb az oxigén részleges nyomása, annál nagyobb a koncentrációja. Ez nagyon fontos szempont, ha úgy véljük, hogy egy gáz nagyobb koncentrációtól (magasabb résznyomástól) egy alacsonyabb koncentrációjú (alacsonyabb résznyomás) pontig terjed.

Ez a törvény szabályozza a gázcserét a tüdő- és szövetszinteken.

Tény, hogy a tüdő szintjén, ahol az alveolák levegője szoros kapcsolatban áll a vér kapillárisok nagyon vékony falával, az oxigén molekulák átjutnak a vérbe, mivel az alveoláris levegőben az oxigén részleges nyomása magasabb, mint a vér PO ₂ .

A nyugalmi állapotban lévő pomonra jutó vénás vér PO ₂ értéke megközelítőleg 40 mmHg, míg a tenger szintjén a PO ₂ alveoláris körülbelül 100 Hgmm; következésképpen az oxigén az alveoloktól a kapillárisok felé irányuló koncentrációgradiens (részleges nyomás) szerint diffundál. Koncepcionálisan a folyosó leáll, ha a tüdőből kilépő artériás vérben lévő PO ₂ az alveolákban a légköri értéket (100 Hgmm) egyenlővé teszi.

Amikor az artériás vér eléri a szöveti kapillárisokat, a koncentráció gradiens megfordul. Valójában egy nyugalmi sejtben az intracelluláris PO ₂ átlagosan 40 mmHg; mivel, amint láttuk, a kapilláris artériás végében lévő vér 100 mmHg-os PO _2-vel rendelkezik, az oxigén diffundál a plazmából a sejtekbe, és a diffúzió megáll, amikor a vénás kapilláris vér eléri a részleges oxigénnyomást. intracelluláris környezet, azaz 40 mmHg (nyugalmi körülmények között). A fizikai erőfeszítés során az oxigén koncentrációja a celluláris környezetben csökken, ezzel együtt a gáz résznyomása (akár 20 mmHg-ig is); következésképpen az oxigén plazmából történő átadása gyorsabban és következetesebben történik.

Amint láttuk, a pulmonalis kapillárisokba áramló vér megfelelő oxigénbevitele szigorúan függ a levegő résznyomásától az alveoláris zsákokban; azt is láttuk, hogy ezen a helyen a PO ₂ alveolár általában (tengeri szinten) 100 Hgmm; ha ez az érték túlságosan csökken, az oxigén levegőből a vérbe történő diffúziója nem elegendő, és veszélyes állapotot jelent, melyet hipoxiának neveznek.

Hypoxia: alacsony vér oxigén

Az alveoláris levegő részleges nyomása nagy magasságban is csökkenhet (mivel csökken a légköri nyomás), vagy ha a pulmonális szellőzés nem megfelelő (ahogy a tüdőbetegségek, például krónikus obstruktív bronchitis, asztma, fibrotikus tüdőbetegségek jelenlétében történik), tüdőödéma és emphysema).

Ugyanez a helyzet akkor fordul elő, amikor az alveolák fala sűrűsödik vagy csökkenti a felületüket. Az oxigén levegőből a vérbe történő diffúziójának sebessége valójában közvetlenül arányos a rendelkezésre álló alveoláris felület területével, és fordítottan arányos az alveoláris membrán vastagságával.

A tüdőbetegség, amely a cigarettafüst által okozott degeneratív tüdőbetegség, elpusztítja az alveolákat, csökkentve a gázcseréhez rendelkezésre álló felületet; a tüdőfibrózisban viszont a hegszövet lerakódása növeli az alveoláris membrán vastagságát. Mindkét esetben az oxigén diffúziója az alveoláris falakon sokkal lassabb a normálnál.

A hipoxia az artériás vérben a hemoglobin koncentrációjának csökkenéséből is származhat. A vörösvérsejtekben a hemoglobin mennyiségét csökkentő betegségek vagy azok száma negatívan befolyásolja a vér oxigén hordozásának képességét. Szélsőséges esetekben, például olyan személyeknél, akik elvesztették a vér jelentős mennyiségét, a hemoglobin koncentrációja nem elegendő a sejt oxigénigényének kielégítéséhez; ezekben az esetekben az egyetlen megoldás a beteg életének megmentésére a vérátömlesztés.

Hemoglobin disszociációs görbe

A plazma PO ₂ és a hemoglobinhoz kapcsolódó oxigén mennyiségének fizikai kapcsolatát in vitro tanulmányozták, és a jellemző hemoglobin disszociációs görbe mutatja .

Az ábrán látható görbe figyelembevételével látható, hogy a 100 mmHg értékű PO _2- nél (az alveoláris területen általában rögzített érték) a hemoglobin 98% -a oxigénhez kötődik.

Megjegyezzük, hogy a 100 mmHg feletti értékeknél a hemoglobin-telítettség százalékos aránya nem növekszik tovább, amint azt a görbe lapítása is bizonyítja; ugyanezen oknál fogva, amíg az alveoláris PO ₂ 60 mmHg felett marad, a hemoglobin több mint 90% -os telítettséggel rendelkezik, ezért szinte normális kapacitással rendelkezik a vér oxigén hordozására. További információ a hemoglobinról és a Bohr hatásról szóló cikkben található.

A cikkben felsorolt ​​összes tényezőt egyszerű vérvizsgálatokkal lehet értékelni, mint például a vörösvérsejtek száma, a hemoglobin dózis és a vér oxigéntelítettsége (az oxigénnel telített hemoglobin százalékos aránya a hemoglobin teljes mennyiségéhez viszonyítva). a vérben).