Кислород транспортът представлява физиологичен процес в организма, при който кислородът се транспортира от алвеолите до всички телесни клетки. По време на този процес възникват сложни физични и химични процеси, които са тясно взаимосвързани. Ако тези процеси са нарушени, тялото може да бъде недостатъчно снабдено с кислород.
Какво представлява транспортът на кислород?
Кислород транспортът представлява физиологичен процес в организма, при който кислородът се транспортира от алвеолите до всички клетки на тялото. Въглехидрати, мазнини и протеини се окисляват, за да произвеждат енергия в организма. Това окисление се нарича още горене и изисква кислород като реакционен партньор. Окисляването обаче трябва да се осъществи във всички телесни клетки за производство на енергия, така че има нужда от транспортиране на необходимия за целта кислород във въздуха от белодробни алвеоли равномерно за всички области на тялото. Това може да стане само чрез транспортиране на кислород. Транспортът на кислород зависи от определени физични и химични параметри и фактори. Освен всичко друго, има две възможни форми на транспорт. По-голямата част от кислорода е обратимо свързана с желязо атом в хемоглобин чрез сложна връзка. В по-малка степен кислородът може също да се разтвори директно в кръв плазма. Кислородът се дифузира от белодробни алвеоли (въздушни торбички) в кръв плазма. Колкото по-високо е парциалното налягане в алвеолите, толкова повече кислород също постъпва в кръв. Богатата на кислород кръв първо се влива в лява камера и от там се транспортира като артериална кръв през артериите до целевите органи и клетки-мишени. И двата кислорода са реверсивно свързани хемоглобин и кислородът, свободно разтворен в кръвната плазма, се освобождава там и навлиза в отделните клетки. Там, продуктът от горенето въглероден образува се диоксид, който заедно с неконсумирания кислород се връща в белодробната артерия чрез венозната кръв Тя . В белите дробове, въглероден диоксидът се освобождава и издишва, като в същото време има поглъщане на нов кислород в кръвта чрез алвеолите.
Функция и цел
Най-важната функция на транспорта на кислород е да разпределя равномерно вдишания кислород до всички клетки на тялото. Това представлява най-голямото предизвикателство за транспорта на кислород. В телесните клетки, енергийните носители въглехидрати, мазнини и протеини се окисляват с отделянето на енергия. Енергията поддържа всички жизнени процеси. Ако доставката на кислород трябва да бъде спряна, съответните клетки ще умрат. Когато има по-голямо търсене на кислород, например по време на физическа работа, трябва да се транспортира повече кислород, отколкото през периодите на почивка. В такъв случай разликата в концентрация на кислород между бял дроб алвеолите и кръвната плазма трябва да са по-високи, отколкото когато търсенето е по-ниско. Съответно, дихателната и сърце ставките се увеличават в този случай. Парциалното налягане на кислорода се увеличава. По този начин в кръвта се разтваря или свързва повече кислород хемоглобин. Хемоглобинът образува сложни съединения с желязо, които могат да свържат още повече кислород молекули след абсорбирането на първата молекула кислород. Основната единица хемоглобин, хем, представлява желязо-II комплекс с четири глобина молекули. Железният атом на хема може да свърже до четири кислорода молекули. Когато първата молекула кислород е свързана, конформацията на хема се променя, за да улесни по-нататъшното усвояване на кислорода. Цветът на хемоглобина се променя от тъмно до ярко червено. Натоварването на хемоглобина зависи от няколко физически и химични фактора, които са тясно взаимосвързани. Например, има кооперативен ефект, който води до увеличаване на кислородния афинитет на хемоглобина при по-високото му натоварване. Междувременно нисък PH при висок въглероден парциалното налягане на диоксида благоприятства пълното освобождаване на кислород от хемоглобина. Същото важи и за повишаване на температурата. Промените в тези физически условия се случват в контекста на различните състояния на активност на тялото, така че при нормално функциониращ кислороден транспорт доставката на кислород в организма е оптимално настроена.
Болести и неразположения
Когато тялото вече не получава оптимално снабдяване с кислород, може да настъпи функционално увреждане и дори отказ на засегнатите органи. Кислородът не може да се съхранява в тялото. Следователно, активният транспорт на кислород трябва да се поддържа постоянно за всички жизнени процеси. Ако обаче доставката на кислород бъде прекъсната само за няколко минути, често се получават необратими увреждания на органи или дори органна недостатъчност. Предпоставка за безпроблемния транспорт на кислорода е преди всичко оптимално функциониращата кръвоносна система. Нарушения на кръвоносната система, причинени от артериосклеротични съдови промени, кръвни съсиреци или запушвания, могат значително да влошат доставката на кислород в тялото. Когато кръв съдове са свити, кръвно налягане се издига, за да продължи да снабдява органите с кислород. В случай че сърце атаки, удари или белодробни емболии, кръвоснабдяването и по този начин доставката на кислород може да бъде напълно блокирана. Други причини за недостига на кислород в организма са различни сърце заболявания, които са свързани с ограничаване на помпения капацитет. Те включват общи сърдечна недостатъчност, сърдечни аритмии или възпалителни сърдечни заболявания. В резултат на това недостатъчната кръв в крайна сметка достига съответните целеви органи. Недостигът на кислород в организма обаче може да бъде резултат и от кръвни заболявания или някои отравяния. Например, молекулата въглероден оксид се конкурира с молекулата кислород за местата на свързване в хемоглобина поради подобна молекулярна структура. Следователно отравянето с въглероден окис не е нищо повече от недостиг на кислород, който може олово до смърт чрез задушаване. Освен това има различни генетични заболявания на кръвта, които засягат структурата на хемоглобина и причиняват хроничен дефицит на кислород. Сърповидна клетка анемия може да се спомене тук като пример. Други форми на анемия (анемия) също водят до постоянна липса на кислород.
