Hemoglobinin önemi
Oksijen kanda iki farklı mekanizma ile taşınır: plazmada çözünmesi ve kırmızı kan hücrelerinde veya eritrositlerde bulunan hemoglobine bağlanması.
Oksijen sulu çözeltilerde çok az çözünür olduğundan, insan organizmasının hayatta kalması, yeterli miktarda hemoglobinin varlığına bağlıdır. Aslında sağlıklı bir bireyde belirli bir kan hacminde bulunan oksijenin %98'inden fazlası hemoglobine bağlanır ve eritrositler tarafından taşınır.
Hemoglobin ve oksijen arasındaki bağlantı
Oksijenin hemoglobine bağlanması tersine çevrilebilir ve bu gazın (PO2) kısmi basıncına bağlıdır: alveollerden oksijenin difüzyonu nedeniyle plazma PO2'sinin arttığı pulmoner kapillerlerde, hemoglobin oksijene bağlanır; Hücre metabolizmasında oksijenin kullanıldığı ve plazma PO2'sinin düştüğü periferde hemoglobin oksijeni dokulara aktarır.
Ama PO2 nedir?
Kısmi Oksijen Basıncı
Oksijen gibi bir gazın, bir gaz karışımı (atmosferik hava) içeren sınırlı bir boşluk (akciğerler) içindeki kısmi basıncı, bu gazın söz konusu boşluğu tek başına işgal etmesi durumunda sahip olacağı basınç olarak tanımlanır.
Kavramı basitleştirmek için, kısmi basıncı oksijen miktarı olarak düşünelim: Oksijenin kısmi basıncı ne kadar yüksekse, konsantrasyonu da o kadar yüksek olur. Bir gazın daha yüksek konsantrasyonlu (daha yüksek kısmi basınç) bir noktadan daha düşük konsantrasyonlu (düşük kısmi basınç) bir noktaya yayılma eğiliminde olduğunu düşünürsek, bu çok önemli bir husustur.
Bu yasa, akciğerlerdeki ve dokulardaki gaz alışverişini düzenler.
Aslında, alveollerin havasının kan kılcal damarlarının çok ince duvarları ile yakın temas halinde olduğu pulmoner düzeyde, oksijen molekülleri kana geçer çünkü alveolar havadaki oksijenin kısmi basıncı PO2'den daha yüksektir. kanın.
Eldeki veriler, dinlenme durumunda pomona ulaşan venöz kanın PO2'si yaklaşık 40 mmHg'ye eşittir, deniz seviyesinde ise alveolar PO2 yaklaşık 100 mmHg'ye eşittir; sonuç olarak oksijen kendi konsantrasyon gradyanına göre (kısmi basınç) alveollerden kılcal damarlara doğru yayılır.Kavramsal olarak, akciğerlerden çıkan arter kanındaki PO2 alveollerdeki atmosferik değere (100 mmHg) eşit olduğunda geçiş durur.
Arteriyel kan doku kılcal damarlarına ulaştığında, konsantrasyon gradyanı tersine döner. Aslında, dinlenme halindeki bir hücrede hücre içi PO2 ortalama 40 mmHg'dir; Gördüğümüz gibi, kılcal damarın arter ucundaki kanın PO2'si 100 mmHg olduğundan, oksijen plazmadan hücrelere geçer ve venöz kılcal kan, kanla aynı kısmi oksijen basıncına ulaştığında difüzyon durur. hücre içi ortam, yani 40 mmHg (dinlenme koşullarında) Fiziksel efor sırasında hücresel ortamdaki oksijen konsantrasyonu azalır ve bununla birlikte gazın kısmi basıncı (20 mmHg'ye kadar); sonuç olarak plazmadan oksijen salınımı daha hızlı ve tutarlı bir şekilde gerçekleşir.
Gördüğümüz gibi, pulmoner kılcal damarlarda akan kanın yeterli oksijen alması, kesinlikle alveolar keselerde paketlenmiş havanın kısmi basıncına bağlıdır; alveolar PO2'nin normalde (deniz seviyesinde) 100 mmHg'ye eşit olduğunu da gördük; bu değer aşırı derecede düşürülürse oksijenin havadan kana difüzyonu yetersiz kalır ve hipoksi olarak bilinen tehlikeli bir durum ortaya çıkar.
Hipoksi: Kanda Az Oksijen
Alveolar havanın kısmi basıncı, yüksek irtifalarda (atmosfer basıncı düştüğü için) veya pulmoner ventilasyonun yetersiz olduğu durumlarda (kronik obstrüktif bronşit, astım, fibrotik akciğer hastalıkları, akciğer ödemi gibi akciğer hastalıklarının varlığında olduğu gibi) düşebilir. ve amfizem).
Alveollerin duvarı kalınlaştığında veya yüzey alanı azaldığında da aynı durum ortaya çıkar.Oksijenin havadan kana difüzyon hızı aslında alveol yüzeyinin mevcut alanı ile doğru orantılıdır ve alveolar membranın kalınlığı ile ters orantılıdır.
Esas olarak sigara dumanının neden olduğu dejeneratif bir akciğer hastalığı olan amfizem, gaz değişimi için uygun yüzey alanını azaltarak alveolleri yok eder; pulmoner fibrozda ise skar dokusunun birikmesi alveolar membranın kalınlığını arttırır. Her iki durumda da oksijenin alveol duvarlarından difüzyonu normalden çok daha yavaştır.
Hipoksi, arter kanındaki hemoglobin konsantrasyonunun azalmasından da kaynaklanabilir.Alyuvarlardaki hemoglobin miktarını veya sayılarını azaltan hastalıklar, kanın oksijen taşıma yeteneğini olumsuz etkiler. Önemli miktarda kan kaybetmiş kişilerde olduğu gibi aşırı durumlarda, hemoglobin konsantrasyonu hücrelerin oksijen gereksinimlerini karşılamak için yetersiz olabilir; bu durumlarda hastanın hayatını kurtarmanın tek yolu kan naklidir.
Hemoglobin Ayrışma Eğrisi
Plazma PO2 ile hemoglobine bağlı oksijen miktarı arasındaki fiziksel ilişki in vitro olarak incelenmiştir ve karakteristik ile temsil edilmektedir. hemoglobin ayrışma eğrisi.
Şekilde gösterilen eğriye bakıldığında, 100 mmHg'ye eşit bir PO2'de (normalde alveolar alanda kaydedilen değer) hemoglobinin %98'inin oksijene bağlı olduğu görülebilir.
100 mmHg'den yüksek değerlerde, eğrinin düzleşmesiyle kanıtlandığı gibi, hemoglobin doygunluk yüzdesinin daha fazla artmadığını unutmayın; Aynı nedenle, alveolar PO2 60 mmHg'nin üzerinde kaldığı sürece, hemoglobin %90'dan fazla doymuş olur, bu nedenle kandaki oksijeni taşımak için neredeyse normal bir kapasiteyi korur. Daha fazla bilgi için hemoglobin ve Bohr etkisi ile ilgili makaleye bakın.
Makalede listelenen tüm faktörler, kırmızı kan hücresi sayımı, hemoglobin dozu ve kan oksijen doygunluğu (kanda bulunan toplam hemoglobin miktarına kıyasla oksijene doymuş hemoglobin yüzdesi) gibi basit kan testleri ile değerlendirilebilir.
