של ה הובלת חמצן מייצג תהליך פיזיולוגי באורגניזם בו מועבר החמצן מהאזיקים לכל תאי הגוף. זה כרוך בתהליכים פיסיקליים וכימיים מורכבים הקשורים זה לזה. אם תהליכים אלה מופרעים, יתכן כי הגוף יסופק מספיק חמצן.
מהי העברת חמצן?
פחמימות, שומנים וחלבונים מתחמצנים ליצירת אנרגיה באורגניזם. חמצון זה מכונה גם בעירה ודורש חמצן כגיב. עם זאת, חמצון צריך להתרחש בכל תאי הגוף על מנת לייצר אנרגיה, כך שיש צורך להעביר את החמצן באוויר הנדרש לכך מאלביולי הריאה באופן שווה לכל אזורי הגוף. ניתן לעשות זאת רק באמצעות הובלת חמצן.
הובלת החמצן תלויה במשתנים וגורמים מסוימים המשפיעים על פיזיקליות וכימיות. ישנן שתי צורות תחבורה אפשריות. רוב החמצן נקשר באופן הפיך לאטום ברזל בהמוגלובין באמצעות קשר מורכב. במידה פחותה ניתן להמיס חמצן ישירות בפלסמת הדם.
החמצן מתפזר מאלביולי הריאה (alveoli) לפלסמת הדם. ככל שהלחץ החלקי בגובה האלוויולי גבוה יותר, כך חמצן נכנס לדם. הדם העשיר בחמצן זורם תחילה לחדר שמאל ומשם מועבר כדם עורקי דרך העורקים לאיברי המטרה ותאי המטרה.
גם הכבולים הפיכים להמוגלובין וגם החמצן המומס בחופשיות בפלסמת הדם משוחררים שם ומגיעים לתאים הפרטניים. כאן נוצר מוצר הבעירה פחמן דו חמצני שיחד עם החמצן הבלתי מנוצל חוזר לעורק הריאה דרך זרם הדם הוורידי. דו תחמוצת הפחמן משתחררת לריאות ונשיפה, ובמקביל נספג חמצן חדש בדם דרך האלוויולי.
פונקציה ומשימה
התפקיד החשוב ביותר של הובלת חמצן הוא חלוקת החמצן בשאיפה באופן שווה לכל תאי הגוף. זה מייצג את האתגר הגדול ביותר של הובלת חמצן.
בתאי הגוף מקורות האנרגיה מפחמימות, שומנים וחלבונים מתחמצנים עם שחרור האנרגיה. האנרגיה מקיימת את כל תהליכי החיים. אם היה נעצר אספקת החמצן, התאים המושפעים היו מתים. כאשר יש צורך גבוה יותר בחמצן, למשל במהלך עבודה גופנית, יש להעביר יותר חמצן מאשר בשלבי מנוחה.
במקרה כזה יש צורך בכך שההבדל בריכוז החמצן בין האלוויולי הריאתי לפלסמת הדם חייב להיות גבוה יותר מאשר כאשר הביקוש נמוך יותר. קצב הנשימה ודופק הלב עולה בהתאם. הלחץ החלקי של החמצן עולה. באופן זה, יותר חמצן מומס בפלסמת הדם או נקשר בהמוגלובין.
המוגלובין יוצר תרכובות מורכבות עם ברזל, שיכולות לקשור מולקולות חמצן עוד יותר לאחר שנקלטה מולקולת החמצן הראשונה. היחידה הבסיסית של המוגלובין, ההם, היא קומפלקס ברזל (II) עם ארבע מולקולות גלובין. אטום הברזל של ההאם יכול לקשור עד ארבע מולקולות חמצן. כאשר מולקולת החמצן הראשונה קשורה, קונפורמציה של ההם משתנה בצורה כזאת שהקליטה נוספת של החמצן הופכת לקלה עוד יותר. צבע המוגלובין משתנה מאדום כהה לאדום בהיר.
העומס על המוגלובין תלוי בכמה גורמים פיזיים וכימיים שקשורים זה לזה. ישנה השפעה שיתופית, הבאה לידי ביטוי בזיקה חמצן הולכת וגוברת של המוגלובין בעומסו הגבוה יותר.
עם זאת, ערך pH נמוך עם לחץ חלקי פחמן דו חמצני גבוה, לעומת זאת, מעדיף שחרור מוחלט של החמצן מההמוגלובין. הדבר נכון גם אם הטמפרטורה עולה. השינויים בתנאים גופניים אלה מתרחשים במסגרת מצבי פעילות שונים בגוף, כך שאספקת החמצן של האורגניזם מתואמת בצורה מיטבית עם העברת חמצן המתפקדת כרגיל.
אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן
תרופות לקוצר נשימה ובעיות ריאהמחלות ומחלות
אם הגוף כבר אינו מסופק בצורה מיטבית עם חמצן, הוא יכול להביא למגבלות תפקודיות ולכישלון האיברים הנגועים. לא ניתן לאחסן חמצן בגוף. לכן, יש לשמור על העברת החמצן הפעילה ללא הרף לכל תהליכי החיים. עם זאת, אם אספקת החמצן נקטעת רק למשך מספר דקות, לעיתים קרובות נזק לאי הפיך או אפילו אי ספיקת איברים.
זרימת דם המתפקדת בצורה אופטימלית הינה תנאי הכרחי להובלה חלקה של חמצן. הפרעות במערכת הדם כתוצאה משינויים בכלי הדם העורקים, קרישי דם או חסימות יכולים לפגוע משמעותית באספקת החמצן לגוף.
אם כלי הדם מצטמצם, לחץ הדם עולה כדי להמשיך לספק לאיברים חמצן. במקרה של התקף לב, שבץ מוחי או תסחיף ריאתי, ניתן לחסום לחלוטין את אספקת הדם ובכך אספקת החמצן.
גורמים נוספים לאספקת מספיק חמצן לגוף הם מחלות לב שונות הקשורות להפחתה בכושר השאיבה. אלה כוללים אי ספיקת לב כללית, הפרעות קצב לב או מחלות לב דלקתיות. בסופו של דבר זה אומר שלא מספיק דם יכול להגיע לאיברי המטרה הרלוונטיים.
עם זאת, אספקה לא מספקת של חמצן לאורגניזם יכולה לנבוע גם ממחלות דם או סוגים מסוימים של הרעלה. לדוגמא, מולקולת הפחמן החד-חמצני מתחרה במולקולת החמצן על אתרי הכריכה בהמוגלובין כתוצאה ממבנה מולקולרי דומה. לכן הרעלת פחמן חד חמצני אינה אלא אספקה מספקת של חמצן, מה שעלול להוביל למוות מחנק.
יתר על כן, ישנן מחלות דם גנטיות שונות המשפיעות על מבנה המוגלובין וגורמות למחסור בחמצן כרוני. דוגמה לכך היא אנמיה אנאלית של מגל. צורות אחרות של אנמיה (אנמיה) גורמות גם למחסור מתמיד בחמצן.
