חמצון מתייחס לקשירת האדום דם פיגמנט ל חמצן מולקולות. ההפך נקרא גם deoxygenation ומתרחש כאשר דם ריכוזי CO גבוהים מדי או PH נמוכים מדי. דוקסידגנציה מתקדמת מעמידה את חמצן אספקה לאיברים בסיכון ב פַּחמָן שיכרונות חד חמצניים.
מה זה חמצון?
חמצון מתייחס לקשירת האדום דם פיגמנט ל חמצן מולקולות. פיגמנט הדם האדום המוגלובין נותן לתאי דם אדומים את צבעם וגם מבצע פונקציות חשובות בשרשרת הנשימה. למטרה זו, המוגלובין מכיל דו-ערכי ברזל תרכובת שיכולה להיקשר לחמצן. לכן הוא מכונה גם זיקה לחמצן. קשירת החמצן של פיגמנט הדם האדום נקראת חמצון במינוח הרפואי. במהלך הנשימה, הדם ממלא אפוא את תפקידו של אמצעי תחבורה, המביא חמצן לאיברים ורקמות בודדים. חמצן קיים בדם הן בצורה קשורה והן בצורה מומסת פיזית. הצורה המומסת ממלאת תפקיד במיוחד להחלפת חמצן בין כבד ריאתי והפלזמה. חילוף חמצן בין פלזמת הדם לאינטרסטיטיום תלוי גם בחמצן מומס, מכיוון שתהליך זה מתממש באמצעות דיפוזיה. עם זאת, חמצן מסיס רק במידה מוגבלת. המוגלוביןהובלת חמצן מאוגדת שומרת על אספקת החמצן התאית החיונית למרות המסיסות המוגבלת שלו.
פונקציה ותכלית
במהלך החמצון החמצן נקשר להמוגלובין. כתוצאה מכך, המולקולה משנה את הקונפורמציה שלה, או את הסדר המרחבי שלה. במהלך תהליך זה, המרכזי ברזל במיוחד האטום של פיגמנט הדם משנה את מיקומו. לפיכך, הקשר מגיע למצב פונקציונלי דינמי. לפיכך, שום חמצון אמיתי או תגובה מורכבת כימית מתרחשים במהלך החמצון. המוגלובין לא מאוגד ידוע גם בשם דאוקסמיהמוגלובין ונראה כצורת T מאומצת. רק כאשר הוא קשור לאטומי חמצן הופך פיגמנט הדם לצורת ה- R הרגועה, המכונה גם אוקסיהמוגלובין. זיקת ההמוגלובין לחמצן תלויה אפוא בגורמים כמו קונפורמציה של מולקולות. בצורת ה- R הנינוחה, לפיגמנט הדם האדום יש זיקה גדולה יותר מאשר בצורת ה- T הנינוחה. ערך ה- pH ממלא תפקיד גם בזיקה המחייבת חמצן של המוגלובין שאין לזלזל בה. ככל שה- pH עולה, כך עולה הזיקה המחייבת של המוגלובין. לטמפרטורה השפעה גדולה לא פחות על הזיקה המחייבת של פיגמנט הדם האדום. לפיכך, הזיקה גוברת עם ירידה בטמפרטורות וכתוצאה מכך היא יורדת בטמפרטורות ליבה גבוהות מדי. בנוסף לגורמים אלה, הזיקה המחייבת של המוגלובין תלויה גם ב- פַּחמָן דוּ תַחמוֹצֶת ריכוז. התלות בגורמים פַּחמָן תוכן הדו-חמצני וערך ה- ph של הדם מסוכמים כאל אפקט בוהר שנקרא. ב- pH גבוה ונמוך פחמן דו חמצני תוכן, יש זיקה גבוהה. ה ריכוז של oxyhemoglobin עולה בהתאם בתנאים אלה. כתוצאה מכך, הזיקה המחייבת פוחתת גבוה פחמן דו חמצני תוכן ו- pH נמוך. מערכת הדם של הגוף מתחשבת באופן טבעי בגורמים אלה בעת הובלת חמצן. בנימי הריאות, למשל, יש שפל פחמן דו חמצני תוכן ו- pH גבוה יחסית. לכן הזיקה המחייבת של המוגלובין גבוהה באופן גבוה בריאות. התוצאה היא חמצון של פיגמנט הדם האדום. מחוץ לנימים הריאתיים יש תכולת CO2 גבוהה יחסית ב- pH נמוך. הזיקה המחייבת של המוגלובין פוחתת בהתאם, ומשחררת את החמצן טיפין טיפ, ואז נספג ברקמות ובאיברים. ניתוק זה של חמצן ממולקולות ההמוגלובין נקרא deoxygenation והוא בעל חשיבות דומה לחמצון לאספקת החמצן בגוף.
מחלות ומצבים רפואיים
בשיכרון פחמן חד חמצני, חמצון ההמוגלובין נפגע או אפילו בוטל לחלוטין. הסיבה לכך היא שהזיקה המחייבת של המוגלובין לפחמן חד חמצני גבוהה פי 300 בהשוואה לזיקה המחייבת לחמצן. כך, במקרה של עשן שאיפה, פחמן חד-חמצני מצטבר על ההמוגלובין תוך זמן קצר מאוד, וכך נוצר קרבוקסיה המוגלובין. כתוצאה, יש חסימה לספיגת חמצן ותכולת החמצן בדם צונחת טיפין טיפ. לכן הרעלת CO חמורה מעוררת היפוקסיה, כלומר אספקת חסר כללית של חמצן לרקמות הגוף ולאיברים. כאשר תוכן ה- CO בדם מגיע לאחוז מסוים, האדם המושפע מתעלף עקב היצע זה. אם הרמה ממשיכה לעלות לאחר התעלפות, המוות מתרחש מעל מסוים ריכוז. כשיש היצע של חמצן, רקמת הגוף מתה באופן בלתי הפיך. ניתן לקבל טיפולי חמצן לטיפול בירידות בריכוזי חמצן בדם העורקי. טיפולים אלה מועילים גם לריאות תסחיף. הדבר נכון גם לגבי אוטמים בשריר הלב, אי ספיקת נשימה או לֵב כישלונות. היפוקסיה מהווה איום בהרבה מחלות לב ריאות. היפוקסיה קרובה גם ב אנמיה מכיוון שיש בכך מעט מדי כדוריות דם אדומות בפלזמה מצב. לכן, ככל שההמוגלובין פחות, כך ניתן להעביר פחות חמצן לאיברים בצורה קשורה. אֲנֶמִיָה יכול להתרחש בהקשר של אובדן דם, אך יכול להיגרם גם מחסר של ברזל or חומצה פולית. תופעות אנמיות עלולות להופיע גם בהפרעות המטופויטיות, אשר עשויות להיות מלוות בהפרעות המטופויטיות אחרות ותסמינים נלווים אחרים. מטופלים באנמיות בהתאם לסיבה שלהן ולנסיגה שלהן כחלק מתסמיני המחסור לאחר תיקון המחסור הסיבתי.
