צריכת חמצן: פונקציה, משימות, תפקיד ומחלות

חמצן (O2) חיוני לבני אדם. חמצן ספיגת האוויר שאנו נושמים מתרחשת בריאות. משם, ה חמצן-עָשִׁיר דם מועבר לתאים. אלה זקוקים לחמצן כחלק מהנשימה התאית הפנימית לייצור אנרגיה.

מהי צריכת חמצן?

חמצן (O2) חיוני לבני אדם. ספיגת חמצן מהאוויר שאנו נושמים מתרחשת בריאות. עם כל אחד שאיפה, האוויר שאנו נושמים נכנס לריאות דרך אף, פה וגרון, קנה הנשימה וסמפונות. הריאות מכילות את מה שמכונה alveoli, שקיות האוויר בריאות. האלביות מסודרות כמו ענבים. האדם ריאות ההערכה היא כי היא מורכבת מ -300 מיליון alveoli. זה המקום בו מתרחשת החלפת גז וכך צריכת חמצן. סביב כל מכתשים נימים קטנים דם כלי. בסיס חילופי החומרים בריאות הוא דיפוזיה. דיפוזיה היא תהליך פיזי המוביל לערבוב מאוזן של שני חומרים שונים. דל חמצן דם, שמגיע מכל הגוף ונשאב לריאות מצד הימין לֵב, זורם דרך כלי המקיפים את הכליות. לאחר שאיפה, יש הרבה חמצן בכליות. לפיכך, חמצן נע ממקום הגבוה ריכוז, שהוא הכבד, למקום הריכוז הנמוך יותר, שהוא הדם בנימים. בקשר לגזים, דיפוזיה מכונה גם לחצים חלקיים. כל גז מפעיל לחץ חלקי. הלחץ החלקי מתאר את הפרופורציה שיש לגז מהלחץ הכולל בתערובת הגז. לחצים חלקיים שונים פועלים כעת בריאות. בתוך ה כבד ריאתי, יש לחץ חלקי גבוה של חמצן, ואילו הלחץ החלקי של O2 בנימים הוא נמוך למדי. לפיכך, חמצן עובר לנימים הריאתיים. חילוף זה קובע שיווי משקל בין הלחץ החלקי של O2 במכתשי לבין הלחץ החלקי של O2 בסביבה. כלי. פורום פַּחמָן דו חמצני (CO2), יש הפרש לחץ חלקי בכיוון ההפוך. לפיכך, CO2 מתפזר מהנימים הריאתיים אל הכליות ואז נושף אותו. בדם החמצן נקשר ל המוגלובין של כדוריות הדם האדומות. מהריאות, הדם העשיר בחמצן עובר אז שמאלה לֵב ומופץ בכל הגוף. הלחץ החלקי ממלא תפקיד גם בספיגת החמצן של התאים הבודדים. יש לחץ חלקי נמוך יותר של O2 בתאי הגוף מאשר בכלי הדם הקטנים המספקים את התאים. בדיוק כמו בריאות, עכשיו חמצן מתפזר מהדם העשיר בחמצן לתאים המדוללים בחמצן.

פונקציה ותכלית

בני אדם אינם יכולים להתקיים ללא חמצן, ולכן הובלת וקליטת חמצן חיוניים לחיים. חמצן עצמו אינו מכיל אנרגיה, אך הוא יוצר את התנאים לייצור אנרגיה בתאי הגוף. תהליך זה ידוע גם בשם נשימה אירובית או נשימה תאית. זה מתרחש ב המיטוכונדריה של התא. מיטוכונדריה הם אברונים תאיים. בשל תפקודם הם נקראים גם תחנות הכוח של התא. כדי לייצר אנרגיה, המיטוכונדריה זקוקים לחמצן ו גלוקוז, כלומר סוכר. באמצעות תהליכים מטבוליים שונים בתוך המטריצה ​​המיטוכונדריה, אנרגיה מתקבלת מה- סוכר וחמצן בצורת אדנוזין טריפוספט (ATP). הנשימה התאית מתקדמת בארבעה שלבים: גליקוליזה, דקארבוקסילציה חמצונית, מחזור ציטראטים ושרשרת נשימה. למעט גליקוליזה, כל התהליכים דורשים חמצן להפעלה חלקה. ATP הוא נושא אנרגיה אוניברסלי ובעיקר מיידי. בכל תא בגוף מוערך כ -10 מיליון ATP מולקולות נצרכים לשנייה. תוצרי לוואי של נשימה תאית הם מַיִם ו פַּחמָן דוּ תַחמוֹצֶת. כ 32 ATP מולקולות ניתן להשיג ממולקולה אחת של גלוקוז בהשפעת חמצן. ניתן להשיג אנרגיה בצורת ATP גם בתנאים אנאירוביים. למרות זאת, חומצת חלב נוצר שם כמוצר פסולת. זה יכול עוֹפֶרֶת לסימנים של עייפות, במיוחד ברקמת השריר. בנוסף לאזן של 2 מולקולות של ATP לכל גלוקוז מולקולה דלה למדי.

מחלות ומחלות

ב כרונית ריאות מחלה, צריכת חמצן בריאות מוגבלת מאוד. התוצאה של מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) היא לעתים קרובות אמפיזמה. חסימה כרונית של דרכי הנשימה גורמת להישארת אוויר בכליות כאשר החולה נושף. זה מוביל בסופו של דבר לאינפלציית יתר של הכליות. קירות המחיצה בין כריות הבודדים נהרסים ומרחב אוויר גדול נוצר בתוך הריאות. החלפת גז כבר לא יכולה להתקיים כאן וספיגת צריכת חמצן מונעת בהתאם. חולים עם אמפיזמה סובלים מקוצר נשימה ו כִּחָלוֹןכלומר שינוי צבע כחול של עור וריריות. אם הפונקציונלי ריאות רקמות עוברות רקמת חיבור שיפוץ, זה מכונה פיברוזיס ריאתי. זה יכול להיגרם על ידי מחלות אוטואימוניות או חשיפה לאסבסט, למשל. רקמת חיבור נוצר בין הכליות לנימים הריאתיים. זה מונע את צריכת החמצן. תסמינים של פיברוזיס ריאתי כוללים קוצר נשימה, סובלנות נמוכה בפעילות גופנית ושיעול מתמיד. חָמוּר מחלות ריאה כגון פיברוזיס מתקדם או אמפיזמה מתקדמת עשויים לדרוש חמצן תרפיה כדי לפצות על גירעון החמצן. עם זאת, אפילו עם ריאות בריאות, נורמלי שאיפה ותכולת חמצן תקינה באוויר שאנו נושמים, מחסור בחמצן יכול להתרחש. הסיבה כאן היא היעדר קליטה יכולת של כדוריות הדם האדומות עקב אנמיה. למרות שהחמצן מגיע לדם מהכליות, הוא אינו יכול להיקשר לתאי הדם האדומים. הַהוּא הַדִין פַּחמָן הרעלת חד-חמצני. הגז נקשר ל המוגלובין, חוסם את החלל שתופסים מולקולות חמצן. הרעלת פחמן חד חמצני עלולה להיות קטלנית תוך זמן קצר מאוד.