חמצן הובלה מייצגת תהליך פיזיולוגי באורגניזם בו מועבר חמצן מהכבד לכל תאי הגוף. במהלך תהליך זה מתרחשים תהליכים פיזיקליים וכימיים מורכבים שקשורים זה לזה. אם התהליכים הללו מופרעים, יתכן והגוף אינו מספק חמצן.
מהי הובלת חמצן?
חמצן הובלה מייצגת תהליך פיזיולוגי באורגניזם בו מועבר חמצן מהכליות לכל תאי הגוף. פחמימות, שומנים ו חלבונים מחומצן לייצור אנרגיה באורגניזם. חמצון זה נקרא גם בעירה ודורש חמצן כשותף לתגובה. עם זאת, חמצון חייב להתרחש בכל תאי הגוף לצורך ייצור אנרגיה, ולכן יש צורך להעביר את החמצן הנדרש למטרה זו באוויר מהאוויר. כבד ריאתי באופן שווה לכל אזורי הגוף. ניתן לעשות זאת רק באמצעות הובלת חמצן. הובלת חמצן תלויה בפרמטרים וגורמים פיזיקלים וכימיים מסוימים. בין היתר קיימות שתי צורות תחבורה אפשריות. רוב החמצן קשור באופן הפיך ל- ברזל אטום ב המוגלובין באמצעות קשר מורכב. במידה פחותה, חמצן עשוי להתמוסס ישירות גם ב דם פְּלַסמָה. חמצן מתפזר מה- כבד ריאתי (שקיות אוויר) לתוך דם פְּלַסמָה. ככל שהלחץ החלקי באלביות גבוה יותר, כך גם נכנס יותר חמצן דם. הדם העשיר בחמצן זורם תחילה ל חדר שמאל ומשם מועבר כדם עורקי דרך העורקים לאברי המטרה ולתאי המטרה. גם החמצן קשור באופן הפיך המוגלובין והחמצן המומס בחופשיות בפלסמת הדם משתחרר שם ונכנס לתאים בודדים. שם, מוצר הבעירה פַּחמָן נוצר דו-חמצני, שיחד עם החמצן הלא-צורך מוחזר לריאה עורק דרך הדם הוורידי תפוצה. בריאות, פַּחמָן דו-חמצני משתחרר ונשף, ובמקביל יש ספיגת חמצן חדש בדם דרך הכליות.
פונקציה ותכלית
התפקיד החשוב ביותר של הובלת חמצן הוא חלוקת החמצן הנשאף באופן שווה לכל תאי הגוף. זה מהווה את האתגר הגדול ביותר בהובלת חמצן. בתאי הגוף, נושאי האנרגיה פחמימות, שומנים, ו חלבונים מחומצן עם שחרור האנרגיה. אנרגיה מקיימת את כל תהליכי החיים. אם יופסק אספקת החמצן, התאים הנוגעים בדבר היו מתים. כאשר יש ביקוש גבוה יותר לחמצן, כמו למשל במהלך עבודה פיזית, יש להעביר יותר חמצן מאשר בתקופות מנוחה. במקרה כזה, ההבדל ב ריכוז בין חמצן ריאות alveoli ופלסמת הדם חייבת להיות גבוהה יותר מאשר כאשר הביקוש נמוך יותר. בהתאם לכך, הנשימה ו לֵב שיעורי העלייה במקרה זה. הלחץ החלקי של החמצן עולה. לפיכך, יותר חמצן מומס בפלסמת הדם או נקשר פנימה המוגלובין. המוגלובין יוצר תרכובות מורכבות עם ברזל, שיכול לקשור עוד יותר חמצן מולקולות לאחר שנקלטה מולקולת החמצן הראשונה. היחידה הבסיסית של המוגלובין, heme, מייצגת ברזלמתחם II עם ארבעה גלובינים מולקולות. אטום הברזל של ההם יכול לקשור עד ארבעה חמצן מולקולות. כאשר מולקולת החמצן הראשונה קשורה, קונפורמציית ההם משתנה כדי להקל על צריכת חמצן נוספת. צבע ההמוגלובין משתנה מאדום כהה לאדום עז. העמסת המוגלובין תלויה בכמה גורמים פיזיקלים וכימיים שקשורים זה לזה. לדוגמא, ישנה השפעה שיתופית המביאה לזיקת חמצן הולכת וגוברת של המוגלובין בעומסו הגבוה יותר. בינתיים, PH נמוך בשיא פַּחמָן לחץ חלקי דו-חמצני מעדיף שחרור מוחלט של חמצן מההמוגלובין. הדבר נכון גם עם עליית הטמפרטורה. השינויים בתנאים הפיזיים הללו מתרחשים בהקשר למצבי פעילות שונים בגוף, כך שעם הובלת חמצן מתפקדת כרגיל, אספקת החמצן של האורגניזם מכווננת בצורה אופטימלית.
מחלות ומחלות
כאשר הגוף כבר לא מקבל אספקה אופטימלית של חמצן, עלולה להתרחש פגיעה בתפקוד ואפילו כשל של האיברים הפגועים. לא ניתן לאחסן חמצן בגוף. לכן, יש לשמור על תנועת חמצן פעילה לכל תהליכי החיים. עם זאת, אם אספקת החמצן מופסקת למשך מספר דקות בלבד, לעיתים קרובות התוצאה היא נזק בלתי הפיך לאיברים או אפילו כשל באיברים. תנאי מוקדם להובלה חלקה של חמצן הוא קודם כל מערכת הדם המתפקדת בצורה מיטבית. הפרעות במערכת הדם הנגרמות על ידי שינויים בכלי הדם העורקים, קרישי דם או חסימות עלולות לפגוע משמעותית באספקת החמצן לגוף. כשדם כלי מכווצים, לחץ דם עולה במטרה להמשיך לספק לאיברים חמצן. במקרה של לֵב התקפות, שבץ מוחי או תסחיף ריאתי, אספקת הדם וכך ניתן לחסום את אספקת החמצן. סיבות אחרות לאספקת חסר של חמצן לגוף הן שונות לֵב מחלות הקשורות להגבלה של יכולת השאיבה. אלה כוללים כללי אי ספיקת לב, הפרעות בקצב הלב או מחלות לב דלקתיות. כתוצאה מכך, דם לא מספיק מגיע בסופו של דבר לאיברי היעד המתאימים. עם זאת, היצע חסר של חמצן לאורגניזם יכול לנבוע גם ממחלות דם או מהרעלות מסוימות. לדוגמא, מולקולת הפחמן החד חמצני מתחרה במולקולת החמצן על אתרי קשירה בהמוגלובין עקב מבנה מולקולרי דומה. לכן הרעלת פחמן חד חמצני אינה אלא מחסור בחמצן שיכול עוֹפֶרֶת עד מוות בחנק. יתר על כן, ישנן מחלות דם גנטיות שונות המשפיעות על מבנה ההמוגלובין וגורמות למחסור כרוני בחמצן. תא מגל אנמיה ניתן להזכיר כאן כדוגמא. צורות אחרות של אנמיה (אנמיה) גורמת גם לחוסר חמצן מתמיד.