Deoxygenation הוא דיסוציאציה של חמצן מולקולות החל מ- המוגלובין מולקולות באדם דם. הגוף חמצן האספקה בנויה על מחזור של חמצון ודה-חמצון. בתופעות כמו עשן שאיפה, מחזור זה מופרע.
מה זה דה-חמצון?
Deoxygenation הוא דיסוציאציה של חמצן מולקולות החל מ- המוגלובין מולקולות בבני אדם דם. דה-חמצון כימי כולל דיסוציאציה של אטומי חמצן מקשר אטומי. רפואה מתייחסת לריקבון של קשרי חמצן ב המוגלובין. המוגלובין הוא האדום דם פיגמנט המכיל דו-ערכי ברזל אטומים. ב נשימה אנושית, המוגלובין משמש כמדיום הובלה בזכות זיקת חמצן זו ברזל אגרת חוב. כל האיברים והרקמות של הגוף זקוקים לחמצן. הדם מעביר את אטומי החמצן לענפים הדקים ביותר של זרם הדם וכך מספק את כל הרקמות. לחמצן מסיסות מוגבלת בלבד. לכן, הוא קיים בפלסמת הדם לא רק בצורה חופשית, אלא גם בצורה הקשורה למוגלובין. קשירה זו נקראת גם חמצון והיא ההפך מדה-חמצון. הזיקה המחייבת של המוגלובין לחמצן משתנה בסביבות שונות בגוף. כאשר הזיקה פוחתת, מתרחש דה-חמצון. אטומי החמצן מועברים לפיכך לרקמות האישיות והאיברים בגוף. המוגלובין ללא אגוזים נקרא גם דאוקסמיהמוגלובין. באופן אנלוגי, המוגלובין קשור לחמצן נקרא אוקסיהמוגלובין.
פונקציה ותכלית
חמצון ודה-חמצון משחקים יחד באורגניזם האנושי כדי לספק חמצן חיוני לרקמות. חמצן מומס פיזית, למשל, ממלא תפקיד בחילופי הדברים בין פלזמת הדם לבין כריתות הריאות. בין הפלזמה לאינטרסטיציום, חילופי חמצן מתרחשים באמצעות דיפוזיה. חמצן מומס פיזית ממלא תפקיד גם בתהליך זה. עם זאת, כדי לשמור על אספקת החמצן לכל התאים, קשירה להמוגלובין היא גם תהליך חיוני בשל המסיסות המוגבלת שלו. כאשר ההמוגלובין מחומצן, הקונפורמציה שלו משתנה. עם שינוי העמדה הזה, המרכזי ברזל אטום בפיגמנט הדם האדום מתארגן מחדש במרחב וההמוגלובין מקבל מצב תפקודי דינמי. ללא קשירת חמצן, המוגלובין הוא למעשה דאוקסמיהמוגלובין ובכך מציג צורת T מאומצת. עם חמצון, צורת ההמוגלובין משתנה לצורת R נינוחה. אנו מדברים אז על אוקסיהמוגלובין. הזיקה של המוגלובין לחמצן משתנה עם הצורה המסוימת והסידור המרחבי של המולקולות. בצורתו הנינוחה, לפיגמנט הדם האדום יש זיקה גדולה יותר לחמצן מאשר בצורתו המתוחה. לערך ה- pH יש השפעה גם על הזיקה. ככל שה- pH בסביבת הגוף בהתאמה גבוה יותר, כך הזיקה המחייבת חמצן של המוגלובין גבוהה יותר. בנוסף, הטמפרטורות משפיעות על תכונות הכריכה. לדוגמא, הזיקה המחייבת לחמצן עולה עם ירידה בטמפרטורה. חוץ מזה, הזיקה המחייבת חמצן תלויה ב פַּחמָן תוכן דו-חמצני. התלות הזו ב פַּחמָן דוּ תַחמוֹצֶת ריכוז, יחד עם תלות ה- pH, נקרא אפקט בוהר. הזיקה המחייבת של המוגלובין לחמצן נופלת כמו פַּחמָן רמת הדו-חמצני עולה וה- pH נמוך. לפיכך, כאשר פחמן דו חמצני הרמה נמוכה וה- ph גבוהה, הזיקה עולה. מסיבה זו, המוגלובין מחמצן בנימי הריאות של הריאות במהלך הנשימה, מכיוון שיש ירידה פחמן דו חמצני רמת ה- pH בדם עולה. לעומת זאת, ריכוזי CO2 גבוהים יחסית בערכי pH נמוכים קיימים במערכת הדם הרחבה זרימת גוף. הזיקה המחייבת של פיגמנט הדם האדום פוחתת אפוא. חמצן מתנתק ממולקולות ההמוגלובין ודה-חמצון. לכן, ללא deoxygenation, הדם לא יהיה אמצעי תחבורה יעיל עבור חמצן. ואכן, אם מולקולות החמצן יישארו קשורות לצמיתות לברזל ההמוגלובין, לא רקמות הגוף ולא האיברים ייהנו מההובלה.
מחלות ומחלות
בהרעלת פחמן חד חמצני נפגעת תפקודו המחייב חמצן של המוגלובין. לדוגמה, אם מטופל שאף יותר מדי עשן בתרחיש שריפה, פחמן חד חמצני מתחבר למולקולות הברזל של ההמוגלובין במקום לחמצן. כתוצאה, יש פחות אוקסיה המוגלובין בפלזמה. אין כמעט חמצון בגוף מכיוון שזיקת החמצן של פיגמנט הדם האדום נופלת עם ה- CO ריכוז. דה-חמצון של המוגלובין מועדף ככל שהזיקה נופלת. היפוקסיה מתרחשת. לגוף אז כבר לא מספקים מספיק חמצן. במקרה של שיכרון חמור אנו מדברים על חמצון. תופעה כזו היא היעדר חמצן מוחלט ברקמות הגוף. בעוד שאנוקסיה כמעט תמיד קשורה לעשן שאיפה, היפוקסיה יכולה להיגרם גם על ידי אנמיה or תסחיף. תא מגל אנמיה חולים, למשל, סובלים מאנמיה כרונית. ההמוגלובין הלא תקין שלהם נוטה להצטבר יחד, סותם דם כלי ואינו מצליח לחמצן בצורה מספקת. לכן, תא מגל אנמיה יכול גם לגרום להיפוקסיה. כנ"ל לגבי מה שמכונה אלפא-תלסמיה, בה מופר סינתזת שרשראות האלפא בחלק החלבון של ההמוגלובין. בהקשר של היפוקסיה, יש תמיד חילוף חומרים בתאים מופרע בגוף. תאי הגוף תמיד נפגעים מחוסר חמצן. עד כמה חמורה ההשלכות של אספקת המחסור תלויה, למשל, באיזו מהירות ניתן לתקן אותה. ה מנהל של חמצן הוא צעד חשוב לטיפול ברוב מחלות המחסור. עבור מחלות המטופויטיות או הפרעות בהמוגלובין, עירויי דם הם בדרך כלל חיוניים.
