Deoxygenation er dissosiasjonen av oksygen molekyler fra hemoglobin molekyler hos mennesker blod. Kroppen er oksygen forsyningen er bygget på en syklus av oksygenering og deoksygenering. I fenomener som røyk innånding, er denne syklusen forstyrret.
Hva er deoxygenation?
Deoxygenation er dissosiasjonen av oksygen molekyler fra hemoglobin molekyler hos mennesker blod. Kjemisk deoxygenation involverer dissosiasjon av oksygenatomer fra en atombinding. Medisin refererer til forfallet av oksygenbindinger på hemoglobin. Hemoglobin er det røde blod pigment som inneholder toverdige jern atomer. I menneskelig åndedrett, hemoglobin fungerer som et transportmedium takket være denne oksygenaffiniteten jern knytte bånd. Alle organer og vev i kroppen trenger oksygen. Blodet transporterer oksygenatomene til de tynneste grenene i blodstrømmen og forsyner dermed alt vev. Oksygen har bare begrenset løselighet. Derfor er den til stede i blodplasmaet ikke bare i fri form, men også i hemoglobin-bundet form. Denne bindingen kalles også oksygenering og er motsatt av deoksygenering. Bindingsaffiniteten til hemoglobin til oksygen endres i forskjellige miljøer i kroppen. Når affiniteten avtar, finner deoxygenation sted. Oksygenatomene blir således levert til kroppens individuelle vev og organer. Obligasjonsfri hemoglobin kalles også deoksyhemoglobin. Analogt kalles oksygenbundet hemoglobin oxyhemoglobin.
Funksjon og formål
Oksygenering og deoksygenering spiller sammen i den menneskelige organismen for å gi vev viktig oksygen. Fysisk oppløst oksygen spiller for eksempel en rolle i utvekslingen mellom blodplasmaet og lungene. Mellom plasma og interstitium skjer oksygenutveksling ved diffusjon. Fysisk oppløst oksygen spiller også en rolle i denne prosessen. For å opprettholde oksygentilførselen til alle celler, er binding til hemoglobin imidlertid også en viktig prosess på grunn av den begrensede løseligheten. Når hemoglobin er oksygenert, endres konformasjonen. Med denne endringen i posisjon, den sentrale jern atom i det røde blodpigmentet omorganiseres romlig og hemoglobin antar en dynamisk funksjonell tilstand. Uten oksygenbinding er hemoglobin faktisk deoksyhemoglobin og viser dermed en anstrengt T-form. Ved oksygenering endres formen på hemoglobin til en avslappet R-form. Vi snakker da om oxyhemoglobin. Affiniteten til hemoglobin for oksygen endres med den spesielle formen og romlige arrangementet av molekylene. I sin avslappede form har det røde blodpigmentet dermed større affinitet for oksygen enn i sin anspente form. PH-verdien har også innflytelse på affiniteten. Jo høyere pH i det respektive kroppsmiljøet, jo høyere oksygenbindingsaffinitet til hemoglobin. I tillegg påvirker temperaturene bindingsegenskapene. For eksempel øker bindingsaffiniteten til oksygen med et temperaturfall. Dessuten avhenger oksygenbindingsaffiniteten av karbon dioksidinnhold. Denne avhengigheten av karbon dioksid konsentrasjon, sammen med pH-avhengighet, kalles Bohr-effekten. Bindingsaffiniteten til hemoglobin til oksygen faller som karbon dioksidnivået stiger og pH er lav. Dermed når karbondioksid nivået er lavt og ph er høyt, affiniteten øker. Av denne grunn oksygenerer hemoglobin i lungens alveolære kapillærer under respirasjon, fordi det er en avtagende karbondioksid nivå og blodets pH øker. I motsetning til dette er relativt høye CO2-konsentrasjoner ved lave pH-verdier tilstede i blodsystemet i det bredere kroppssirkulasjon. Bindingsaffiniteten til det røde blodpigmentet avtar dermed. Oksygen dissosierer seg fra molekylene hemoglobin og deoxygenation oppstår. Uten deoksygenering ville blodet derfor ikke være et effektivt transportmedium for oksygen. Faktisk, hvis oksygenmolekylene forblir permanent bundet til jernet fra hemoglobin, ville verken kroppsvev eller organer ha nytte av transporten.
Sykdommer og plager
Ved karbonmonoksydforgiftning er oksygenbindingsfunksjonen til hemoglobin svekket. For eksempel, hvis en pasient har inhalert for mye røyk i et brannscenario, festes karbonmonoksid til jernmolekylene av hemoglobin i stedet for oksygen. Som et resultat er det mindre oksyhemoglobin i plasmaet. Det er knapt noen oksygenering i kroppen, fordi oksygenaffiniteten til det røde blodpigmentet faller sammen med CO konsentrasjon. Deoksygenering av hemoglobin foretrekkes når affiniteten faller. Hypoksi forekommer. Kroppen får da ikke lenger tilstrekkelig oksygen. I tilfelle alvorlig rus, snakker vi om anoksi. Et slikt fenomen er fullstendig fravær av oksygen i kroppens vev. Mens anoksi nesten alltid er forbundet med røyk innånding, kan hypoksi også være forårsaket av anemi or emboli. Sigdcelle anemi pasienter, for eksempel, lider av kronisk anemi. Deres unormale hemoglobin har en tendens til å klumpe seg sammen og tette blod fartøy og unnlater å oksygenere tilstrekkelig. Derfor sigdcelle anemi kan også forårsake hypoksi. Det samme gjelder den såkalte alfa-talassemi, hvor syntesen av alfakjeder i proteindelen av hemoglobin blir forstyrret. I sammenheng med hypoksi er det alltid en forstyrret cellemetabolisme i kroppen. Kroppens celler blir alltid skadet av mangel på oksygen. Hvor alvorlige konsekvensene av mangelforsyningen er, avhenger for eksempel av hvor raskt den kan avhjelpes. De administrasjon av oksygen er et viktig behandlingstrinn for de fleste mangelsykdommer. For hematopoietiske sykdommer eller hemoglobinlidelser er blodtransfusjoner vanligvis essensielle.
