Oksygenering refererer til binding av rødt blod pigment til oksygen molekyler. Det motsatte kalles også deoxygenation og oppstår når blod CO-konsentrasjoner er for høye eller ph for lave. Progressiv deoxygenation setter oksygen tilførsel til organer i fare i karbon monoksidforgiftning.
Hva er oksygenering?
Oksygenering refererer til binding av rødt blod pigment til oksygen molekyler. Det røde blodpigmentet hemoglobin gir røde blodlegemer fargen og utfører også viktige funksjoner i luftveiskjeden. For dette formålet, hemoglobin inneholder en toverdig jern forbindelse som kan binde seg til oksygen. Det er derfor også kjent som oksygenaffinitet. Oksygenbindingen til det røde blodpigmentet kalles oksygenering i medisinsk terminologi. Under respirasjon oppfyller blodet dermed funksjonen til et transportmedium, og fører oksygen til individuelle organer og vev. Oksygen er tilstede i blodet både i bundet og i fysisk oppløst form. Den oppløste formen spiller en rolle spesielt for utveksling av oksygen mellom lunge alveoler og plasmaet. Oksygenutveksling mellom blodplasmaet og interstitium avhenger også av oppløst oksygen, siden denne prosessen realiseres ved diffusjon. Imidlertid er oksygen bare løselig i begrenset grad. hemoglobin-bundet oksygentransport opprettholder den vitale celleforsyningen av oksygen til tross for begrenset løselighet.
Funksjon og formål
Under oksygenering binder oksygen seg til hemoglobin. Som et resultat endrer molekylet sin konformasjon eller romlige arrangement. I løpet av denne prosessen, den sentrale jern spesielt blodpigmentets atom endrer sin posisjon. Dermed når bindingen en dynamisk funksjonell tilstand. Dermed skjer ingen sann oksidasjon eller kjemisk kompleks reaksjon under oksygenering. Ubundet hemoglobin er også kjent som deoksyhemoglobin og fremstår som en anstrengt T-form. Bare når det er bundet til oksygenatomer, omdannes blodpigmentet til den avslappede R-formen, også kjent som oxyhemoglobin. Affiniteten til hemoglobin for oksygen avhenger således av faktorer som konformasjonen av molekyler. I den avslappede R-formen har det røde blodpigmentet større affinitet enn i den avslappede T-formen. PH-verdien spiller også en rolle i oksygenbindingsaffiniteten til hemoglobin som ikke bør undervurderes. Når pH øker, øker også bindingsaffiniteten til hemoglobin. Temperatur har like stor innflytelse på bindingsaffiniteten til det røde blodpigmentet. Dermed øker affiniteten med synkende temperaturer, og som en konsekvens avtar den ved for høye kjernetemperaturer. I tillegg til disse faktorene er bindingsaffiniteten til hemoglobin også avhengig av karbon dioksid konsentrasjon. Avhengigheten av faktorene karbon dioksidinnhold og ph-verdi i blodet er oppsummert som den såkalte Bohr-effekten. Ved høy pH og lav karbondioksid innhold, det er høy affinitet. De konsentrasjon av oxyhemoglobin øker tilsvarende ved disse forholdene. Følgelig avtar bindingsaffiniteten med høyt karbondioksid innhold og lav pH. Kroppens sirkulasjonssystem tar naturligvis hensyn til disse faktorene ved transport av oksygen. I lungekapillærene er det for eksempel en lav karbondioksid innhold og relativt høy pH. Bindingsaffiniteten til hemoglobin er derfor tilsvarende høy i lungene. Dette resulterer i oksygenering av det røde blodpigmentet. Utenfor lungekapillærene er det et relativt høyt CO2-innhold ved lav pH. Bindingsaffiniteten til hemoglobin avtar tilsvarende, og frigjør oksygen bit for bit, som deretter absorberes av vev og organer. Denne dissosiasjonen av oksygen fra hemoglobinmolekylene kalles deoxygenation og er av samme betydning som oksygenering for kroppens oksygenforsyning.
Sykdommer og medisinske tilstander
Ved karbonmonoksydforgiftning blir oksidasjonen av hemoglobin svekket eller til og med fullstendig opphevet. Dette er fordi bindingsaffiniteten til hemoglobin til karbonmonoksid er omtrent 300 ganger høyere sammenlignet med bindingsaffiniteten til oksygen. Dermed i tilfelle røyk innånding, akkumuleres karbonmonoksid på hemoglobinet på veldig kort tid, og dermed oppstår karboksyhemoglobin. Som et resultat er det en blokkering av oksygenopptaket og oksygeninnholdet i blodet synker litt for litt. Alvorlig CO-forgiftning utløser derfor hypoksi, dvs. en generell underforsyning av oksygen til kroppsvev og organer. Når CO-innholdet i blodet når en viss prosentandel, besvimer den berørte personen på grunn av dette underforsyningen. Hvis nivået fortsetter å stige etter besvimelse, oppstår døden over en visshet konsentrasjon. Når det er underforsyning med oksygen, dør kroppsvevet irreversibelt. Oksygenterapier er tilgjengelige for å behandle reduserte oksygenkonsentrasjoner i arterielt blod. Disse terapiene er også nyttige for lunge emboli. Det samme gjelder hjerteinfarkt, respiratoriske insuffisiens, eller hjerte feil. Hypoksi er en trussel ved mange hjerte- og lungesykdommer. Hypoksi er også nært forestående i anemi fordi det er for få røde blodlegemer i plasmaet i dette tilstand. Derfor, jo mindre hemoglobin, desto mindre oksygen kan transporteres til organene i bundet form. Anemi kan oppstå i sammenheng med blodtap, men kan også være forårsaket av en mangel på jern or folsyre. Anemiske fenomener kan også forekomme ved hematopoietiske lidelser, som kan være ledsaget av andre hematopoietiske lidelser og andre medfølgende symptomer. Anemier behandles avhengig av årsak og regresjon som en del av mangelsymptomer når årsakssvikt er korrigert.
