Sử dụng oxy: Chức năng, Nhiệm vụ, Vai trò & Bệnh tật

Ôxy (O2) rất cần thiết cho con người. Ôxy sự hấp thu từ không khí chúng ta hít thở diễn ra trong phổi. Từ đó, ôxy-giàu có máu được vận chuyển đến các tế bào. Chúng cần oxy như một phần của quá trình hô hấp bên trong tế bào để sản xuất năng lượng.

Sự hấp thụ oxy là gì?

Oxy (O2) rất cần thiết cho con người. Sự hấp thụ oxy từ không khí chúng ta hít thở xảy ra ở phổi. Với mỗi hít phải, không khí chúng ta hít thở đi vào phổi thông qua mũi, miệng và cổ họng, khí quản và phế quản. Phổi chứa cái gọi là phế nang, các túi khí trong phổi. Các phế nang sắp xếp giống như chùm nho. Con người phổi ước tính bao gồm 300 triệu phế nang. Đây là nơi diễn ra quá trình trao đổi khí và do đó hấp thụ oxy. Xung quanh mỗi phế nang là các mao mạch, nhỏ máu tàu. Cơ sở của quá trình trao đổi các chất ở phổi là sự khuếch tán. Sự khuếch tán là một quá trình vật lý dẫn đến sự trộn lẫn cân bằng giữa hai chất khác nhau. Nghèo oxy máu, đến từ toàn bộ cơ thể và được bơm vào phổi bên phải tim, chảy qua tàu bao quanh các phế nang. Sau hít phải, có nhiều oxy trong phế nang. Do đó, oxy di chuyển từ nơi cao tập trung, là các phế nang, đến nơi tập trung thấp hơn, là máu trong mao mạch. Liên quan đến chất khí, sự khuếch tán còn được gọi là áp suất riêng phần. Mỗi chất khí đều tạo ra một áp suất riêng phần. Áp suất riêng phần mô tả tỷ lệ mà một chất khí có trong tổng áp suất trong một hỗn hợp khí. Các áp suất riêng phần khác nhau hiện tác động lên phổi. bên trong phế nang phổi, có áp suất riêng phần của oxy cao, trong khi áp suất riêng phần của O2 trong các mao quản khá thấp. Do đó, oxy đi vào các mao mạch phổi. Sự trao đổi này thiết lập sự cân bằng giữa áp suất riêng phần của O2 trong phế nang và áp suất riêng phần của O2 ở xung quanh tàu. Đối với carbon đioxit (CO2), có sự chênh lệch áp suất riêng phần theo chiều ngược lại. Do đó, CO2 khuếch tán từ mao mạch phổi vào phế nang và sau đó được thở ra. Trong máu, oxy liên kết với huyết cầu tố của các tế bào hồng cầu. Từ phổi, máu giàu oxy sau đó sẽ đi sang trái tim và được phân phối khắp cơ thể. Áp suất riêng phần cũng đóng một vai trò trong việc hấp thụ oxy của các tế bào riêng lẻ. Áp suất riêng phần của O2 trong các tế bào của cơ thể thấp hơn trong các mạch máu nhỏ cung cấp cho tế bào. Cũng giống như trong phổi, lúc này oxy sẽ khuếch tán từ máu giàu oxy vào các tế bào thiếu oxy.

Chức năng và mục đích

Con người không thể tồn tại nếu không có oxy, vì vậy việc vận chuyển và hấp thụ oxy rất cần thiết cho sự sống. Bản thân oxy không chứa năng lượng, nhưng nó tạo điều kiện để sản xuất năng lượng trong các tế bào của cơ thể. Quá trình này còn được gọi là hô hấp hiếu khí hoặc hô hấp tế bào. Nó diễn ra trong mitochondria của ô. Ti thể là các bào quan của tế bào. Do chức năng của chúng, chúng còn được gọi là nhà máy điện của tế bào. Để sản xuất năng lượng, mitochondria cần oxy và glucose, I E đường. Thông qua các quá trình trao đổi chất khác nhau trong chất nền ty thể, năng lượng thu được từ đường và oxy ở dạng adenosine triphotphat (ATP). Quá trình hô hấp tế bào tiến hành theo 10 bước: đường phân, khử cacboxyl oxy hóa, chu trình xitrat và chuỗi hô hấp. Ngoại trừ quá trình đường phân, tất cả các quá trình đều cần oxy để hoạt động trơn tru. ATP là một chất mang năng lượng phổ biến và hơn hết là tức thời. Trong mỗi tế bào của cơ thể, ước tính có khoảng XNUMX triệu ATP phân tử được tiêu thụ mỗi giây. Sản phẩm phụ của quá trình hô hấp tế bào là nướccarbon đioxit. Khoảng 32 ATP phân tử có thể thu được từ một phân tử của glucose dưới tác dụng của oxy. Năng lượng dưới dạng ATP cũng có thể thu được trong điều kiện yếm khí. Tuy nhiên, tiết sữa được hình thành ở đó như một sản phẩm thải bỏ. Cái này có thể dẫn đến dấu hiệu của mệt mỏi, đặc biệt là ở mô cơ. Ngoài ra, cân bằng của 2 phân tử của ATP trên mỗi glucose phân tử khá nghèo.

Bệnh tật

Trong mãn tính phổi bệnh tật, sự hấp thu oxy ở phổi bị hạn chế nghiêm trọng. Hệ quả của bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD) thường là khí phế thũng. Sự tắc nghẽn mãn tính của đường thở khiến không khí tồn đọng trong các phế nang khi bệnh nhân thở ra, điều này cuối cùng dẫn đến tình trạng phế nang tràn ra ngoài. Các bức tường ngăn giữa các phế nang riêng lẻ bị phá hủy và một không gian không khí lớn được hình thành trong phổi. Sự trao đổi khí không thể diễn ra ở đây nữa và sự hấp thụ oxy theo đó bị ngăn cản. Bệnh nhân khí phế thũng khó thở và tím tái, tức là sự đổi màu xanh lam của da và màng nhầy. Nếu chức năng phổi mô trải qua mô liên kết tu sửa, điều này được gọi là xơ phổi. Điều này có thể được gây ra bởi bệnh tự miễn dịch hoặc phơi nhiễm amiăng, chẳng hạn. Mô liên kết hình thành giữa các phế nang và các mao mạch phổi. Điều này cản trở sự hấp thụ oxy. Triệu chứng của xơ phổi bao gồm khó thở, khả năng chịu đựng khi tập thể dục thấp và ho liên tục. Dữ dội bệnh về phổi chẳng hạn như xơ hóa nâng cao hoặc khí phế thũng tiến triển có thể cần oxy điều trị để bù đắp lượng oxy bị thiếu hụt. Tuy nhiên, ngay cả với phổi khỏe mạnh, bình thường hít phải và một hàm lượng oxy bình thường trong không khí chúng ta hít thở, tình trạng thiếu oxy có thể xảy ra. Nguyên nhân ở đây là thiếu hấp thụ năng lực của các tế bào hồng cầu do thiếu máu. Mặc dù oxy đến máu từ phế nang, nó không thể liên kết với các tế bào hồng cầu. Ứng dụng tương tự carbon ngộ độc monoxit. Khí liên kết với huyết cầu tố, chặn không gian mà các phân tử oxy sẽ chiếm giữ. Ngộ độc khí carbon monoxide có thể gây tử vong trong thời gian rất ngắn.