Ôxy vận chuyển đại diện cho một quá trình sinh lý trong cơ thể sinh vật, trong đó oxy được vận chuyển từ phế nang đến tất cả các tế bào cơ thể. Trong quá trình này, các quá trình vật lý và hóa học phức tạp xảy ra có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Nếu các quá trình này bị xáo trộn, cơ thể có thể không được cung cấp đầy đủ ôxy.
Vận chuyển oxy là gì?
Ôxy vận chuyển đại diện cho một quá trình sinh lý trong cơ thể sinh vật, trong đó oxy được vận chuyển từ phế nang đến tất cả các tế bào của cơ thể. Carbohydrates, chất béo và protein bị oxy hóa để tạo ra năng lượng trong cơ thể sinh vật. Quá trình oxy hóa này còn được gọi là quá trình đốt cháy và cần oxy như một đối tác phản ứng. Tuy nhiên, quá trình oxy hóa phải diễn ra trong tất cả các tế bào cơ thể để sản xuất năng lượng, vì vậy cần phải vận chuyển oxy cần thiết cho mục đích này trong không khí từ phế nang phổi thoa đều lên tất cả các vùng trên cơ thể. Điều này chỉ có thể được thực hiện bằng vận chuyển oxy. Sự vận chuyển oxy phụ thuộc vào các thông số và yếu tố vật lý và hóa học nhất định. Trong số những thứ khác, có thể có hai hình thức vận chuyển. Hầu hết oxy liên kết thuận nghịch với ủi nguyên tử trong huyết cầu tố thông qua một liên kết phức tạp. Ở một mức độ thấp hơn, oxy cũng có thể được hòa tan trực tiếp trong máu huyết tương. Ôxy khuếch tán từ phế nang phổi (túi khí) vào máu huyết tương. Áp suất riêng phần trong phế nang càng cao, thì lượng oxy cũng đi vào máu. Dòng máu giàu oxy đầu tiên chảy vào tâm thất trái và từ đó được vận chuyển dưới dạng máu động mạch qua động mạch đến các cơ quan đích và tế bào đích. Cả oxy liên kết thuận nghịch với huyết cầu tố và oxy hòa tan tự do trong huyết tương được giải phóng ở đó và đi vào các tế bào riêng lẻ. Ở đó, sản phẩm đốt cháy carbon điôxít được hình thành, cùng với ôxy không tích lũy, được đưa trở lại phổi động mạch qua máu tĩnh mạch lưu thông. Trong phổi, carbon điôxít được thải ra ngoài và thở ra, đồng thời có sự hấp thu oxy mới trong máu qua các phế nang.
Chức năng và mục đích
Chức năng quan trọng nhất của vận chuyển oxy là phân phối oxy hít vào đồng đều cho tất cả các tế bào của cơ thể. Điều này thể hiện thách thức lớn nhất của quá trình vận chuyển oxy. Trong tế bào cơ thể, chất mang năng lượng carbohydrates, chất béo và protein bị oxy hóa với việc giải phóng năng lượng. Năng lượng duy trì mọi quá trình sống. Nếu ngừng cung cấp oxy, các tế bào có liên quan sẽ chết. Khi có nhu cầu cao hơn về oxy, chẳng hạn như trong quá trình làm việc thể chất, do đó, oxy phải được vận chuyển nhiều hơn so với thời gian nghỉ ngơi. Trong trường hợp này, sự khác biệt trong tập trung oxy giữa phổi phế nang và huyết tương phải cao hơn khi nhu cầu thấp hơn. Theo đó, hô hấp và tim tỷ lệ tăng trong trường hợp này. Áp suất riêng phần của oxy tăng lên. Do đó, nhiều oxy hơn được hòa tan trong huyết tương hoặc liên kết trong huyết cầu tố. Hemoglobin tạo thành các hợp chất phức tạp với ủi, có thể liên kết nhiều oxy hơn nữa phân tử sau khi phân tử oxy đầu tiên đã được hấp thụ. Đơn vị cơ bản của hemoglobin, heme, đại diện cho một ủi-II phức tạp với bốn globin phân tử. Nguyên tử sắt của heme có thể liên kết tới bốn oxy phân tử. Khi phân tử oxy đầu tiên được liên kết, cấu trúc của heme được thay đổi để thực sự tạo điều kiện cho quá trình hấp thụ oxy tiếp tục. Màu sắc của huyết sắc tố thay đổi từ sẫm sang đỏ tươi. Việc nạp hemoglobin phụ thuộc vào một số yếu tố vật lý và hóa học có liên quan chặt chẽ với nhau. Ví dụ, có một hiệu ứng hợp tác dẫn đến tăng ái lực oxy của hemoglobin ở mức tải cao hơn của nó. Trong khi đó, PH thấp ở mức cao carbon áp suất riêng phần điôxít giúp giải phóng hoàn toàn ôxy từ hemoglobin. Điều này cũng đúng với sự gia tăng nhiệt độ. Những thay đổi trong các điều kiện vật chất này diễn ra trong bối cảnh các trạng thái hoạt động khác nhau của cơ thể, do đó, với quá trình vận chuyển oxy hoạt động bình thường, việc cung cấp oxy cho sinh vật được điều chỉnh tối ưu.
Bệnh tật
Khi cơ thể không còn nhận được nguồn cung cấp oxy tối ưu, có thể xảy ra suy giảm chức năng và thậm chí là hỏng các cơ quan bị ảnh hưởng. Oxy không thể được lưu trữ trong cơ thể. Vì vậy, sự vận chuyển oxy chủ động phải được duy trì liên tục cho mọi quá trình sống. Tuy nhiên, nếu quá trình cung cấp oxy bị gián đoạn chỉ trong vài phút, kết quả thường là tổn thương cơ quan không thể phục hồi hoặc thậm chí suy cơ quan. Điều kiện tiên quyết để vận chuyển oxy trơn tru trước hết là một hệ thống tuần hoàn hoạt động tối ưu. Rối loạn hệ tuần hoàn do thay đổi mạch máu xơ cứng động mạch, cục máu đông hoặc tắc nghẽn có thể làm suy giảm đáng kể lượng oxy cung cấp cho cơ thể. Khi máu tàu bị hạn chế, huyết áp tăng lên để tiếp tục cung cấp oxy cho các cơ quan. Trong trường hợp tim các cuộc tấn công, đột quỵ hoặc tắc mạch phổi, nguồn cung cấp máu và do đó việc cung cấp oxy có thể bị chặn hoàn toàn. Các nguyên nhân khác gây ra tình trạng thiếu oxy cho cơ thể là nhiều tim các bệnh liên quan đến việc hạn chế khả năng bơm. Chúng bao gồm chung suy tim, rối loạn nhịp tim hoặc các bệnh viêm tim. Kết quả là, máu không đủ cuối cùng sẽ đến các cơ quan đích tương ứng. Tuy nhiên, việc cung cấp oxy quá mức cho sinh vật cũng có thể gây ra các bệnh về máu hoặc ngộ độc nhất định. Ví dụ, phân tử carbon monoxide cạnh tranh với phân tử oxy để tìm vị trí liên kết trong hemoglobin do cấu trúc phân tử tương tự. Do đó, ngộ độc carbon monoxide không gì khác hơn là sự thiếu hụt oxy có thể dẫn chết ngạt. Hơn nữa, có nhiều bệnh máu di truyền khác nhau ảnh hưởng đến cấu trúc của hemoglobin và gây ra tình trạng thiếu oxy mãn tính. Hồng cầu hình lưỡi liềm thiếu máu có thể được đề cập ở đây như một ví dụ. Các hình thức khác của thiếu máu (thiếu máu) cũng dẫn đến tình trạng thiếu oxy liên tục.
