ออกซิเจน การขนส่งแสดงถึงกระบวนการทางสรีรวิทยาในสิ่งมีชีวิตที่ออกซิเจนถูกขนส่งจากถุงลมไปยังเซลล์ของร่างกายทั้งหมด ในระหว่างกระบวนการนี้กระบวนการทางกายภาพและทางเคมีที่ซับซ้อนเกิดขึ้นซึ่งมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด หากกระบวนการเหล่านี้ถูกรบกวนร่างกายอาจไม่ได้รับการจัดหา ออกซิเจน.
การขนส่งออกซิเจนคืออะไร?
ออกซิเจน การขนส่งแสดงถึงกระบวนการทางสรีรวิทยาในสิ่งมีชีวิตที่ออกซิเจนถูกขนส่งจากถุงลมไปยังเซลล์ทั้งหมดของร่างกาย คาร์โบไฮเดรต, ไขมันและ โปรตีน ถูกออกซิไดซ์เพื่อผลิตพลังงานในสิ่งมีชีวิต การเกิดออกซิเดชันนี้เรียกอีกอย่างว่าการเผาไหม้และต้องใช้ออกซิเจนเป็นตัวทำปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามการออกซิเดชั่นจะต้องเกิดขึ้นในทุกเซลล์ของร่างกายเพื่อผลิตพลังงานดังนั้นจึงมีความจำเป็นในการขนส่งออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์นี้ในอากาศจาก ถุงลมปอด เท่า ๆ กันทุกส่วนของร่างกาย สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการขนส่งออกซิเจนเท่านั้น การขนส่งออกซิเจนขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์และปัจจัยทางกายภาพและทางเคมีบางประการ เหนือสิ่งอื่นใดมีรูปแบบการขนส่งที่เป็นไปได้สองรูปแบบ ออกซิเจนส่วนใหญ่เชื่อมโยงกับ เหล็ก อะตอมใน เฮโมโกลบิน ผ่านพันธะที่ซับซ้อน ออกซิเจนอาจละลายได้โดยตรงในระดับที่น้อยกว่า เลือด พลาสม่า. ออกซิเจนแพร่กระจายจาก ถุงลมปอด (ถุงลม) เข้าไปใน เลือด พลาสม่า. ยิ่งความดันบางส่วนในถุงลมสูงขึ้นเท่าใดออกซิเจนก็จะยิ่งเข้าสู่ร่างกายมากขึ้นเท่านั้น เลือด. เลือดที่อุดมด้วยออกซิเจนจะไหลเข้าสู่ ช่องซ้าย และจากนั้นจะถูกขนส่งเป็นเลือดแดงผ่านทางหลอดเลือดแดงไปยังอวัยวะเป้าหมายและเซลล์เป้าหมาย ออกซิเจนทั้งสองกลับถูกผูกไว้กับ เฮโมโกลบิน และออกซิเจนที่ละลายได้อย่างอิสระในเลือดจะถูกปล่อยออกมาที่นั่นและเข้าสู่เซลล์แต่ละเซลล์ ที่นั่นผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ คาร์บอน ไดออกไซด์ถูกสร้างขึ้นซึ่งร่วมกับออกซิเจนที่ไม่ได้บริโภคจะถูกส่งกลับไปที่ปอด เส้นเลือดแดง ผ่านทางเลือดดำ การไหลเวียน. ในปอด คาร์บอน ไดออกไซด์จะถูกปล่อยและหายใจออกในขณะเดียวกันก็มีการดูดซึมออกซิเจนใหม่ในเลือดผ่านทางถุงลม
ฟังก์ชั่นและวัตถุประสงค์
หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของการขนส่งออกซิเจนคือการกระจายออกซิเจนที่หายใจเข้าไปในเซลล์ทั้งหมดของร่างกายอย่างเท่าเทียมกัน นี่แสดงถึงความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการขนส่งออกซิเจน ในเซลล์ของร่างกายผู้ให้บริการพลังงาน คาร์โบไฮเดรต, ไขมันและ โปรตีน ถูกออกซิไดซ์ด้วยการปลดปล่อยพลังงาน พลังงานค้ำจุนทุกกระบวนการของชีวิต หากต้องหยุดการจ่ายออกซิเจนเซลล์ที่เกี่ยวข้องก็จะตาย เมื่อมีความต้องการออกซิเจนสูงขึ้นเช่นในระหว่างการออกกำลังกายจึงต้องมีการขนส่งออกซิเจนมากกว่าในช่วงเวลาพักผ่อน ในกรณีนี้ความแตกต่างใน สมาธิ ของออกซิเจนระหว่าง ปอด ถุงลมและพลาสมาในเลือดจะต้องสูงกว่าเมื่อความต้องการต่ำลง ดังนั้นระบบทางเดินหายใจและ หัวใจ อัตราเพิ่มขึ้นในกรณีนี้ ความดันบางส่วนของออกซิเจนเพิ่มขึ้น ดังนั้นออกซิเจนมากขึ้นจะละลายในเลือดหรือถูกผูกไว้ เฮโมโกลบิน. เฮโมโกลบินเป็นสารประกอบที่ซับซ้อนด้วย เหล็กซึ่งสามารถจับออกซิเจนได้มากขึ้น โมเลกุล หลังจากดูดซับออกซิเจนโมเลกุลแรกแล้ว หน่วยพื้นฐานของฮีโมโกลบินฮีมหมายถึง เหล็ก-II ซับซ้อนกับสี่โกลบิน โมเลกุล. อะตอมเหล็กของฮีมสามารถจับออกซิเจนได้ถึงสี่ตัว โมเลกุล. เมื่อโมเลกุลออกซิเจนตัวแรกถูกผูกไว้รูปแบบของฮีมจะเปลี่ยนไปเพื่อช่วยในการดูดซึมออกซิเจนเพิ่มเติม สีของฮีโมโกลบินเปลี่ยนจากสีเข้มเป็นสีแดงสด การโหลดฮีโมโกลบินขึ้นอยู่กับปัจจัยทางกายภาพและทางเคมีหลายประการที่มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ตัวอย่างเช่นมีผลร่วมกันที่ส่งผลให้ความสัมพันธ์กับออกซิเจนของฮีโมโกลบินเพิ่มขึ้นเมื่อมีการโหลดที่สูงขึ้น ในขณะเดียวกัน PH ต่ำที่สูง คาร์บอน ความดันบางส่วนของไดออกไซด์ช่วยให้การปลดปล่อยออกซิเจนออกจากฮีโมโกลบินอย่างสมบูรณ์ เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงของสภาพร่างกายเหล่านี้เกิดขึ้นในบริบทของสถานะกิจกรรมที่แตกต่างกันของร่างกายดังนั้นด้วยการขนส่งออกซิเจนที่ทำงานตามปกติการจัดหาออกซิเจนของสิ่งมีชีวิตจะได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสมที่สุด
โรคและความเจ็บป่วย
เมื่อร่างกายไม่ได้รับออกซิเจนในปริมาณที่เหมาะสมอีกต่อไปอาจเกิดความบกพร่องในการทำงานและแม้แต่ความล้มเหลวของอวัยวะที่ได้รับผลกระทบ ออกซิเจนไม่สามารถเก็บไว้ในร่างกายได้ ดังนั้นการขนส่งออกซิเจนที่ใช้งานจะต้องได้รับการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องสำหรับทุกกระบวนการของชีวิต อย่างไรก็ตามหากการจ่ายออกซิเจนถูกขัดจังหวะเพียงไม่กี่นาทีผลที่ตามมาก็คือความเสียหายของอวัยวะที่เปลี่ยนกลับไม่ได้หรือแม้แต่ความล้มเหลวของอวัยวะ ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการขนส่งออกซิเจนอย่างราบรื่นเป็นอันดับแรกของระบบไหลเวียนโลหิตที่ทำงานได้ดีที่สุด ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดแดงการอุดตันของเลือดหรือการอุดตันอาจทำให้ออกซิเจนไปเลี้ยงร่างกายลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเลือด เรือ ตีบ ความดันโลหิต ลุกขึ้นเพื่อที่จะจัดหาอวัยวะที่มีออกซิเจนต่อไป ในกรณีของ หัวใจ การโจมตีจังหวะหรือเส้นเลือดอุดตันในปอดการให้เลือดและการจัดหาออกซิเจนสามารถถูกปิดกั้นได้อย่างสมบูรณ์ สาเหตุอื่น ๆ ที่ทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนน้อยเกินไป หัวใจ โรคที่เกี่ยวข้องกับข้อ จำกัด ของความสามารถในการสูบน้ำ ซึ่งรวมถึงทั่วไป ภาวะหัวใจล้มเหลว, ภาวะหัวใจวาย หรือโรคหัวใจอักเสบ ส่งผลให้เลือดไปเลี้ยงอวัยวะเป้าหมายไม่เพียงพอในที่สุด อย่างไรก็ตามการให้ออกซิเจนแก่สิ่งมีชีวิตน้อยเกินไปอาจเป็นผลมาจากโรคเลือดหรือพิษบางชนิด ตัวอย่างเช่นโมเลกุลของคาร์บอนมอนอกไซด์จะแข่งขันกับโมเลกุลของออกซิเจนเพื่อจับกับไซต์ในฮีโมโกลบินเนื่องจากมีโครงสร้างโมเลกุลที่คล้ายคลึงกัน พิษคาร์บอนมอนอกไซด์จึงไม่มีอะไรมากไปกว่าการขาดออกซิเจนที่สามารถทำได้ นำ ถึงแก่ความตายด้วยการขาดอากาศหายใจ นอกจากนี้ยังมีโรคเลือดทางพันธุกรรมหลายชนิดที่ส่งผลต่อโครงสร้างของฮีโมโกลบินและทำให้ขาดออกซิเจนเรื้อรัง เซลล์เคียว โรคโลหิตจาง สามารถกล่าวถึงเป็นตัวอย่างได้ที่นี่ รูปแบบอื่น ๆ ของ โรคโลหิตจาง (anemia) ยังส่งผลให้ร่างกายขาดออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง
