deoxidering

De deoxidering är dissociation av syremolekyler från hemoglobinmolekyler i humant blod. Syretillförseln till kroppen är baserad på en cykel med syresättning och deoxygenering. Denna cykel störs av fenomen som rökförgiftning.

Vad är deoxygenering?

Vid kemisk deoxygenering frigörs syreatomerna från en atombindning. Medicin avser termen till nedbrytningen av syrebindningarna på hemoglobin. Hemoglobin är det röda blodpigmentet som innehåller tvåvärda järnatomer. Vid mänsklig andning fungerar hemoglobin som ett transportmedium tack vare denna järnbindning med en affinitet för syre.

Alla organ och vävnader i kroppen behöver syre. Blodet transporterar syreatomerna till de tunnaste grenarna i blodomloppet och förser därmed alla vävnader.

Syre har endast begränsad löslighet. Därför finns det inte bara i blodplasma i fri, utan också i hemoglobinbunden form. Denna bindning kallas också syresättning och är motsatsen till deoxygenering.

Hemoglobinets bindande affinitet för syreförändringar i kroppens olika milier. När affiniteten minskar sker deoxygenering. Syreatomerna frigörs till kroppens individuella vävnader och organ. Bindande hemoglobin kallas också deoxihemoglobin. På liknande sätt kallas syrebundet hemoglobin oxihemoglobin.

Funktion & uppgift

Syre och deoxygenering arbetar tillsammans i den mänskliga organismen för att förse vävnaderna med livsviktigt syre. Fysiskt upplöst syre spelar en roll, till exempel i utbytet mellan blodplasma och lungorna i lungorna. Syreutbytet äger rum mellan plasma och interstitium genom diffusion. Fysiskt upplöst syre spelar också en roll i denna process.

För att upprätthålla syretillförseln till alla celler är emellertid, på grund av den begränsade lösligheten, bindning till hemoglobin också en viktig process. När hemoglobinet är syresatt ändras dess konformation. Med denna förändring i position omorganiseras den centrala järnatomen rumsligt i det röda blodpigmentet och hemoglobinet antar ett dynamiskt funktionellt tillstånd.

Utan syrebindning är hemoglobin faktiskt deoxihemoglobin och har således en spänd T-form. Med syresättning förändras formen av hemoglobin till en avslappnad R-form. Vi pratar då om oxihemoglobin. Hemoglobins affinitet för syre förändras med respektive form och rumsarrangemang av molekylerna. I sin avslappnade form har det röda blodpigmentet en större affinitet för syre än i sin spända form.

PH-värdet påverkar också affiniteten. Ju högre pH-värde i respektive kroppsmiljö, desto högre syrebindande affinitet i hemoglobinet. Dessutom påverkar temperaturerna bindningsegenskaperna. Exempelvis ökar bindningsaffiniteten för syre när temperaturen sjunker.

Dessutom är syrebindningsaffiniteten beroende av koldioxidhalten. Detta beroende av koldioxidkoncentrationen hänvisas till tillsammans med pH-beroendet som Bohr-effekten. Hemoglobinets bindningsaffinitet för syre faller med ökande koldioxidnivåer och ett lågt pH-värde. Med en låg koldioxidnivå och ett högt pH-värde ökar affiniteten. Av denna anledning syrgas hemoglobinet i lungans alveolära kapillärer under andningen, eftersom det finns ett fallande koldioxidinnehåll och blodets pH stiger.

I blodsystemet i resten av kroppen finns det dock relativt höga CO2-koncentrationer vid låga pH-värden. Det röda blodpigmentets bindningsaffinitet minskar. Syret dissocierar från hemoglobinmolekylerna och deoxygenering sker.

Utan deoxygenering skulle blodet därför inte vara ett effektivt transportmedium för syre. Om syremolekylerna förblev permanent bundna till järnet i hemoglobinet, varken kroppens vävnader eller organen skulle dra nytta av transporten.

Sjukdomar och sjukdomar

I fallet med kolmonoxidförgiftning försämras syrebindande funktionen av hemoglobin. Om till exempel en patient har inhalerat för mycket rökgas i ett eldscenario, avsätts kolmonoxid på järnmolekylerna i hemoglobinet istället för syre. Som ett resultat finns det mindre oxihemoglobin i plasma. Det finns knappast någon syresättning i kroppen, eftersom syreaffiniteten för det röda blodpigmentet faller med CO-koncentrationen. Deoxygenering av hemoglobin föredras med den fallande affiniteten. Hypoxi uppstår. Kroppen tillförs då inte längre tillräckligt med syre.

Vid svår förgiftning är det tal om anoxi. Ett sådant fenomen är den fullständiga bristen på syre i kroppens vävnader. Medan anoxi nästan alltid är relaterat till inandning av rök, kan orsaken till hypoxi också vara anemi eller emboli. Till exempel lider patienter med sigdcellanemi av kronisk anemi. Din onormala hemoglobin tenderar att klumpa sig ihop, täppa blodkärlen och inte längre syre ordentligt. Därför kan sigdcellanemi också orsaka hypoxi. Detsamma gäller så kallad alfa-talassemi, i vilken syntesen av alfakedjorna i proteinkomponenten i hemoglobin störs.

I samband med hypoxi finns det alltid en störd cellmetabolism i kroppen. Kroppens celler skadas alltid av otillräcklig mängd syre. Hur allvarliga konsekvenserna av det otillräckliga utbudet beror till exempel på hur snabbt det kan åtgärdas. Administrering av syre är ett viktigt steg i behandlingen av de flesta brister. Blodtransfusioner är vanligtvis viktiga för blodbildningssjukdomar eller hemoglobinsjukdomar.