Deoksüdeerimine on hapnik molekulid Alates hemoglobiin molekulid inimeses veri. Keha oma hapnik varustus on üles ehitatud hapnikuga varustatuse ja hapnikuvabastuse tsüklile. Sellistes nähtustes nagu suits sissehingamine, see tsükkel on häiritud.
Mis on hapnikuvabastus?
Deoksüdeerimine on hapnik molekulid Alates hemoglobiin molekulid inimesel veri. Keemiline deoksüdeerimine hõlmab hapniku aatomite dissotsieerumist aatomi sidemest. Meditsiin viitab hapnikusidemete lagunemisele hemoglobiin. Hemoglobiin on punane veri pigment, mis sisaldab kahevalentset raud aatomid. Sisse inimese hingamine, toimib hemoglobiin transpordikeskkonnana tänu sellele hapniku afiinsusele raud side. Kõik keha organid ja koed vajavad hapnikku. Veri transpordib hapniku aatomid vereringe kõige õhematesse harudesse ja varustab seega kõiki kudesid. Hapniku lahustuvus on piiratud. Seetõttu esineb see vereplasmas mitte ainult vabas vormis, vaid ka hemoglobiiniga seotud kujul. Seda sidumist nimetatakse ka hapnikuga varustamiseks ja see on hapniku hapniku vastand. Hemoglobiini seondumisafiinsus hapnikuga muutub keha erinevates keskkondades. Kui afiinsus väheneb, toimub hapnikuvaigus. Hapniku aatomid viiakse seega keha üksikutesse kudedesse ja organitesse. Kondita hemoglobiini nimetatakse ka deoksühemoglobiiniks. Analoogselt nimetatakse hapnikuga seotud hemoglobiini oksühemoglobiiniks.
Funktsioon ja eesmärk
Hapnik ja hapnikuvabastus mängivad inimorganismis koos, pakkudes kudedele elutähtsat hapnikku. Näiteks füüsiliselt lahustunud hapnik mängib rolli vereplasma ja kopsu alveoolide vahelises vahetuses. Plasma ja interstitsiumi vahel toimub hapniku vahetamine difusiooni teel. Selles protsessis mängib rolli ka füüsiliselt lahustunud hapnik. Kõigi rakkude hapnikuvarustuse säilitamiseks on seondumine hemoglobiiniga ka piiratud lahustuvuse tõttu eluliselt tähtis protsess. Hemoglobiini hapnikuga varustamisel muutub selle konformatsioon. Selle asendimuutusega on keskne raud punase verepigmendi aatom korraldub ruumiliselt ümber ja hemoglobiin omandab dünaamilise funktsionaalse seisundi. Hapnikuga seondumata on hemoglobiin tegelikult deoksühemoglobiin ja seega T-kujuline. Hapenemisega muutub hemoglobiini kuju lõdvestunud R-kujuliseks. Siis räägime oksühemoglobiinist. Hemoglobiini afiinsus hapniku suhtes muutub koos molekulide konkreetse kuju ja ruumilise paigutusega. Lõdvestunud kujul on punase vere pigmendil seega suurem afiinsus hapniku suhtes kui pingelises vormis. PH väärtus mõjutab ka afiinsust. Mida kõrgem on vastavas kehakeskkonnas pH, seda suurem on hemoglobiini hapnikku siduv afiinsus. Lisaks mõjutavad temperatuurid sidumisomadusi. Näiteks seondumisafiinsus hapnikuga suureneb temperatuuri langusega. Pealegi sõltub hapnikuga seondumise afiinsus süsinik dioksiidi sisaldus. See sõltuvus süsinik dioksiid kontsentratsioonkoos pH sõltuvusega nimetatakse Bohri efektiks. Hemoglobiini seondumisafiinsus hapnikuga langeb kui süsinik dioksiidi tase tõuseb ja pH on madal. Seega, kui süsinikdioksiid tase on madal ja ph on kõrge, afiinsus suureneb. Sel põhjusel oksüdeerub hemoglobiin hingamise ajal kopsude alveolaarsetes kapillaarides, kuna süsinikdioksiid tase ja vere pH tõuseb. Seevastu madalama pH väärtuse juures on suhteliselt kõrge CO2 kontsentratsioon laiemas veresüsteemis keha ringlus. Seega väheneb punase verepigmendi seondumisafiinsus. Hapnik dissotsieerub hemoglobiini molekulidest ja toimub hapnikuvaigus. Seetõttu ei oleks veri ilma hapnikuvaevatuseta tõhus hapniku transpordikeskkond. Tõepoolest, kui hapniku molekulid püsiksid püsivalt seotud hemoglobiini rauaga, ei saaks kehakuded ega elundid transpordist kasu.
Haigused ja vaevused
Süsinikmonooksiidi mürgituse korral on hemoglobiini hapnikku siduv funktsioon häiritud. Näiteks kui patsient on tule stsenaariumi korral sisse hinganud liiga palju suitsu, kinnitub süsinikmonooksiid hapniku asemel hemoglobiini rauamolekulidele. Selle tulemusena on plasmas vähem oksühemoglobiini. Kehas hapnikuga vaevu ei toimu, sest punase verepigmendi hapniku afiinsus langeb koos CO-ga kontsentratsioon. Afiinsuse langedes eelistatakse hemoglobiini hapnikuvaesust. Tekib hüpoksia. Kehale ei anta siis enam piisavalt hapnikku. Raske joobeseisundi korral räägime anoksiast. Selline nähtus on hapniku täielik puudumine keha kudedes. Kui anoksia on peaaegu alati seotud suitsuga sissehingamine, hüpoksia võib põhjustada ka aneemia or emboolia. Sirprakk aneemia patsiendid kannatavad näiteks kroonilise aneemia all. Nende ebanormaalne hemoglobiin kipub kokku klompima, ummistades verd laevad ja ei suuda piisavalt hapnikku saada. Seetõttu sirprakk aneemia võib põhjustada ka hüpoksia. Sama kehtib nn alfa-talasseemia, mille korral on häiritud alfa-ahelate süntees hemoglobiini valguosas. Hüpoksia taustal on kehas alati häiritud rakkude metabolism. Hapnikupuudus kahjustab keharakke alati. Kui rasked on defitsiidi pakkumise tagajärjed, sõltub näiteks sellest, kui kiiresti seda saab parandada. The haldamine hapniku sisaldus on enamiku defitsiidihaiguste oluline etapp. Vereloomehaiguste või hemoglobiinihäirete korral on vereülekanne tavaliselt hädavajalik.
