Iltforgiftning (hyperoksi). Hvorfor trækker vi vejret? Hvorfor ilt er nødvendigt i kroppen

Lad os prøve at lukke munden, knibe os i næsen og holde op med at trække vejret i et stykke tid. På få sekunder føler vi allerede, at vi virkelig har brug for en dyb indånding. Hver celle i vores krop har brug for ilt hvert sekund. Ilt er en del af luften. Det påvirker direkte arbejdet i alle organer i vores krop og metabolismen, der udføres i den.

Hvorfor er der brug for ilt?

Uden ilt vil vi ikke være i stand til at få den nødvendige energi til vores liv fra mad. Jo mere energi en person bruger på en eller anden aktivitet, jo mere ilt har han brug for for at genoprette disse omkostninger. Af denne grund trækker vi vejret meget oftere og dybere, når vi hopper, løber eller udfører for eksempel gymnastiske øvelser.

Hvad er en luftrør?

Under indånding kommer luft først ind i strubehovedet, derefter ind i luftrøret - luftrøret. Luftrøret er arrangeret meget smart: Når vi sluger noget, lukkes det med en tynd klap, så madkrummer ikke kommer ind i lungerne.

Hvordan er bronkierne og lungerne arrangeret?

Den menneskelige luftrør deler sig i brede rør kaldet bronkierne. De mindste forgreninger af bronkierne er bronkiolerne. Bronkierne fører til lungerne - højre og venstre. Selve lungerne består af et stort antal bittesmå vesikler (alveoler) og ligner visuelt 2 store svampe.

Hvordan foregår vejrtrækningen?

Når en person trækker vejret, udvider lungerne sig, og alveolerne får mulighed for at fyldes med frisk luft. Blodet, der strømmer gennem karrene, absorberer ilt og transporterer det til alle kroppens celler. Til gengæld giver blodet den ophobede kuldioxid til alveolerne. Det er det, vi ånder ud.

Hvorfor er det bedre at trække vejret gennem næsen?

Det er bedre at trække vejret gennem næsen. Faktum er, at luften i næsepassagerne renses, varmes op til den nødvendige temperatur og opnår optimal fugtighed. Hvis en person trækker vejret gennem munden, lider han af en løbende næse eller anden sygdom. Et velkendt faktum er, at en person, der ikke er vant til at trække vejret gennem næsen, er mere tilbøjelig til at blive syg, blive hurtigere træt og have en lav arbejdsevne. Under intens bevægelse er det bedre at indånde gennem næsen og udånde gennem munden.

Hvorfor er forurenet luft farlig?

Luften vi indånder skal være ren. Det er kendt, at efter vanding af gårdhaver og gader reduceres mængden af ​​støv med det halve. Hvis du indånder forurenet luft, forringes din cerebrale cirkulation, stofskifte, de indre organers arbejde kraftigt, sløvhed og deprimeret stemning vises. Under søvn er ren luft særlig vigtig.

Hvorfor har vi brug for ilt i blodet

For kroppens normale funktion er det nødvendigt, at blodet er fuldt forsynet med ilt. Hvorfor er det så vigtigt?

I blodet, der strømmer fra lungerne, er næsten al ilten i en kemisk bundet tilstand med hæmoglobin og er ikke opløst i blodplasmaet. Tilstedeværelsen af ​​et respiratorisk pigment - hæmoglobin i blodet tillader, med et lille volumen væske, at transportere en betydelig mængde gasser. Derudover sker implementeringen af ​​de kemiske processer til binding og frigivelse af gasser uden en skarp ændring i blodets fysisk-kemiske egenskaber (koncentration af hydrogenioner og osmotisk tryk).

Blodets iltkapacitet bestemmes af mængden af ​​ilt, som hæmoglobin kan binde. Reaktionen mellem ilt og hæmoglobin er reversibel. Når hæmoglobin er bundet til ilt, bliver det til oxyhæmoglobin. I højder op til 2000 m over havets overflade er arterielt blod 96-98 % iltet. Under muskelhvile er iltindholdet i det venøse blod, der strømmer til lungerne, på 65-75 % af det indhold, der er i arterieblodet. Ved intenst muskelarbejde øges denne forskel.

Når oxyhæmoglobin omdannes til hæmoglobin, ændres blodets farve: fra skarlagenrød bliver det mørklilla og omvendt. Jo mindre oxyhæmoglobin, jo mørkere blod. Og når den er meget lille, så får slimhinderne en grålig-cyanotisk farve.

Den vigtigste årsag til ændringen i blodets reaktion på den alkaliske side er indholdet af kuldioxid i det, som igen afhænger af tilstedeværelsen af ​​kuldioxid i blodet. Derfor, jo mere kuldioxid der er i blodet, jo mere kuldioxid, og følgelig jo stærkere er skiftet i blodets syre-base balance til syresiden, hvilket bedre bidrager til mætning af blodet med ilt og letter dens tilbagevenden til vævene. Samtidig påvirker kuldioxid og dets koncentration i blodet stærkest af alle ovennævnte faktorer mætning af blod med ilt og dets tilbagevenden til væv. Men blodtrykket er især stærkt påvirket af muskelarbejde eller øget aktivitet af et organ, hvilket fører til en temperaturstigning, en betydelig dannelse af kuldioxid, naturligvis til et større skift til syresiden, et fald i iltspændingen. Det er i disse tilfælde, at den største iltmætning af blodet og hele organismen som helhed opstår. Niveauet af blodets iltmætning er en individuel menneskelig konstant, afhængig af mange faktorer, hvoraf de vigtigste er den samlede overflade af de alveolære membraner, tykkelsen og egenskaberne af selve membranen, kvaliteten af ​​hæmoglobin og den mentale tilstand af en person. Lad os undersøge disse begreber mere detaljeret.

1. Den samlede overflade af de alveolære membraner, som gasser diffunderer igennem, varierer fra 30 kvadratmeter ved udånding til 100 kvadratmeter, når man trækker vejret dybt.

2. Tykkelsen og egenskaberne af den alveolære membran afhænger af tilstedeværelsen af ​​slim på den, udskilt fra kroppen gennem lungerne, og membranens egenskaber afhænger af dens elasticitet, som desværre går tabt med alderen og bestemmes efter hvordan en person spiser.

3. Selvom i hæmoglobin er de hemin (jernholdige) grupper ens for alle, men globin (protein) grupperne er forskellige, hvilket påvirker hæmoglobinets evne til at binde ilt. Hæmoglobin har den største bindingskapacitet under fosterlivet. Yderligere er denne ejendom tabt, hvis den ikke er specielt uddannet.

4. På grund af det faktum, at der er nerveender i alveolernes vægge, kan forskellige nerveimpulser forårsaget af følelser osv. påvirke alveolernes permeabilitet betydeligt. For eksempel, når en person er i en deprimeret tilstand, trækker han vejret tungt, og når han er i en munter tilstand, flyder luften selv ind i lungerne.

Derfor er niveauet af blodets iltmætning for hver person forskelligt og afhænger af alder, type vejrtrækning, renlighed af kroppen og følelsesmæssig stabilitet af en person. Og selv afhængigt af ovenstående faktorer hos den samme person, svinger det betydeligt, svarende til 25-65 mm ilt pr. minut.

Udvekslingen af ​​ilt mellem blod og væv ligner udvekslingen mellem alveolær luft og blod. Da der er et kontinuerligt forbrug af ilt i vævene, falder dets intensitet. Som et resultat passerer ilt fra vævsvæsken til cellerne, hvor det forbruges. Iltfattig vævsvæske, i kontakt med væggen i det blodholdige kapillær, fører til diffusion af ilt fra blodet ind i vævsvæsken. Jo højere vævsudveksling, jo lavere iltspænding i vævet. Og jo større denne forskel (mellem blod og væv), jo større er mængden af ​​ilt, der kan komme ind i væv fra blodet ved samme iltspænding i kapillærblod.

Processen med at fjerne kuldioxid ligner den omvendte proces med at optage ilt. Kuldioxid dannet i væv under oxidative processer diffunderer ind i den interstitielle væske, hvor dens spænding er mindre, og derfra diffunderer den gennem kapillærvæggen ind i blodet, hvor dens spænding er endnu mindre end i den interstitielle væske.

Passerer gennem væggene i vævskapillærer, kuldioxid opløses dels direkte i blodplasmaet som en gas, der er meget opløselig i vand, og dels bindes med forskellige baser for at danne bikarbonater. Disse salte nedbrydes derefter i lungekapillærerne med frigivelse af fri kuldioxid, som igen hurtigt nedbrydes under påvirkning af enzymet kulsyreanhydrase til vand og kuldioxid. Yderligere, på grund af forskellen i partialtrykket af kuldioxid mellem alveolær luft og dens indhold i blodet, passerer det ind i lungerne, hvorfra det udskilles. Hovedmængden af ​​kuldioxid transporteres med deltagelse af hæmoglobin, som efter at have reageret med kuldioxid danner bikarbonater, og kun en lille del af kuldioxid transporteres af plasma.

Det er allerede blevet påpeget tidligere, at den vigtigste faktor, der regulerer respirationen, er koncentrationen af ​​kuldioxid i blodet. En stigning i CO 2 i blodet, der strømmer til hjernen, øger excitabiliteten af ​​både respiratoriske og pneumotoksiske centre. En stigning i aktiviteten af ​​den første af dem fører til en stigning i sammentrækninger af åndedrætsmusklerne, og den anden - til en stigning i vejrtrækningen. Når indholdet af CO 2 igen bliver normalt, stopper stimuleringen af ​​disse centre, og vejrtrækningens frekvens og dybde vender tilbage til normale niveauer. Denne mekanisme virker også i den modsatte retning. Hvis en person frivilligt tager en række dybe vejrtrækninger og udåndinger, vil CO 2 -indholdet i alveoleluften og blodet falde så meget, at efter at han holder op med at trække vejret dybt, vil åndedrætsbevægelserne stoppe helt, indtil CO 2 -niveauet i blodet igen når op på normal. Derfor holder kroppen, der stræber efter balance, allerede i alveoleluften partialtrykket af CO 2 på et konstant niveau.

A. HVAD ER FEDT, OG HVORFOR VI BRUGER DET Fedme er en sygdom, en sygdom karakteriseret ved overdreven ophobning af fedt i kroppen. Og denne overskydende ophobning er farlig for helbredet. Som enhver anden stofskiftesygdom sniger fedme sig umærkeligt ind på en person, fordi

HVOR MEGET SKAL VI BRUGE OLT? Her inviterer jeg læserne til kort at overveje, hvordan vejrtrækningen er blevet bedre i levende organismer i evolutionsprocessen. Det er kendt, at planter hovedsageligt fanger sollysets energi og lagrer det i form af kemiske forbindelser

Lektion 3 Hvorfor er der behov for en diagnose? Ikke-professionelle og endda nogle kosteksperter (med undtagelse af mig) mener, at der ikke er behov for en diagnose. Du kan spørge - da der kun er én sygdom, hvorfor er det nødvendigt med en diagnose? Hvis nogen usund tilstand

HVER MINERAL ER NØDVENDIG FOR KROPPEN TIL NOGET Kroppen indeholder 19 essentielle mineralske elementer, som den skal udvinde fra den mad, der kommer ind i. Calcium, fosfor og magnesium er nødvendige for vækst og vedligeholdelse af knoglemasse, kalium, natrium og klor giver nødvendig sammensætning

Hvorfor har du brug for en mand? Hvorfor forelsker folk sig først og græder så stille og roligt? Andrei, klasse 4 Som praksis viser, er det vigtigste spørgsmål, som en kvinde, der leder efter en livspartner, skal besvare: "Hvorfor har jeg brug for en mand?" Dette er ikke et tomt spørgsmål. Moderne

Så hvad er søvn, og hvorfor er det nødvendigt? En person tilbringer en tredjedel af sit liv i søvn. I gennemsnit fungerer vores krop med følgende rytme: 16 timers vågenhed - 8 timers søvn Tidligere troede man, at søvn blot er en komplet og fuldstændig hvile af kroppen,

Kapitel 7. Blodgasser og syre-basebalance Blodgasser: Ilt (O2) og kuldioxid (CO2) Ilttransport For at overleve skal en person være i stand til at optage ilt fra atmosfæren og transportere den til de celler, hvor den bruges i stofskiftet. Nogle

3. HVORFOR ER DEN DIAGNOSE NØDVENDIGT? Amatører og endda nogle ernæringseksperter (jeg er ikke en af ​​dem) mener, at der ikke er behov for en diagnose. De siger: hvorfor er en diagnose nødvendig, hvis alle sygdomme kommer fra forurening af kroppen med ufordøjede madrester, slim,

Hvorfor er der behov for hovedpeeling Vi talte længe og detaljeret om, hvor vigtig peeling er for huden i ansigtet og på kroppen. Det er dog lige så vigtigt at eksfoliere døde celler til hovedbunden, hvilket hjælper med at fjerne støv, snavs, rester af kosmetik fra håret, samt

Beboere i megabyer lider af en kronisk mangel på ilt: den brændes nådesløst af skadelige industrier og biler. Derfor er den menneskelige krop ofte i en tilstand af kronisk hypoxi. Dette fører til døsighed, utilpashed, hovedpine, stress. For at bevare skønhed og sundhed er kvinder og mænd i stigende grad nødt til at ty til forskellige metoder til iltbehandling. Dette giver dig i det mindste i kort tid mulighed for at berige udsultet væv og blod med værdifuld gas.

Hvorfor har en person brug for ilt

Vi skal indånde en blanding af nitrogen, ilt, kuldioxid og brint. Men ilt er det mest essentielle for en person - det bærer hæmoglobin i hele kroppen. Oxygen deltager i cellulære processer med oxidation og metabolisme. På grund af oxidation gennemgår næringsstoffer i celler forbrændingsprocesser til slutprodukter - kuldioxid og vand - med dannelse af energi. Og i et iltfrit miljø slukker hjernen efter to til fem minutter.

Derfor er det meget vigtigt, at denne gas i den rigtige koncentration kommer ind i kroppen hele tiden. I tilstanden af ​​en stor by med dårlig økologi, indeholder luften halvt så meget ilt, som det er nødvendigt for normalt stofskifte og korrekt vejrtrækning.

I dette tilfælde skal kroppen opleve en tilstand af kronisk hypoxi - organerne skal arbejde i en ringere tilstand. Som et resultat af dette forstyrres stofskiftet, en usund hudfarve observeres, og tidlig aldring forekommer. Iltmangel kan føre til mange sygdomme eller forværre eksisterende kroniske lidelser.

Iltbehandling

For at kroppen kan mætte væv med ilt, kan flere metoder til iltbehandling bruges, herunder:

• ilt mesoterapi;
• ilt indånding;
• iltbade;
• tager iltcocktails;
• baroterapi.

Sådan terapi er normalt ordineret til patienter med kronisk bronkitis, astma, lungebetændelse, hjertesygdomme og tuberkulose. Behandling med ilt kan lindre kvælning, forgiftning med gasser. Terapi af denne type er vist:

• i tilfælde af krænkelse af nyrerne;
• personer i en tilstand af chok;
• dem, der lider af fedme, nervøse sygdomme;
• dem, der ofte besvimer.

For at kroppen kan fungere normalt, skal luften indeholde 20-21 % ilt. Kun på indelukkede kontorer og på travle bygader falder dens koncentration til 16-17%. Denne mængde er katastrofalt lille for en person til normal vejrtrækning. Som et resultat føler han sig træt, han har hovedpine, hans arbejdsevne falder, hans teint bliver jordnær og usund, han vil konstant sove. Derfor er iltbehandling blevet populær - det eliminerer O2-mangel og genopretter et godt helbred.

For at beskytte dig mod forurenet byluft kan du hermetisk lukke vinduer og døre. Kun dette vil ikke redde fra iltmangel. I et tæt lukket rum forstyrres normal luftudveksling, hvilket er nødvendigt for kroppens fulde funktion. Forresten bemærker alle, at det er sværere at trække vejret på en varm og tør dag, og lettere ved kølig og høj luftfugtighed. Kun dette afhænger ikke af koncentrationen af ​​ilt, så at ændre vejret vil ikke hjælpe med at slippe af med iltmangel. Nu er der nogle virkelig effektive metoder, der hjælper med at genopbygge O2 i kroppen. Læs om dem i denne artikel.

Hvorfor er iltbehandling nødvendig, og hvem har gavn af det i første omgang?

Iltbehandling bruges til forskellige sygdomme, især ved problemer med lungerne – det gør vejrtrækningen lettere. Iltbehandling anbefales også til gravide kvinder for normal udvikling af fosteret og generelt til alle mennesker, der bor i byen og konstant indånder forurenet luft.

Generel helbredsforbedring

Iltbehandling bruges til generelle sundhedsformål for at styrke immunforsvaret, eliminere kronisk træthed og til fremskyndet restitution efter behandling af alvorlige sygdomme. I kosmetologi bruges denne metode til at normalisere metaboliske processer i kroppen, forbedre teint og konsolidere resultatet af en diæt i kombination med fysisk aktivitet, det vil sige at fremskynde stofskiftet.

Ofte er iltbehandling ordineret til problemer med hjerte og blodkar. O2-koncentratorer med forstøvere, der omdanner et flydende lægemiddel til en aerosolblanding, har vist sig at være effektive til behandling af akutte og kroniske luftvejssygdomme.

Fordele for gravide kvinder

I de tidlige stadier af graviditeten hjælper iltbehandling med at eliminere føtal hypoxi, og en tilstrækkelig forsyning af ilt er nødvendig for dens normale udvikling. For moderen er disse procedurer nyttige, idet de forbedrer hendes generelle velbefindende, eliminerer neurose og følelsesmæssig labilitet, lindrer toksikose, muntrer op og styrker immunsystemet.

Video: Ilt- og iltbehandlingens rolle i klinisk praksis.

Langvarig iltbehandling ved KOL

Ved kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) er iltbehandling en obligatorisk behandlingsmetode. Hovedproblemet hos sådanne patienter er, at de ikke kan trække vejret dybt. Kontinuerlig iltbehandling, der varer mindst 15 timer hver dag, kompenserer for respirationssvigt i lungerne. Som et resultat bliver patienten meget lettere. Til iltbehandling skal du købe eller leje en koncentrator.

Metoder

Der er mange måder at mætte kroppen med ilt. Det kan inhaleres gennem en maske og specielle rør, føres gennem huden, endda drikkes.

Iltindåndinger

Selv praktisk talt raske mennesker vil iltindåndinger gavne i form af forebyggelse af forskellige lidelser. Dette gælder især for beboere i storbyer, der er tvunget til at indånde forurenet luft. Indåndinger med ren ilt toner op, fjerner den jordagtige teint og giver en sund glød, og hjælper også med at slippe af med kronisk træthed, øge effektiviteten og forbedre humøret.

Sådan iltbehandling er også ordineret til mange sygdomme. Indikationer for indånding er som følger:

• astma;
• Kronisk bronkitis;
• tuberkulose;
• hjertesygdomme (med indlæggelsesbehandling);
• gasforgiftning;
• astmaanfald;
• stødforhold;
• nedsat nyrefunktion;
• nervøse lidelser;
• hyppig besvimelse;
• fedme.

Til inhalation anvendes en iltmaske, hvortil der leveres en iltblanding, eller næsekanylerør (i dette tilfælde anvendes O2 fortyndet). Hver procedure varer mindst 10 minutter, med nogle sygdomme - længere tid, men kun efter lægens skøn.

Inhalationer udføres på særlige klinikker, men de kan også udføres derhjemme. I dette tilfælde bør du købe en iltflaske på apoteket. Dens kapacitet er fra 5 til 14 liter, og iltindholdet i den kan være fra 30% til 95%. Flasken har en sprøjte, der kan sprøjtes ind i munden eller næsen - alt efter hvad der er mest praktisk. Når du udfører 2-3 inhalationer om dagen, er 5 liter af lægemidlet nok i omkring 5 dage.

En anden mulighed for inhalation er brugen af ​​en koncentrator, der mætter indeluften med ilt. Eksempelvis udleder model 7F lige så meget O2 som 3 store træer.

Koncentratorer kan bruges i saunaer, bade, lejligheder og kontorer, iltcaféer og barer, som nu vinder popularitet. Du kan også bruge dem enkeltvis med en maske. Enhederne er udstyret med regulatorer og timere for at forhindre overdosering, samt en selvdiagnosefunktion. Du kan købe et pulsoximeter for mere præcist at overvåge dit iltniveau i blodet. Det er praktisk at bruge og kompakt.

Du kan ikke lave flere inhalationer end anbefalet af lægen. Dens øgede koncentration i kroppen er ikke mindre farlig end utilstrækkelig. Dette kan fremkalde uklarhed af øjets linse og blindhed, patologiske processer i lunger og nyrer, kramper, tør hoste, smerter bag brystbenet og nedsat termoregulering af kroppen. Nogle forskere mener endda, at overskydende ilt i kroppen kan føre til udvikling af kræft.

Mesoterapi

Denne metode til iltbehandling er meget udbredt i kosmetologi. Mesoterapi er som følger: præparater beriget med aktivt ilt administreres intravenøst, rettet mod de dybeste lag af huden. Som et resultat forynges cellerne, da deres regenerering accelereres, teint forbedres, og de ydre manifestationer af cellulite forsvinder. Den forhadte appelsinhud på balder, lår og mave forsvinder, huden på disse steder bliver glat og jævn.

baroterapi

Baroterapi udføres også med brug af ilt, som tilføres under højt tryk. Ved brug af et trykkammer trænger O2 bedre ind i blodkarrene direkte fra lungerne. Så hæmoglobin er maksimalt beriget med ilt. Som et resultat forsvinder trætheden, immuniteten øges og effektiviteten øges.

Baroterapi hjælper også med kroniske sygdomme - med iskæmi i hjertet, mavesår og duodenalsår, udslettende endarteritis, retinal iskæmi og andre lidelser.

Iltbade

Sådanne bade kaldes også perlebade. De slapper af trætte muskler og ledbånd, forbedrer det generelle velbefindende, lindrer stress, normaliserer søvn og blodtryk, stimulerer stofskiftet, lindrer hovedpine og har en positiv effekt på hudens tilstand.

Perlebadet er behageligt og afslappende. Vandet i den opvarmes til omkring + 35-37 grader. Dette svarer til temperaturen på den menneskelige krop, så det er behageligt for en person at opholde sig i et sådant bad. Virkningen af ​​denne metode til iltbehandling er baseret på det faktum, at vand er beriget med O2 og derefter trænger gennem hudens overflade ind i dets dybere lag. Der påvirker ilt aktivt nerveenderne og koordinerer dermed arbejdet i alle kropssystemer.

Iltbade har også kontraindikationer:

• akutte hudsygdomme (allergier, dermatitis);
• tuberkulose i den aktive fase;
• onkologiske sygdomme;
• hyperfunktion af skjoldbruskkirtlen;
• 2. og 3. trimester af graviditeten.

ilt cocktails

Du kan også mætte kroppen med O2 gennem maven ved hjælp af iltcocktails. Sådanne drikkevarer er et luftskum med bobler af medicinsk ilt, hvis indhold er 95%. For at danne en speciel struktur af cocktailen tilsættes madomdannere til den - lakridsrodekstrakt eller spumblanding. Grundlaget for drikken er en særlig sammensætning af lægeurter, vitaminblandinger og juice uden frugtkød, som giver smag og farve. Ilt "piskes" med disse ingredienser, hvilket resulterer i et tykt skum.

Nu tilbydes sådanne drikkevarer i alle sanatorier og fitnessklubber, i iltbarer sælges de ofte selv i indkøbscentre. De stimulerer fordøjelsen, fjerner toksiner og toksiner fra kroppen, øger effektiviteten, forbedrer stofskiftet og hjælper med at reducere vægten. Oxygencocktails er nyttige for voksne og børn at drikke som en hjælp til behandling af forskellige sygdomme såvel som til forebyggelse. Disse drikkevarer er indiceret til gastritis, mave- og duodenalsår, colitis.

Du kan lave en iltcocktail med dine egne hænder. Dette vil kræve en cylinder med medicinsk oxygen, som sælges på et apotek, samt andre ingredienser. Du kan tilsætte juice eller urter – det du bedst kan lide.

På trods af fordelene ved sådanne cocktails bør du ikke lade dig rive med af dem. Nok til at drikke 1-2 portioner om ugen. Det anbefales også at konsultere en læge. Faktum er, at den aktive virkning af O2 er kontraindiceret i visse sundhedsproblemer, især ved sygdomme i maven.

Alligevel er den mest nyttige og sikre måde at berige kroppen med ilt på at gå gennem skoven, især nåletræer. Forsøg derfor at komme ud i naturen oftere, gå på landet, gå på vandretur og bare gå i parkerne, trække vejret ren og frisk luft. Denne type iltbehandling er absolut sikker for helbredet og giver dig mulighed for at oplade O2 i sin naturlige manifestation. En overdosis i dette tilfælde er umulig, men en masse behagelige følelser er garanteret.

Ilt- et af de mest almindelige elementer ikke kun i naturen, men også i sammensætningen af ​​den menneskelige krop.

Ilts særlige egenskaber som kemisk grundstof har gjort det til en nødvendig partner i livets grundlæggende processer under levende væseners udvikling. Den elektroniske konfiguration af oxygenmolekylet er sådan, at det har uparrede elektroner, der er meget reaktive. Med derfor høje oxiderende egenskaber bruges iltmolekylet i biologiske systemer som en slags fælde for elektroner, hvis energi slukkes, når de forbindes med ilt i vandmolekylet.

Der er ingen tvivl om, at ilt "kom til gården" til biologiske processer som elektronacceptor. Meget nyttig for en organisme, hvis celler (især biologiske membraner) er bygget af et materiale, der er fysisk og kemisk forskelligartet, er opløseligheden af ​​oxygen i både den vandige fase og lipidfasen. Dette gør det relativt nemt for det at diffundere til alle strukturelle formationer af celler og deltage i oxidative reaktioner. Sandt nok er ilt opløseligt i fedtstoffer flere gange bedre end i vandmiljøet, og dette tages i betragtning, når ilt bruges som terapeutisk middel.

Hver celle i vores krop kræver en uafbrudt tilførsel af ilt, hvor den bruges i forskellige metaboliske reaktioner. For at kunne levere og sortere det i celler, har du brug for et ret kraftigt transportapparat.

I en normal tilstand skal kroppens celler levere omkring 200-250 ml ilt hvert minut. Det er let at beregne, at behovet for det pr. dag er en betydelig mængde (ca. 300 liter). Med hårdt arbejde bliver dette behov tidoblet.

Diffusionen af ​​ilt fra lungealveolerne til blodet sker på grund af den alveolære-kapillære forskel (gradient) af iltspænding, som ved vejrtrækning med almindelig luft er: 104 (pO 2 i alveolerne) - 45 (pO 2 in). lungekapillærerne) \u003d 59 mm Hg. Kunst.

Alveolær luft (med en gennemsnitlig lungekapacitet på 6 liter) indeholder ikke mere end 850 ml ilt, og denne alveolære reserve kan kun forsyne kroppen med ilt i 4 minutter, givet at kroppens gennemsnitlige iltbehov i normal tilstand er cirka 200 ml i minuttet.

Det er blevet beregnet, at hvis molekylært oxygen simpelthen opløses i blodplasma (og det opløses dårligt i det - 0,3 ml pr. 100 ml blod), så er det for at sikre det normale behov for celler i det nødvendigt at øge hastigheden af vaskulær blodgennemstrømning til 180 l på et minut. Faktisk bevæger blodet sig med en hastighed på kun 5 liter i minuttet. Levering af ilt til væv udføres på grund af et vidunderligt stof - hæmoglobin.

Hæmoglobin indeholder 96 % protein (globin) og 4 % ikke-proteinkomponent (hæm). Hæmoglobin, som en blæksprutte, fanger ilt med sine fire tentakler. Rollen som "tentakler", der specifikt griber iltmolekyler i lungernes arterielle blod, udføres af hæm, eller rettere sagt atomet af jernholdigt jern, der er placeret i dets centrum. Jern "fikseres" i porphyrinringen ved hjælp af fire bindinger. Et sådant kompleks af jern med porphyrin kaldes protohem eller simpelthen hæm. De to andre jernbindinger er rettet vinkelret på porphyrinringens plan. En af dem går til proteinunderenheden (globin), og den anden er gratis, det er hende, der direkte fanger molekylært ilt.

Hæmoglobinpolypeptidkæder er arrangeret i rummet på en sådan måde, at deres konfiguration er tæt på sfærisk. Hver af de fire kugler har en "lomme", hvori hæm er placeret. Hver hæm er i stand til at fange et iltmolekyle. Et hæmoglobinmolekyle kan maksimalt binde fire iltmolekyler.

Hvordan virker hæmoglobin?

Observationer af den "molekylære lunges" respirationscyklus (som den kendte engelske videnskabsmand M. Perutz kaldte hæmoglobin) afslører de fantastiske egenskaber ved dette pigmentprotein. Det viser sig, at alle fire ædelstene arbejder sammen og ikke selvstændigt. Hver af ædelstenene er så at sige informeret om, hvorvidt dens partner har tilført ilt eller ej. I deoxyhæmoglobin rager alle "tentaklerne" (jernatomer) ud fra porfyrinringens plan og er klar til at binde iltmolekylet. Ved at fange et iltmolekyle trækkes jern ind i porfyrinringen. Det første iltmolekyle er det sværeste at vedhæfte, og hvert efterfølgende molekyle er bedre og lettere. Med andre ord virker hæmoglobin ifølge ordsproget "appetit følger med at spise." Tilsætning af ilt ændrer endda hæmoglobins egenskaber: det bliver en stærkere syre. Denne kendsgerning er af stor betydning i transporten af ​​ilt og kuldioxid.

Mættet med ilt i lungerne bærer hæmoglobin i sammensætningen af ​​røde blodlegemer det med blodstrømmen til kroppens celler og væv. Men før mætning af hæmoglobin skal ilt opløses i blodplasmaet og passere gennem erytrocytmembranen. I praksis, især ved brug af iltbehandling, er det vigtigt for en læge at tage højde for erythrocythæmoglobins potentiale til at tilbageholde og levere ilt.

Et gram hæmoglobin kan under normale forhold binde 1,34 ml ilt. For yderligere at ræsonnere kan det beregnes, at med et gennemsnitligt hæmoglobinindhold i blodet på 14-16 ml%, binder 100 ml blod 18-21 ml ilt. Hvis vi tager højde for mængden af ​​blod, som i gennemsnit er omkring 4,5 liter hos mænd og 4 liter hos kvinder, så er den maksimale bindingsaktivitet af erythrocythæmoglobin omkring 750-900 ml ilt. Dette er selvfølgelig kun muligt, hvis alt hæmoglobin er mættet med ilt.

Ved indånding af atmosfærisk luft er hæmoglobin mættet ufuldstændigt - med 95-97%. Du kan mætte den ved at bruge ren ilt til at trække vejret. Det er nok at øge indholdet i den indåndede luft til 35% (i stedet for de sædvanlige 24%). I dette tilfælde vil iltkapaciteten være maksimal (svarende til 21 ml O 2 pr. 100 ml blod). Der kan ikke bindes mere ilt på grund af manglen på frit hæmoglobin.

En lille mængde ilt forbliver opløst i blodet (0,3 ml pr. 100 ml blod) og transporteres i denne form til vævene. Under naturlige forhold tilfredsstilles vævsbehovene på bekostning af ilt forbundet med hæmoglobin, fordi ilt opløst i plasma er ubetydeligt - kun 0,3 ml pr. 100 ml blod. Derfor følger konklusionen: Hvis kroppen har brug for ilt, kan den ikke leve uden hæmoglobin.

I løbet af livet (det er cirka 120 dage) udfører erytrocytten et gigantisk arbejde, idet den overfører omkring en milliard iltmolekyler fra lungerne til vævene. Hæmoglobin har dog en interessant egenskab: Det binder ikke altid ilt med samme grådighed, og det giver det heller ikke til de omgivende celler med samme vilje. Denne opførsel af hæmoglobin er bestemt af dets rumlige struktur og kan reguleres af både interne og eksterne faktorer.

Processen med mætning af hæmoglobin med ilt i lungerne (eller dissociation af hæmoglobin i celler) er beskrevet af en kurve, der har en S-form. Takket være denne afhængighed er en normal tilførsel af ilt til celler mulig, selv med små dråber i det i blodet (fra 98 til 40 mm Hg).

Positionen af ​​den S-formede kurve er ikke konstant, og dens ændring indikerer vigtige ændringer i hæmoglobins biologiske egenskaber. Hvis kurven skifter til venstre, og dens bøjning falder, indikerer dette en stigning i hæmoglobins affinitet for ilt, et fald i den omvendte proces - dissociationen af ​​oxyhæmoglobin. Tværtimod indikerer et skift af denne kurve til højre (og en stigning i bøjningen) det modsatte billede - et fald i hæmoglobins affinitet for ilt og en bedre tilbagevenden til dets væv. Det er klart, at forskydningen af ​​kurven til venstre er passende for opsamling af ilt i lungerne og til højre - for dens frigivelse i vævene.

Dissociationskurven for oxyhæmoglobin varierer afhængigt af mediets pH og temperatur. Jo lavere pH (skift til den sure side) og jo højere temperatur, jo dårligere ilt fanges af hæmoglobin, men jo bedre gives det til væv under dissocieringen af ​​oxyhæmoglobin. Derfor konklusionen: i en varm atmosfære er iltmætning af blodet ineffektiv, men med en stigning i kropstemperaturen er aflæsningen af ​​oxyhæmoglobin fra ilt meget aktiv.

Erytrocytter har også deres egen reguleringsanordning. Det er 2,3-diphosphoglycerinsyre, som dannes under nedbrydningen af ​​glukose. Hæmoglobins "stemning" i forhold til ilt afhænger også af dette stof. Når 2,3-diphosphoglycerinsyre akkumuleres i røde blodlegemer, reducerer det hæmoglobins affinitet for oxygen og fremmer dets tilbagevenden til væv. Hvis det ikke er nok - er billedet omvendt.

Interessante begivenheder forekommer også i kapillærerne. I den arterielle ende af kapillæren diffunderer ilt vinkelret på blodets bevægelse (fra blodet ind i cellen). Bevægelsen sker i retning af forskellen i partialtryk af ilt, dvs. ind i cellerne.

Cellens præference gives til fysisk opløst ilt, og det bruges i første omgang. Samtidig fjernes oxyhæmoglobin også fra sin byrde. Jo mere intensivt kroppen arbejder, jo mere kræver den ilt. Når ilt frigives, frigives hæmoglobins tentakler. På grund af vævs absorption af ilt falder indholdet af oxyhæmoglobin i venøst ​​blod fra 97 til 65-75%.

Aflæsning af oxyhæmoglobin undervejs bidrager til transporten af ​​kuldioxid. Sidstnævnte, der dannes i vævene som slutproduktet af forbrændingen af ​​kulstofholdige stoffer, kommer ind i blodbanen og kan forårsage et betydeligt fald i miljøets pH (forsuring), hvilket er uforeneligt med liv. Faktisk kan pH-værdien af ​​arterielt og venøst ​​blod svinge i et ekstremt snævert område (ikke mere end 0,1), og for dette er det nødvendigt at neutralisere kuldioxid og tage det ud af vævene i lungerne.

Interessant nok bidrager ophobningen af ​​kuldioxid i kapillærerne og et lille fald i mediets pH blot til frigivelsen af ​​ilt af oxyhæmoglobin (dissociationskurven skifter til højre, og den S-formede bøjning øges). Hæmoglobin, som spiller rollen som det mest buffersystem i blodet, neutraliserer kuldioxid. Dette producerer bikarbonater. En del af kuldioxiden er bundet af hæmoglobin selv (som følge heraf dannes carbhæmoglobin). Det anslås, at hæmoglobin er direkte eller indirekte involveret i transporten af ​​op til 90 % af kuldioxid fra væv til lungerne. I lungerne opstår omvendte processer, fordi iltningen af ​​hæmoglobin fører til en stigning i dets sure egenskaber og tilbagevenden af ​​brintioner til miljøet. Sidstnævnte danner, kombineret med bicarbonater, kulsyre, som spaltes af enzymet kulsyreanhydrase i kuldioxid og vand. Kuldioxid frigives af lungerne, og oxyhæmoglobin, der binder kationer (i bytte for de fraspaltede hydrogenioner), bevæger sig til kapillærerne i det perifere væv. Et så tæt forhold mellem handlingerne med at forsyne væv med ilt og fjernelsen af ​​kuldioxid fra væv til lungerne minder os om, at når ilt bruges til terapeutiske formål, bør man ikke glemme en anden funktion af hæmoglobin - at befri kroppen fra overskydende carbondioxid.

Den arterielle-venøse forskel eller ilttrykforskellen langs kapillæren (fra den arterielle til den venøse ende) giver en idé om vævets iltbehov. Længden af ​​kapillærløbet af oxyhæmoglobin varierer i forskellige organer (og deres iltbehov er ikke det samme). Derfor falder for eksempel iltspændingen i hjernen mindre end i myokardiet.

Her er det dog nødvendigt at tage forbehold og minde om, at myokardiet og andet muskelvæv er under særlige forhold. Muskelceller har et aktivt system til at opfange ilt fra det strømmende blod. Denne funktion udføres af myoglobin, som har samme struktur og fungerer efter samme princip som hæmoglobin. Kun myoglobin har én proteinkæde (og ikke fire, som hæmoglobin) og følgelig én hæm. Myoglobin er som en fjerdedel af hæmoglobin og fanger kun ét iltmolekyle.

Det særlige ved strukturen af ​​myoglobin, som kun er begrænset af det tertiære organisationsniveau af dets proteinmolekyle, er forbundet med interaktion med ilt. Myoglobin binder ilt fem gange hurtigere end hæmoglobin (det har en høj affinitet til ilt). Kurven for mætning af myoglobin (eller dissociation af oxymyoglobin) med ilt har form af en hyperbel og ikke en S-form. Dette giver stor biologisk mening, da myoglobin, som er placeret dybt i muskelvævet (hvor partialtrykket af ilt er lavt), grådigt griber ilt selv under forhold med lav spænding. Der skabes så at sige en iltreserve, som om nødvendigt bruges på dannelsen af ​​energi i mitokondrier. For eksempel i hjertemusklen, hvor der er meget myoglobin, dannes der i diastoleperioden en reserve af ilt i cellerne i form af oxymyoglobin, som under systole tilfredsstiller muskelvævets behov.

Tilsyneladende krævede det konstante mekaniske arbejde af muskelorganerne yderligere anordninger til at fange og reservere ilt. Naturen skabte det i form af myoglobin. Det er muligt, at der i ikke-muskelceller er en endnu ukendt mekanisme til at opfange ilt fra blodet.

Generelt er nytten af ​​arbejdet med erytrocythæmoglobin bestemt af, hvor meget det var i stand til at overføre til cellen og overføre iltmolekyler til det og fjerne kuldioxid, der akkumuleres i vævskapillærer. Desværre arbejder denne arbejder nogle gange ikke med fuld styrke og uden egen skyld: frigivelsen af ​​ilt fra oxyhæmoglobin i kapillæren afhænger af biokemiske reaktioners evne til at forbruge ilt. Hvis der forbruges lidt ilt, så ser det ud til at det "stagnerer", og på grund af dets lave opløselighed i et flydende medium kommer det ikke længere fra arterielejet. Samtidig observerer læger et fald i den arteriovenøse iltforskel. Det viser sig, at hæmoglobin ubrugeligt bærer en del af ilten, og desuden udtager det mindre kuldioxid. Situationen er ikke behagelig.

Kendskab til lovene for driften af ​​ilttransportsystemet under naturlige forhold gør det muligt for lægen at drage en række nyttige konklusioner for korrekt brug af iltbehandling. Det siger sig selv, at det er nødvendigt sammen med ilt at bruge midler, der stimulerer erytropoiese, øger blodgennemstrømningen i den berørte organisme og hjælper med at bruge ilt i kroppens væv.

Samtidig er det nødvendigt klart at vide, til hvilke formål ilt forbruges i celler, hvilket sikrer deres normale eksistens?

På vej til stedet for deltagelse i metaboliske reaktioner inde i celler, overvinder ilt mange strukturelle formationer. De vigtigste af dem er biologiske membraner.

Enhver celle har en plasma (eller ydre) membran og en bizar række andre membranstrukturer, der begrænser subcellulære partikler (organeller). Membraner er ikke bare skillevægge, men formationer, der udfører særlige funktioner (transport, nedbrydning og syntese af stoffer, energigenerering osv.), som er bestemt af deres organisation og sammensætningen af ​​deres biomolekyler. På trods af variationen i membranernes former og størrelser består de hovedsageligt af proteiner og lipider. De resterende stoffer, der også findes i membraner (for eksempel kulhydrater), er forbundet med kemiske bindinger til enten lipider eller proteiner.

Vi vil ikke dvæle ved detaljerne i organiseringen af ​​protein-lipidmolekyler i membraner. Det er vigtigt at bemærke, at alle modeller af strukturen af ​​biomembraner ("sandwich", "mosaik" osv.) tyder på tilstedeværelsen i membranerne af en bimolekylær lipidfilm, der holdes sammen af ​​proteinmolekyler.

Membranens lipidlag er en flydende film, der er i konstant bevægelse. Ilt, på grund af dets gode opløselighed i fedtstoffer, passerer gennem det dobbelte lipidlag af membraner og kommer ind i cellerne. En del af ilten overføres til det indre miljø af celler gennem bærere såsom myoglobin. Det menes, at oxygen er i en opløselig tilstand i cellen. Sandsynligvis opløses det mere i lipidformationer og mindre i hydrofile formationer. Husk på, at strukturen af ​​oxygen perfekt opfylder kriterierne for et oxidationsmiddel, der bruges som elektronfælde. Det er kendt, at hovedkoncentrationen af ​​oxidative reaktioner forekommer i specielle organeller - mitokondrier. De figurative sammenligninger, som biokemikere gav mitokondrier, indikerer formålet med disse små (0,5 til 2 mikron i størrelse) partikler. De kaldes både "energistationer" og "kraftværker" i cellen, hvilket understreger deres ledende rolle i dannelsen af ​​energirige forbindelser.

Her er det måske værd at lave en lille digression. Som du ved, er et af de grundlæggende træk ved levende ting den effektive udvinding af energi. Menneskekroppen bruger eksterne energikilder - næringsstoffer (kulhydrater, lipider og proteiner), som nedbrydes i mindre stykker (monomerer) ved hjælp af hydrolytiske enzymer i mave-tarmkanalen. Sidstnævnte absorberes og afgives til cellerne. Energiværdi er kun de stoffer, der indeholder brint, som har et stort udbud af gratis energi. Cellens hovedopgave, eller rettere de enzymer, der er indeholdt i den, er at behandle substrater på en sådan måde, at de river brint fra dem.

Næsten alle enzymsystemer, der udfører en lignende rolle, er lokaliseret i mitokondrier. Her oxideres et fragment af glucose (pyrodruesyre), fedtsyrer og kulstofskeletter af aminosyrer. Efter den afsluttende behandling "rives" den resterende brint fra disse stoffer.

Brint, som løsnes fra brændbare stoffer ved hjælp af specielle enzymer (dehydrogenaser), er ikke i fri form, men i forbindelse med særlige bærere - coenzymer. De er nikotinamid (vitamin PP) derivater - NAD (nicotinamid adenin dinukleotid), NADP (nicotinamid adenin dinukleotid phosphat) og riboflavin (vitamin B 2) derivater - FMN (flavin mononukleotid) og FAD (flavin adenin dinukleotid).

Brint brænder ikke med det samme, men gradvist i portioner. Ellers kunne cellen ikke bruge sin energi, fordi brints vekselvirkning med ilt ville forårsage en eksplosion, hvilket let kan påvises i laboratorieforsøg. For at brint skal afgive energien, der er lagret i det i dele, er der en kæde af elektron- og protonbærere i mitokondriernes indre membran, ellers kaldet åndedrætskæden. Ved et bestemt afsnit af denne kæde divergerer elektronernes og protonernes veje; elektroner springer gennem cytokromer (består ligesom hæmoglobin af protein og hæm), og protoner går ud i miljøet. Ved endepunktet af respirationskæden, hvor cytochromoxidase er placeret, "glider" elektroner på ilt. I dette tilfælde er elektronernes energi helt slukket, og oxygen, der binder protoner, reduceres til et vandmolekyle. Vand har ingen energiværdi for kroppen.

Den energi, der afgives af elektroner, der hopper langs åndedrætskæden, omdannes til energien fra kemiske bindinger af adenosintrifosfat - ATP, der fungerer som den vigtigste energiakkumulator i levende organismer. Da to handlinger er kombineret her: oxidation og dannelsen af ​​energirige fosfatbindinger (tilgængelig i ATP), kaldes processen med energigenerering i åndedrætskæden oxidativ fosforylering.

Hvordan foregår kombinationen af ​​elektronernes bevægelse langs åndedrætskæden og indfangningen af ​​energi under denne bevægelse? Det er ikke helt klart endnu. I mellemtiden ville handlingen af ​​biologiske energiomformere løse mange problemer relateret til frelsen af ​​kroppens celler, der er påvirket af den patologiske proces, som regel oplever energisult. Ifølge eksperter vil afsløringen af ​​hemmelighederne bag mekanismen for energigenerering i levende væsener føre til skabelsen af ​​teknisk mere lovende energigeneratorer.

Det er perspektiver. Indtil videre er det kendt, at indfangningen af ​​elektronenergi sker i tre sektioner af åndedrætskæden, og som følge heraf producerer forbrændingen af ​​to brintatomer tre ATP-molekyler. Effektiviteten af ​​en sådan energitransformer nærmer sig 50%. I betragtning af, at andelen af ​​energi, der leveres til cellen under oxidationen af ​​brint i åndedrætskæden, er mindst 70-90%, bliver farverige sammenligninger, der blev tildelt mitokondrier, forståelige.

ATP-energi bruges i en række forskellige processer: at samle komplekse strukturer (f.eks. proteiner, fedtstoffer, kulhydrater, nukleinsyrer) fra bygningsproteiner, udføre mekanisk aktivitet (muskelkontraktion), elektrisk arbejde (udseende og udbredelse af nerveimpulser), transport og ophobning af stoffer inde i celler osv. Kort sagt er liv uden energi umuligt, og så snart der er en kraftig mangel på det, dør levende væsener.

Lad os vende tilbage til spørgsmålet om iltens plads i energiproduktionen. Ved første øjekast virker den direkte deltagelse af ilt i denne vitale proces skjult. Det ville nok være passende at sammenligne forbrændingen af ​​brint (og genereringen af ​​energi undervejs) med en produktionslinje, selvom åndedrætskæden ikke er en linje til at samle, men til at "adskille" et stof.

Brint er oprindelsen af ​​åndedrætskæden. Fra den strømmer en strøm af elektroner til det sidste punkt - ilt. I mangel på ilt eller mangel på den, stopper produktionslinjen enten eller kører ikke ved fuld belastning, fordi der ikke er nogen til at losse den, eller aflæsningseffektiviteten er begrænset. Ingen strøm af elektroner - ingen energi. Ifølge den passende definition af den fremragende biokemiker A. Szent-Gyorgyi styres livet af strømmen af ​​elektroner, hvis bevægelse er sat af en ekstern energikilde - Solen. Det er fristende at fortsætte denne tanke og tilføje, at da livet er styret af strømmen af ​​elektroner, så opretholder ilt kontinuiteten af ​​en sådan strøm.

Er det muligt at erstatte ilt med en anden elektronacceptor, aflaste åndedrætskæden og genoprette energiproduktionen? I princippet er det muligt. Dette er let påvist i laboratorieforsøg. At kroppen vælger en sådan elektronacceptor som ilt, så den let kan transporteres, trænger ind i alle celler og deltager i redoxreaktioner, er stadig en uforståelig opgave.

Så ilt bidrager, mens kontinuiteten af ​​strømmen af ​​elektroner i åndedrætskæden opretholdes, under normale forhold til den konstante dannelse af energi fra stoffer, der kommer ind i mitokondrierne.

Selvfølgelig er situationen præsenteret ovenfor noget forenklet, og vi gjorde dette for mere tydeligt at vise iltens rolle i reguleringen af ​​energiprocesser. Effektiviteten af ​​en sådan regulering bestemmes af driften af ​​apparatet til at omdanne energien af ​​bevægelige elektroner (elektrisk strøm) til den kemiske energi af ATP-bindinger. Hvis næringsstofferne selv i nærværelse af ilt. brænde i mitokondrierne "for ingenting", den termiske energi, der frigives i dette tilfælde, er ubrugelig for kroppen, og energisult kan forekomme med alle de deraf følgende konsekvenser. Sådanne ekstreme tilfælde af svækket fosforylering under elektronoverførsel i vævsmitokondrier er imidlertid næppe mulige og er ikke stødt på i praksis.

Meget hyppigere er tilfælde af dysregulering af energiproduktion forbundet med utilstrækkelig ilttilførsel til celler. Betyder dette øjeblikkelig død? Det viser sig ikke. Evolutionen disponerede klogt og efterlod en vis margin af energistyrke til menneskeligt væv. Det leveres af en iltfri (anaerob) vej til dannelse af energi fra kulhydrater. Dens effektivitet er imidlertid relativt lav, da oxidationen af ​​de samme næringsstoffer i nærvær af oxygen giver 15-18 gange mere energi end uden. Men i kritiske situationer forbliver kroppens væv levedygtige netop på grund af den anaerobe energigenerering (gennem glykolyse og glykogenolyse).

Denne lille digression, der fortæller om potentialet for dannelse af energi og eksistensen af ​​en organisme uden ilt, er endnu et bevis på, at ilt er den vigtigste regulator af livsprocesser, og at eksistensen er umulig uden den.

Men ikke mindre vigtigt er deltagelse af ilt ikke kun i energi, men også i plastprocesser. Så langt tilbage som i 1897 pegede vores enestående landsmand A. N. Bach og den tyske videnskabsmand K. Engler, som udviklede holdningen "om den langsomme oxidation af stoffer med aktiveret ilt", på denne side af ilt. I lang tid forblev disse bestemmelser i glemsel på grund af for stor interesse fra forskere i problemet med ilts deltagelse i energireaktioner. Det var først i 1960'erne, at spørgsmålet om iltens rolle i oxidationen af ​​mange naturlige og fremmede forbindelser igen blev rejst. Som det viste sig, har denne proces intet at gøre med dannelsen af ​​energi.

Det vigtigste organ, der bruger ilt til at indføre det i det oxiderede stofs molekyle, er leveren. I leverceller neutraliseres mange fremmede forbindelser på denne måde. Og hvis leveren med rette kaldes et laboratorium til neutralisering af lægemidler og giftstoffer, får ilt i denne proces en meget hæderlig (hvis ikke dominerende) plads.

Kort om lokalisering og arrangement af iltforbrugsapparatet til plastformål. I membranerne i det endoplasmatiske retikulum, der penetrerer levercellernes cytoplasma, er der en kort elektrontransportkæde. Det adskiller sig fra en lang (med et stort antal bærere) åndedrætskæder. Kilden til elektroner og protoner i denne kæde er reduceret NADP, som dannes i cytoplasmaet, for eksempel under oxidation af glucose i pentosephosphatcyklussen (derfor kan glucose kaldes en fuld partner i afgiftning af stoffer). Elektroner og protoner overføres til et specielt protein indeholdende flavin (FAD) og fra det til det sidste led - et særligt cytokrom kaldet cytochrom P-450. Ligesom hæmoglobin og mitokondrielle cytochromer er det et hæm-holdigt protein. Dens funktion er dobbelt: den binder det oxiderede stof og deltager i aktiveringen af ​​ilt. Slutresultatet af en sådan kompleks funktion af cytochrom P-450 udtrykkes i det faktum, at et oxygenatom kommer ind i molekylet af det oxiderede stof, det andet - ind i vandmolekylet. Forskellene mellem de sidste handlinger af iltforbrug under dannelsen af ​​energi i mitokondrier og under oxidation af stoffer i det endoplasmatiske retikulum er indlysende. I det første tilfælde bruges oxygen til dannelsen af ​​vand, og i det andet tilfælde til dannelsen af ​​både vand og et oxideret substrat. Andelen af ​​ilt, der forbruges i kroppen til plastiske formål, kan være 10-30% (afhængigt af betingelserne for det gunstige forløb af disse reaktioner).

At rejse spørgsmålet (selv rent teoretisk) om muligheden for at erstatte ilt med andre grundstoffer er meningsløst. I betragtning af at denne iltudnyttelsesvej også er nødvendig for udvekslingen af ​​de vigtigste naturlige forbindelser - kolesterol, galdesyrer, steroidhormoner - er det let at forstå, hvor langt iltens funktioner rækker. Det viser sig, at det regulerer dannelsen af ​​en række vigtige endogene forbindelser og afgiftningen af ​​fremmede stoffer (eller, som de nu kaldes, xenobiotika).

Det skal dog bemærkes, at det enzymatiske system i det endoplasmatiske retikulum, som bruger oxygen til at oxidere xenobiotika, har nogle omkostninger, som er som følger. Nogle gange, når ilt indføres i et stof, dannes der en mere giftig forbindelse end den oprindelige. I sådanne tilfælde virker ilt som om en medskyldig i at forgifte kroppen med harmløse forbindelser. Sådanne omkostninger tager en alvorlig drejning, for eksempel når kræftfremkaldende stoffer dannes ud fra procarcinogener med deltagelse af ilt. Især den velkendte komponent i tobaksrøg, benzpyren, som blev betragtet som et kræftfremkaldende stof, opnår faktisk disse egenskaber, når det oxideres i kroppen til dannelse af oxybenzopyren.

Disse fakta får os til at være meget opmærksomme på de enzymatiske processer, hvor ilt bruges som byggemateriale. I nogle tilfælde er det nødvendigt at udvikle forebyggende foranstaltninger mod denne metode til iltforbrug. Denne opgave er meget vanskelig, men det er nødvendigt at lede efter tilgange til det, for at styre de regulerende potentialer af ilt i den retning, der er nødvendig for kroppen ved hjælp af forskellige metoder.

Sidstnævnte er især vigtigt, når oxygen anvendes i en sådan "ukontrolleret" proces som peroxid (eller frie radikaler) oxidation af umættede fedtsyrer. Umættede fedtsyrer er en del af forskellige lipider i biologiske membraner. Membranernes arkitektur, deres permeabilitet og funktionerne af de enzymatiske proteiner, der udgør membranerne, er i høj grad bestemt af forholdet mellem forskellige lipider. Lipidperoxidation sker enten ved hjælp af enzymer eller uden dem. Den anden mulighed adskiller sig ikke fra fri radikal lipidoxidation i konventionelle kemiske systemer og kræver tilstedeværelse af ascorbinsyre. Ilts deltagelse i lipidperoxidation er naturligvis ikke den bedste måde at anvende dets værdifulde biologiske egenskaber på. Den frie radikale karakter af denne proces, som kan initieres af jernholdigt jern (centret for radikaldannelse), tillader på kort tid at føre til nedbrydning af lipidrygraden i membranerne og følgelig til celledød.

En sådan katastrofe under naturlige forhold forekommer dog ikke. Celler indeholder naturlige antioxidanter (vitamin E, selen, nogle hormoner), der bryder kæden af ​​lipidperoxidation og forhindrer dannelsen af ​​frie radikaler. Ikke desto mindre har brugen af ​​oxygen i lipidperoxidation ifølge nogle forskere nogle positive aspekter. Under biologiske forhold er lipidperoxidation nødvendig for selvfornyelse af membranen, da lipidperoxider er mere vandopløselige forbindelser og lettere frigives fra membranen. De erstattes af nye, hydrofobe lipidmolekyler. Kun overskuddet af denne proces fører til sammenbrud af membranerne og patologiske ændringer i kroppen.

Det er tid til at gøre status. Så oxygen er den vigtigste regulator af vitale processer, der bruges af kroppens celler som en nødvendig komponent til dannelsen af ​​energi i mitokondriers respiratoriske kæde. Iltbehovet til disse processer er tilvejebragt forskelligt og afhænger af mange forhold (af det enzymatiske systems kraft, overfloden i substratet og tilgængeligheden af ​​selve oxygen), men stadig bruges broderparten af ​​oxygen på energiprocesser. Derfor bestemmes "levelønnen" og funktionerne af individuelle væv og organer i tilfælde af akut mangel på ilt af de endogene iltreserver og kraften i den iltfrie vej til energigenerering.

Det er dog lige så vigtigt at tilføre ilt til andre plastprocesser, selvom dette forbruger en mindre del af det. Ud over en række nødvendige naturlige synteser (kolesterol, galdesyrer, prostaglandiner, steroidhormoner, biologisk aktive produkter af aminosyremetabolisme) er tilstedeværelsen af ​​oxygen især nødvendig for neutralisering af lægemidler og giftstoffer. Ved forgiftning med fremmede stoffer kan man måske antage, at ilt er af større vital betydning for plastik end til energiformål. Med rus finder denne side af handlingen bare praktisk anvendelse. Og kun i ét tilfælde skal lægen tænke over, hvordan man lægger en barriere på vejen for iltforbruget i cellerne. Vi taler om hæmningen af ​​brugen af ​​ilt i peroxidationen af ​​lipider.

Som vi kan se, er viden om funktionerne ved ilttilførsel og forbrug i kroppen nøglen til at optrevle de lidelser, der opstår under forskellige hypoksiske tilstande, og til den korrekte taktik for den terapeutiske brug af ilt i klinikken.

Hvis du finder en fejl, skal du markere et stykke tekst og klikke Ctrl+Enter.