Kisik transport predstavlja fiziološki proces v organizmu, pri katerem se kisik prenaša iz alveolov v vse telesne celice. Med tem postopkom se pojavijo zapleteni fizikalni in kemijski procesi, ki so tesno povezani. Če so ti procesi moteni, je telo morda premalo preskrbljeno kisik.
Kaj je transport kisika?
Kisik transport predstavlja fiziološki proces v organizmu, pri katerem se kisik prenaša iz alveolov v vse celice telesa. Ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovin se oksidirajo, da proizvedejo energijo v telesu. Ta oksidacija se imenuje tudi zgorevanje in kot reakcijski partner potrebuje kisik. Vendar pa mora oksidacija potekati v vseh telesnih celicah za proizvodnjo energije, zato je treba kisik, potreben za ta namen, v zrak prenesti iz pljučne alveole enakomerno na vsa področja telesa. To lahko storimo samo s transportom kisika. Prenos kisika je odvisen od določenih fizikalnih in kemijskih parametrov in dejavnikov. Med drugim obstajata dve možni obliki prevoza. Večina kisika je reverzibilno vezana na železo atom v hemoglobina preko zapletene vezi. V manjši meri se kisik lahko raztopi tudi neposredno v kri plazmi. Kisik difundira iz pljučne alveole (zračne vrečke) v kri plazme. Višji kot je delni tlak v alveolah, več kisika vstopi tudi v kri. Kri, bogata s kisikom, najprej steče v levega prekata od tam pa se kot arterijska kri po arterijah prevaža do ciljnih organov in ciljnih celic. Oba kisika sta reverzibilno vezana hemoglobina kisik, ki se prosto raztopi v krvni plazmi, se tam sprosti in vstopi v posamezne celice. Tam je produkt zgorevanja ogljika tvori se dioksid, ki se skupaj z neuporabljenim kisikom vrne v pljučno arterije preko venske krvi kroženje. V pljučih, ogljika dioksid se sprosti in izdihne, hkrati pa se skozi alveole vnese nov kisik v kri.
Funkcija in namen
Najpomembnejša naloga prenosa kisika je enakomerna porazdelitev vdihanega kisika po vseh celicah telesa. To predstavlja največji izziv prenosa kisika. V telesnih celicah so nosilci energije ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovin se s sproščanjem energije oksidirajo. Energija vzdržuje vse življenjske procese. Če bi ustavili dovajanje kisika, bi zadevne celice zato umrle. Kadar je povpraševanje po kisiku večje, na primer med fizičnim delom, je treba prepeljati več kisika kot med počitkom. V takem primeru je razlika v koncentracija kisika med pljuč alveole in krvna plazma morajo biti višji, kot če je povpraševanje manjše. V skladu s tem dihalni in srce stopnje se v tem primeru zvišajo. Parcialni tlak kisika se poveča. Tako se v kisli plazmi raztopi ali veže več kisika hemoglobina. Hemoglobin tvori kompleksne spojine z železo, ki lahko vežejo še več kisika molekule po absorpciji prve molekule kisika. Osnovna enota hemoglobina, hem, predstavlja železo-II kompleks s štirimi globinami molekule. Atom železa hema lahko veže do štiri kisike molekule. Ko je vezana prva molekula kisika, se konformacija hema spremeni, da dejansko olajša nadaljnji vnos kisika. Barva hemoglobina se spremeni iz temne v živo rdečo. Obremenitev hemoglobina je odvisna od več fizikalnih in kemijskih dejavnikov, ki so tesno povezani. Tako na primer obstaja učinek sodelovanja, ki povzroči večjo afiniteto hemoglobina za kisik pri večji obremenitvi. Medtem pa nizek PH pri visokem ogljika delni tlak dioksida spodbuja popolno sproščanje kisika iz hemoglobina. Enako velja za povišanje temperature. Spremembe v teh fizičnih razmerah se dogajajo v okviru različnih telesnih stanj telesa, tako da je z normalno delujočim transportom kisika oskrba organizma s kisikom optimalno nastavljena.
Bolezni in bolezni
Ko telo ne dobi več optimalne zaloge kisika, lahko pride do funkcionalne okvare in celo odpovedi prizadetih organov. Kisika ni mogoče shraniti v telesu. Zato je treba ves čas vzdrževati aktivni transport kisika za vse življenjske procese. Če pa se oskrba s kisikom prekine le za nekaj minut, so pogosto posledica nepopravljive poškodbe organov ali celo odpovedi organov. Predpogoj za nemoten prenos kisika je najprej optimalno delujoč krvni obtok. Motnje krvnega obtoka, ki jih povzročajo arteriosklerotične žilne spremembe, krvni strdki ali blokade, lahko znatno poslabšajo oskrbo telesa s kisikom. Ko kri plovila so zoženi, krvni tlak narašča, da še naprej oskrbuje organe s kisikom. V primeru srce napadi, kapi ali pljučne embolije, je dotok krvi in s tem dovod kisika lahko popolnoma blokiran. Drugi vzroki za premajhno oskrbo telesa s kisikom so različni srce bolezni, ki so povezane z omejitvijo črpalne zmogljivosti. Sem spadajo splošne srčna insuficienca, srčne aritmije ali vnetne bolezni srca. Posledično nezadostna kri na koncu doseže ustrezne ciljne organe. Vendar pa je premajhna oskrba s kisikom v organizmu lahko tudi posledica bolezni krvi ali nekaterih zastrupitev. Na primer, molekula ogljikovega monoksida zaradi podobne molekularne strukture tekmuje z molekulo kisika za mesta vezave v hemoglobinu. Zastrupitev z ogljikovim monoksidom torej ni nič drugega kot pomanjkanje kisika, ki ga lahko vodi do smrti z zadušitvijo. Poleg tega obstajajo različne genetske bolezni krvi, ki vplivajo na strukturo hemoglobina in povzročajo kronično pomanjkanje kisika. Srpaste celice anemija lahko tukaj omenimo kot primer. Druge oblike anemija (anemija) povzroči tudi stalno pomanjkanje kisika.
