Oxigén szállítása vérrel

Nyugalomban testünk sejtjei körülbelül 300 liter oxigént fogyasztanak naponta, vagyis percenként 250 ml-t. Edzés vagy munka közben az igény 10-15-szörösére nőhet. Ha a vér által a szövetekbe szállított oxigén egyszerűen feloldódna a plazmában, akkor a vérnek még nyugalmi állapotban is 180 liter/perc sebességgel kellene keringenie a testben ahhoz, hogy elegendő mennyiségű gáz juthasson a sejtekhez. az oxigén nem különösen oldódik a plazmában.

Valójában, amikor az ember pihen, a vér körülbelül 5 liter/perc sebességgel kering, és szállítja a sejteknek szükséges összes oxigént. A 180 és 5 liter/perc közötti különbség a hemoglobin működéséből adódik. A hemoglobin a vörösvérsejtek pigmentje, amely szinte az összes oxigént és a szén-dioxid nagy részét szállítja.

Az alveoláris levegővel egyensúlyban lévő vér 100 ml-enként csak 0,25 ml oxigént és 2,7 dl szén-dioxidot tartalmazhat, de a hemoglobinnak köszönhetően 100 ml vér körülbelül 20 ml oxigént és 50-60 ml szén-dioxidot képes szállítani. A vér oxigénjének körülbelül 2%-a feloldódik a plazmában, a többit hemoglobinnal kombinálják. Miután az oxigén belép a tüdőkapillárisok vérébe, a plazmából a vörösvérsejtekbe diffundál, és egyesül a hemoglobinnal – egy oxigénmolekula egy hemoglobinmolekulával egyesül, és oxihemoglobin molekulát képez.

Hemoglobin + O2 → Oxihemoglobin

A nyilak azt jelzik, hogy ez a reakció reverzibilis, azaz. a körülményektől függően bármilyen irányba mehet. A hemoglobin persze kevés hasznot hozna a szervezetnek, ha csak oxigént tudna fogadni, de nem adná oda, ahol kell.

A tüdőben a reakció balról jobbra halad az oxihemoglobin képződésével, és a szövetekben - jobbról balra oxigén felszabadulásával. Az artériás és vénás vér eltérő színe annak a ténynek köszönhető, hogy az oxihemoglobin élénkvörös, a hemoglobin pedig lila színű. Az oxigén és a hemoglobin kombinációját és az oxihemoglobin lebomlását két tényező szabályozza: elsősorban a jelenlévő oxigén mennyisége és kisebb mértékben a szén-dioxid mennyisége.

A tüdőben az oxigén koncentrációja viszonylag magas, ott oxihemoglobin képződik. A tüdőből való kilépés után a vér a szíven és az artériákon keresztül, ahol az oxigénkoncentráció szinte változatlan marad, eljut az oxigénszegény szövetekbe. Itt az oxihemoglobin lebomlik, oxigén szabadul fel, amely a szövetsejtekbe diffundál.

Így a hemoglobin oxigénkötő és -leadó képességének köszönhetően a vér hatékonyan juttatja azt a tüdőből a szövetekbe, és biztosítja a sejteket a légzéshez szükséges oxigénnel.