Transport d'oxygène

Du Transport d'oxygène représente un processus physiologique dans l'organisme dans lequel l'oxygène est transporté des alvéoles vers toutes les cellules du corps. Cela implique des processus physiques et chimiques complexes qui sont étroitement liés les uns aux autres. Si ces processus sont perturbés, le corps peut être insuffisamment alimenté en oxygène.

Qu'est-ce que le transport de l'oxygène?

Les glucides, les graisses et les protéines sont oxydés pour générer de l'énergie dans l'organisme. Cette oxydation est également connue sous le nom de combustion et nécessite de l'oxygène comme réactif. Cependant, des oxydations doivent avoir lieu dans toutes les cellules du corps pour générer de l'énergie, il est donc nécessaire de transporter l'oxygène dans l'air nécessaire pour cela des alvéoles pulmonaires de manière uniforme à toutes les zones du corps. Cela ne peut être fait qu'en transportant de l'oxygène.

Le transport de l'oxygène dépend de certaines variables et facteurs d'influence physiques et chimiques. Il existe, entre autres, deux modes de transport possibles. La majeure partie de l'oxygène est liée de manière réversible à un atome de fer dans l'hémoglobine via une liaison complexe. Dans une moindre mesure, l'oxygène peut également être dissous directement dans le plasma sanguin.

L'oxygène se diffuse des alvéoles pulmonaires (alvéoles) dans le plasma sanguin. Plus la pression partielle dans les alvéoles est élevée, plus l'oxygène pénètre dans le sang. Le sang riche en oxygène s'écoule d'abord dans le ventricule gauche et de là est transporté sous forme de sang artériel via les artères vers les organes cibles et les cellules cibles.

Tant la liaison réversible à l'hémoglobine que l'oxygène librement dissous dans le plasma sanguin y sont libérés et atteignent les cellules individuelles. C'est là que le dioxyde de carbone produit de la combustion est créé, qui, avec l'oxygène inutilisé, retourne à l'artère pulmonaire via la circulation sanguine veineuse. Dans les poumons, du dioxyde de carbone est libéré et expiré, et en même temps, du nouvel oxygène est absorbé dans le sang via les alvéoles.

Fonction et tâche

La fonction la plus importante du transport de l'oxygène est de répartir uniformément l'oxygène inhalé dans toutes les cellules du corps. Cela représente le plus grand défi du transport de l'oxygène.

Dans les cellules du corps, les glucides, les graisses et les protéines sources d'énergie sont oxydés avec la libération d'énergie. L'énergie soutient tous les processus de la vie. Si l'approvisionnement en oxygène venait à être interrompu, les cellules affectées mourraient. Lorsqu'il y a un besoin plus élevé d'oxygène, comme pendant le travail physique, il faut transporter plus d'oxygène que pendant les phases de repos.

Dans un tel cas, il est nécessaire que la différence de concentration d'oxygène entre les alvéoles pulmonaires et le plasma sanguin soit plus élevée que lorsque la demande est plus faible. La fréquence respiratoire et cardiaque augmente en conséquence. La pression partielle d'oxygène augmente. De cette manière, plus d'oxygène est dissous dans le plasma sanguin ou lié à l'hémoglobine.

L'hémoglobine forme des composés complexes avec le fer qui, après avoir absorbé la première molécule d'oxygène, peut lier encore plus de molécules d'oxygène. L'unité de base de l'hémoglobine, l'hème, est un complexe de fer (II) avec quatre molécules de globine.L'atome de fer de l'hème peut se lier jusqu'à quatre molécules d'oxygène. Lorsque la première molécule d'oxygène est liée, la conformation de l'hème est modifiée de telle sorte que l'absorption supplémentaire d'oxygène est rendue encore plus facile. La couleur de l'hémoglobine passe du rouge foncé au rouge clair.

La charge d'hémoglobine dépend de plusieurs facteurs physiques et chimiques étroitement liés. Il y a un effet coopératif, qui se manifeste par une affinité croissante pour l'oxygène de l'hémoglobine avec sa charge plus élevée.

Une valeur de pH faible avec une pression partielle de dioxyde de carbone élevée, cependant, favorise une libération complète de l'oxygène de l'hémoglobine. Il en va de même pour une augmentation de la température. Les changements de ces conditions physiques ont lieu dans le cadre de différents états d'activité du corps, de sorte que l'apport d'oxygène de l'organisme est coordonné de manière optimale avec un transport d'oxygène fonctionnant normalement.

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Maladies et affections

Si le corps n'est plus alimenté de manière optimale en oxygène, cela peut entraîner des restrictions fonctionnelles et une défaillance des organes affectés. L'oxygène ne peut pas être stocké dans le corps. Par conséquent, le transport d'oxygène actif doit être constamment maintenu pendant tous les processus vitaux. Cependant, si l'apport d'oxygène n'est interrompu que pendant quelques minutes, il en résulte souvent des lésions irréversibles d'organes, voire une défaillance d'organe.

Une circulation sanguine optimale est une condition préalable au bon transport de l'oxygène. Les perturbations du système circulatoire dues à des modifications vasculaires artérioscléreuses, des caillots sanguins ou des blocages peuvent altérer considérablement l'apport d'oxygène au corps.

Si les vaisseaux sanguins sont rétrécis, la pression artérielle augmente afin de continuer à alimenter les organes en oxygène. En cas de crise cardiaque, d'accident vasculaire cérébral ou d'embolie pulmonaire, l'apport sanguin et donc l'apport d'oxygène peuvent être complètement bloqués.

D'autres causes d'un apport insuffisant en oxygène au corps sont diverses maladies cardiaques associées à une réduction de la capacité de pompage. Ceux-ci comprennent l'insuffisance cardiaque générale, les arythmies cardiaques ou les maladies cardiaques inflammatoires. En fin de compte, ils ne font plus suffisamment de sang pour atteindre les organes cibles concernés.

Une sous-alimentation en oxygène de l'organisme peut également résulter de maladies du sang ou de certains types d'empoisonnement. Par exemple, la molécule de monoxyde de carbone entre en compétition avec la molécule d'oxygène pour les sites de liaison dans l'hémoglobine en raison d'une structure moléculaire similaire. L'intoxication au monoxyde de carbone n'est donc rien de plus qu'un apport insuffisant en oxygène, qui peut entraîner la mort par suffocation.

En outre, il existe diverses maladies génétiques du sang qui affectent la structure de l'hémoglobine et provoquent une carence chronique en oxygène. L'anémie falciforme peut être citée ici à titre d'exemple. D'autres formes d'anémie (anémie) entraînent également un manque constant d'oxygène.