انتقال الأكسجين في الدم (من الحوصلات إلى النسيج)

ينتقل الأكسجين في الدم في صورة مرتبطة مع الهيموجلوبين. ينتقل الأكسجين من الرئة عندما يكون ضغطه الجزئي 105 مم / ز ثم ينتاقص تركيزه (بسبب انفكاكه من الهيموجلوبين والاستفادة منه على مستوى الأنسجة التي يمر بها) إلى ان يصل أقل ما يمكن عند مستوى الميتوكوندريا (شكل1).

شكل 1 : انتقال الأكسجين من الحوصلة إلى الخلية

يلاحظ من المشاكل (1) انخفاضا في الضغظ الجزئي للاوكسجين ) على المستويات المختلفة وكان الانخفاض أكثر وضوحاً على مستوى الشعيرات الدموية.

يتواجد الأكسجين داخل الجسم في ثلاث صور :

1. في النسيج العضلي ويسمى بالأكسجين العضلي.
2. في الدم ويسمى بالأوكسي هيموجلوبين.
3. في الرئتين على هيئة غازالاوكسجين

1- الأكسجين العضلي :

يحتوي البروتين العضلي (Myoglobin, Mb) على مجموعة من (الهيم) لها القدرة على ربط جزيء واحد من الأكسجين داخل العضلات الحمراء (الهيكلية والقلبية). يقوم هذا البروتين بوظيفتين :

أ . ينظم الضغط الجزئي للأكسجين من خلال التغيرات الأيضية التي تحدث على مستوى الخلية.

ب . يزيد من تسرب الأكسجين من السيتوبلازم إلى الميتوكوندريا.

يمكن ربط علاقة تشبع المايوجلوبين بالأكسجين من خلال التغيرات التي تحدث على (الضغط الجزئي للاوكسجين ،ض أ₂)، كما هو موضح في منحنى انفكاك الأكسجين من المايوجلوبين شكل (2).

حيث ان (ض أ₂) = الضغط الجزئي للأكسجين، ض 50 = (ض أ₂) عند 50% من تشبع المايوجلوبين بالأكسجين.

شكل 2 : علاقة (ض أ₂) بتشبع المايوجلوبين

يلاحظ من الشكل السابق أن 50% (ض 50) من المايوجلوبين يرتبط بشكل سريع بالاكسجين عندما يصل ض أ₂ فقد حوالي 3 مم / ز ثم تنخفض سرعة التشبع وتصل حدها الأدنى فيما بين 4 – 25 مم / ز .. يتشبع المايوجلوبين بكامله عندما يصل الدم إلى الأوردة. في المقابل نلاحظ انفكاك الأكسجين من المايوجلوبين كلما اقترب من الميتوكوندريا وذلك لتوفير الأكسجين اللازم لعمليات الأكسدة الفوسفورية.

شكل 2 : دور المايوجلوبين في نقل الأكسجين في الخلية

2- الأكسجين في الدم :

ينتقل الأكسجين في الدم في صورتين، ذائبة في البلازما (لا يتعدى 3% من مجموع الأكسجين في الدم) أو مرتبطة بالهيموجلوبين داخل الخلايا الحمراء وهي تشكل حوالي 97%.

ويعبر عن كمية الأكسجين الموجودة في الدم بما يلي :

أ . ض أ₂ : وهو الضغط الجزئي للأكسجين ويقاس بوحدة المليمتر / زئبق (مم / ز). يتناسب هذا الضغط طردياً مع كمية الأكسجين الذائبة في الدم.

ب . محتوى الدم من الأكسجين : يعبر عنها بكمية الأكسجين بالملليمتر لكل 100 سم3 من الدم. يعرّف محتوى الدم من الأكسجين على أنه إجمالي الأكسجين الذائب في 100 سم3 من الدم مشتملاً على الأكسجين الذائب والمرتبط مع الهيموجلوبين. فمثلا تبلغ نسبة تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين 98% على مستوى الشرايين بينما 75% فقط على مستوى الأوردة. وبما أن كمية الأكسجين الذائبة بسيطة جداً فهي تستبعد من حسابات محتوى الدم من الأكسجين.

أ . محتوى الدم من الأكسجين على مستوى الشرايين =

مثال :

اذا كان تركيز الهيموجلوبين في الدم 15 جرام / 100 سم3 وحمولة الهيموجلوبين 1.36 سم3 من الأكسجين / جرام هيموجلوبين ونسبة تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين 98% ونسبة التشبع القصوى 100%. فما هو محتوى الدم من الأكسجين؟

الحل

محتوى الدم من الأكسجين = %100 / %98 x 15 x 1.36

= 20 ملليلتر أ₂ / 100 سم3 من الدم

ب . محتوى الدم من الأكسجين على المستوى الوريدي :

في نفس المثال السابق اذا كان نسبة تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين على مستوى الأوردة = 75%. فما هو محتوى الدم من الأكسجين؟

محتوى الدم من الأكسجين على مستوى الأوردة =  %100 / %75 x 15 x 1.36

= 15 ملليلتر أ₂ / 100 سم3 من الدم

جـ. السعة الأكسجينية للدم : وهي أقصى كمية من الأكسجين يستطيع ان يحملها الهيموجلوبين عندما يتم استنشاق هواء يحتوي على 100% من الأكسجين. وتساوي :

%100 / %100 x 15 x 1.36 = 20.40 ملليلتر أ₂ / 100 سم3 من الدم

د . نسبة تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين : من خلال ما سبق (ب، ج) يمكن حساب نسبة تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين باستخدام المعادلة التالية :