Oksijen Taşınımı ve Sunumu
Oksijen taşınımı ve sunumu, oksijenin akciğerde yüklendikten sonra kanda nasıl taşındığını ve dokulara nasıl ulaştırıldığını tanımlamaktadır. Oksijenin plazmada çözünürlüğü düşük olduğundan, neredeyse tamamı hemoglobine bağlı olarak taşınmakta olup, sunulan miktar kan oksijen içeriği ile kan akışının çarpımına bağlıdır.
Tanım
Oksijen taşınımı, oksijenin kanda, ağırlıklı olarak hemoglobine bağlı ve küçük bir çözünmüş fraksiyonla taşınmasıdır; oksijen sunumu ise oksijenin dokulara ulaşma hızı olup, arteriyel oksijen içeriğinin kan akışıyla çarpımına eşittir.
Kapsam
Bu kapsam, kan oksijeninin çözünmüş ve hemoglobine bağlı fraksiyonlarını, sigmoid oksihemoglobin disosiasyon eğrisini ve onu kaydıran faktörleri, oksijen içeriği ve oksijen sunumunun hesaplanmasını ve oksijen algılamanın temel mantığını içermektedir. Bu bir referans fizyolojisi olup dozaj veya tedavi rehberliği sağlamamaktadır.
Temel sorular
- Oksijen kanda hangi formlarda ve hangi oranlarda taşınmaktadır?
- Oksihemoglobin disosiasyon eğrisi neden sigmoid şeklindedir ve onu ne kaydırmaktadır?
- Oksijen sunumu, oksijen içeriği ve kardiyak debi ile nasıl ilişkilidir?
- Hücreler ve vücut düşük oksijeni nasıl algılar ve buna nasıl yanıt verir?
Anahtar kavramlar
- Çözünmüş oksijen ve hemoglobine bağlı oksijen
- Oksihemoglobin disosiasyon eğrisi
- P50 ve eğri kaymaları (pH, CO2, sıcaklık, 2,3-BPG)
- Bohr etkisi
- Arteriyel oksijen içeriği (CaO2)
- Oksijen sunumu (DO2 = CaO2 x kardiyak debi)
Temel kuramlar
- Kooperatif oksijen bağlanması
- Hemoglobin oksijeni kooperatif olarak bağlayarak disosiasyon eğrisine sigmoid şeklini vermektedir, böylece oksijen yüksek akciğer gerilimlerinde verimli bir şekilde yüklenmekte ve düşük doku gerilimlerinde kolayca boşaltılmaktadır; bu davranış oksijen içeriği hesaplamalarının nicel temelini oluşturmaktadır.
- Oksijen algılama ve HIF sinyalizasyonu
- Hücreler, stabilitesi oksijene bağımlı hidroksilasyona bağlı olan hipoksi ile indüklenebilir faktörler aracılığıyla oksijeni algılamakta, oksijenin mevcudiyetini eritropoez ve anjiyogenez gibi adaptif yanıtlarla ilişkilendirmektedir.
Mekanizmalar
Plazmada yalnızca az miktarda oksijen çözünmektedir; büyük çoğunluğu hemoglobine geri dönüşümlü olarak bağlanmakta olup, dört alt birimi oksijeni kooperatif olarak bağlayarak sigmoid disosiasyon eğrisini oluşturmaktadır. P50 ile özetlenen eğrinin konumu, daha yüksek karbondioksit, daha düşük pH, daha yüksek sıcaklık ve daha yüksek 2,3-bisfosfogliserat ile sağa doğru (boşaltmayı destekleyecek şekilde) kaymakta, zıt koşullarda ise sola kaymaktadır; karbondioksit ve pH etkisi Bohr etkisi olarak bilinmektedir. Arteriyel oksijen içeriği başlıca hemoglobin konsantrasyonu ve doygunluğu ile küçük çözünmüş terim tarafından belirlenmekte, dokulara oksijen sunumu ise bu içeriğin kan akışıyla çarpımına eşittir. Hücresel düzeyde, oksijene bağımlı hidroksilasyon, oksijenin mevcudiyetine uzun vadeli yanıtları ayarlayan hipoksi ile indüklenebilir faktörleri düzenlemektedir.
Klinik önem
Sunumun sadece parsiyel basınca değil, hemoglobin, doygunluk ve akışa bağlı olduğunun anlaşılması, oksijenasyon ve aneminin yorumlanmasının ve oksijen içeriğini ölçme mantığının temelini oluşturmaktadır. Bu madde referans fizyolojisi olup, bireysel tedavi kararları veya oksijen reçetesi için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Taşınım fizyolojisi, disosiasyon eğrisinin uzun süredir devam eden nicel tanımlamalarıyla yerleşik bir ders kitabı materyalidir; oksijen algılama bileşeni, hipoksi sinyalizasyonunun hakemli incelemesini yansıtmaktadır. Konu, kılavuzlarla yönetilen bir uygulama olmaktan ziyade tanımlayıcı bir fizyolojidir.
Tarihçe
Oksijenin hemoglobine kooperatif, sigmoid bağlanması ile karbondioksit ve asitliğin etkisi (Bohr etkisi) yirminci yüzyılın başlarında karakterize edilmiş, eğrinin uygun nicel tanımlamaları daha sonra ortaya çıkmıştır. Hipoksi ile indüklenebilir faktörler aracılığıyla oksijen algılamanın moleküler temeli yirmi birinci yüzyılın başında aydınlatılmıştır.
Öne çıkan isimler
- Christian Bohr
- John B. West
- John Severinghaus
- Gregg Semenza
İlgili konular
Temel eserler
- semenza-2011
- severinghaus-1979
Sıkça sorulan sorular
- Oksijenin çoğu neden plazmada çözünmüş halde değil de hemoglobine bağlı olarak taşınmaktadır?
- Oksijen plazmada yalnızca az çözünür olduğundan, çözünmüş miktar doku ihtiyaçlarını karşılamak için çok yetersizdir; hemoglobine bağlanma, kanın oksijen taşıma kapasitesini kat kat artırmaktadır.
- Bohr etkisi nedir?
- Bu, daha yüksek karbondioksit ve daha düşük pH'ın neden olduğu oksihemoglobin disosiasyon eğrisinin sağa kaymasıdır ve bu durum, bu koşulların yaygın olduğu metabolik olarak aktif dokularda oksijen salınımını teşvik etmektedir.