Zuurstoftransport

Van de Zuurstoftransport vertegenwoordigt een fysiologisch proces in het organisme waarbij zuurstof wordt getransporteerd van de longblaasjes naar alle lichaamscellen. Het gaat om complexe fysische en chemische processen die nauw met elkaar verbonden zijn. Als deze processen worden verstoord, kan het zijn dat het lichaam onvoldoende van zuurstof wordt voorzien.

Wat is zuurstoftransport?

Om energie op te wekken in het organisme worden koolhydraten, vetten en eiwitten geoxideerd. Deze oxidatie wordt ook wel verbranding genoemd en vereist zuurstof als reactant. Er moeten echter oxidaties plaatsvinden in alle lichaamscellen om energie op te wekken, zodat er behoefte is om de zuurstof in de daarvoor benodigde lucht van de longblaasjes gelijkmatig naar alle delen van het lichaam te transporteren. Dit kan alleen via zuurstoftransport.

Het zuurstoftransport is afhankelijk van bepaalde fysische en chemische invloedsvariabelen en factoren. Er zijn twee mogelijke vormen van vervoer. De meeste zuurstof is via een complexe binding omkeerbaar gebonden aan een ijzeratoom in hemoglobine. In mindere mate kan zuurstof ook rechtstreeks in het bloedplasma worden opgelost.

De zuurstof diffundeert van de longblaasjes (alveoli) naar het bloedplasma. Hoe hoger de partiële druk in de longblaasjes, hoe meer zuurstof er in het bloed komt. Het zuurstofrijke bloed stroomt eerst in de linker hartkamer en van daaruit wordt het als slagaderlijk bloed via de slagaders naar de doelorganen en doelcellen getransporteerd.

Zowel het reversibel gebonden aan hemoglobine als de zuurstof die vrij in het bloedplasma is opgelost, komen daar vrij en bereiken de individuele cellen. Hier ontstaat het verbrandingsproduct kooldioxide, dat samen met de ongebruikte zuurstof via de veneuze bloedbaan terugkeert naar de longslagader. In de longen komt kooldioxide vrij en uitgeademd, en tegelijkertijd wordt nieuwe zuurstof via de longblaasjes in het bloed opgenomen.

Functie en taak

De belangrijkste functie van zuurstoftransport is om de ingeademde zuurstof gelijkmatig over alle lichaamscellen te verdelen. Dit vertegenwoordigt de grootste uitdaging van zuurstoftransport.

In de lichaamscellen worden de energiedragers koolhydraten, vetten en eiwitten geoxideerd met het vrijkomen van energie. De energie ondersteunt alle levensprocessen. Als de toevoer van zuurstof zou worden stopgezet, zouden de aangetaste cellen afsterven. Wanneer er meer zuurstof nodig is, zoals bij lichamelijk werk, moet er meer zuurstof getransporteerd worden dan tijdens rustfasen.

In dat geval is het noodzakelijk dat het verschil in zuurstofconcentratie tussen de longblaasjes en bloedplasma groter moet zijn dan wanneer de vraag lager is. De ademhaling en hartslag nemen dienovereenkomstig toe. De partiële zuurstofdruk neemt toe. Op deze manier wordt meer zuurstof opgelost in het bloedplasma of gebonden in het hemoglobine.

Hemoglobine vormt met ijzer complexe verbindingen, die na opname van het eerste zuurstofmolecuul ook nog meer zuurstofmoleculen kunnen binden. De basiseenheid van hemoglobine, het heem, is een ijzer (II) -complex met vier globinemoleculen Het ijzeratoom van het heem kan maximaal vier zuurstofmoleculen binden. Wanneer het eerste zuurstofmolecuul wordt gebonden, verandert de conformatie van het heem zodanig dat verdere opname van zuurstof nog gemakkelijker wordt. De kleur van de hemoglobine verandert van donker naar lichtrood.

De lading van de hemoglobine hangt af van verschillende fysische en chemische factoren die nauw met elkaar verbonden zijn. Er is een coöperatief effect dat zich manifesteert in een toenemende zuurstofaffiniteit van het hemoglobine met zijn hogere belasting.

Een lage pH-waarde met een hoge partiële koolstofdioxide-druk bevordert echter een volledige afgifte van zuurstof uit de hemoglobine. Hetzelfde geldt als de temperatuur stijgt. De veranderingen in deze fysieke omstandigheden vinden plaats binnen de reikwijdte van verschillende activiteitstoestanden van het lichaam, zodat de zuurstoftoevoer van het organisme optimaal wordt gecoördineerd met een normaal functionerend zuurstoftransport.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten en aandoeningen

Als het lichaam niet meer optimaal van zuurstof wordt voorzien, kan dit leiden tot functionele beperkingen en uitval van de aangetaste organen. Zuurstof kan niet in het lichaam worden opgeslagen. Daarom moet het actieve zuurstoftransport constant worden gehandhaafd voor alle levensprocessen. Als de zuurstoftoevoer echter maar een paar minuten wordt onderbroken, is dat vaak het gevolg van onomkeerbare orgaanschade of zelfs orgaanfalen.

Een optimaal functionerende bloedcirculatie is een voorwaarde voor een soepel transport van zuurstof. Verstoringen van de bloedsomloop als gevolg van arteriosclerotische vasculaire veranderingen, bloedstolsels of blokkades kunnen de zuurstoftoevoer naar het lichaam aanzienlijk verstoren.

Bij vernauwing van de bloedvaten stijgt de bloeddruk om de organen van zuurstof te blijven voorzien. Bij een hartinfarct, beroerte of longembolie kan de bloedtoevoer en daarmee de zuurstoftoevoer volledig worden geblokkeerd.

Andere oorzaken van onvoldoende zuurstoftoevoer naar het lichaam zijn verschillende hartaandoeningen die samenhangen met een verminderde pompcapaciteit. Deze omvatten algemeen hartfalen, hartritmestoornissen of inflammatoire hartaandoeningen. Uiteindelijk betekent dit dat er niet genoeg bloed de relevante doelorganen kan bereiken.

Een onvoldoende toevoer van zuurstof naar het organisme kan echter ook het gevolg zijn van bloedziekten of bepaalde soorten vergiftiging. Het koolmonoxidemolecuul concurreert bijvoorbeeld met het zuurstofmolecuul voor de bindingsplaatsen in hemoglobine vanwege een vergelijkbare moleculaire structuur. Koolmonoxidevergiftiging is dus niets meer dan een onvoldoende toevoer van zuurstof, wat kan leiden tot de dood door verstikking.

Bovendien zijn er verschillende genetische bloedziekten die de structuur van hemoglobine beïnvloeden en chronisch zuurstoftekort veroorzaken. Als voorbeeld kan hier sikkelcelanemie worden genoemd. Andere vormen van bloedarmoede (bloedarmoede) leiden ook tot een constant gebrek aan zuurstof.