हीमोग्लोबिन का महत्व
ऑक्सीजन को दो अलग-अलग तंत्रों के माध्यम से रक्त में ले जाया जाता है: प्लाज्मा में इसका विघटन और लाल रक्त कोशिकाओं या एरिथ्रोसाइट्स में निहित हीमोग्लोबिन के लिए इसका बंधन।
चूंकि ऑक्सीजन जलीय घोलों में शायद ही घुलनशील है, मानव जीव का अस्तित्व पर्याप्त मात्रा में हीमोग्लोबिन की उपस्थिति पर निर्भर करता है। वास्तव में, एक स्वस्थ व्यक्ति में रक्त की एक निश्चित मात्रा में मौजूद ऑक्सीजन का 98% से अधिक हीमोग्लोबिन से बंधा होता है और एरिथ्रोसाइट्स द्वारा ले जाया जाता है।
हीमोग्लोबिन और ऑक्सीजन के बीच की कड़ी
हीमोग्लोबिन के लिए ऑक्सीजन का बंधन प्रतिवर्ती है और इस गैस (PO2) के आंशिक दबाव पर निर्भर करता है: फुफ्फुसीय केशिकाओं में, जहां एल्वियोली से ऑक्सीजन के प्रसार के कारण प्लाज्मा PO2 बढ़ता है, हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन से बांधता है; परिधि में, जहां कोशिकीय चयापचय में ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है और प्लाज्मा PO2 बूँदें, हीमोग्लोबिन ऊतकों को ऑक्सीजन स्थानांतरित करता है।
लेकिन PO2 क्या है?
आंशिक ऑक्सीजन दबाव
गैसों (वायुमंडलीय वायु) के मिश्रण वाले एक सीमित स्थान (फेफड़ों) के अंदर ऑक्सीजन जैसी गैस का आंशिक दबाव उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जो इस गैस पर होता अगर यह अकेले विचाराधीन स्थान पर कब्जा कर लेता।
अवधारणा को सरल बनाने के लिए, आइए ऑक्सीजन की मात्रा के रूप में आंशिक दबाव की कल्पना करें: ऑक्सीजन का आंशिक दबाव जितना अधिक होगा, इसकी सांद्रता उतनी ही अधिक होगी। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण पहलू है यदि हम मानते हैं कि एक गैस उच्च सांद्रता (उच्च आंशिक दबाव) वाले बिंदु से कम सांद्रता (कम आंशिक दबाव) वाले बिंदु तक फैलती है।
यह नियम फेफड़ों और ऊतकों में गैसों के आदान-प्रदान को नियंत्रित करता है।
वास्तव में, फुफ्फुसीय स्तर पर, जहां एल्वियोली की हवा रक्त केशिकाओं की बहुत पतली दीवारों के निकट संपर्क में होती है, ऑक्सीजन के अणु रक्त में चले जाते हैं क्योंकि वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव PO2 से अधिक होता है। रक्त का।
हाथ पर डेटा, शिरापरक रक्त का PO2 जो आराम की स्थिति में पोमोन तक पहुंचता है, लगभग 40mmHg के बराबर होता है, जबकि समुद्र तल पर वायुकोशीय PO2 लगभग 100 mmHg के बराबर होता है; फलस्वरूप ऑक्सीजन अपने स्वयं के एकाग्रता ढाल (आंशिक दबाव) के अनुसार एल्वियोली से केशिकाओं की ओर फैलती है। वैचारिक रूप से, मार्ग तब रुक जाएगा जब फेफड़ों से निकलने वाले धमनी रक्त में पीओ 2 एल्वियोली (100 मिमीएचजी) में वायुमंडलीय एक के बराबर हो जाएगा।
जैसे ही धमनी रक्त ऊतक केशिकाओं तक पहुंचता है, एकाग्रता ढाल उलट जाती है। वास्तव में, आराम से एक सेल में इंट्रासेल्युलर PO2 औसतन 40mmHg होता है; चूंकि, जैसा कि हमने देखा है, केशिका के धमनी के अंत में रक्त में 100 mmHg का PO2 होता है, ऑक्सीजन प्लाज्मा से कोशिकाओं तक फैलती है। शिरापरक केशिका रक्त रक्त के समान ऑक्सीजन के आंशिक दबाव तक पहुंचने पर प्रसार बंद हो जाता है। इंट्रासेल्युलर वातावरण, यानी 40 मिमीएचजी (आराम की स्थिति में)। शारीरिक परिश्रम के दौरान सेलुलर वातावरण में ऑक्सीजन की एकाग्रता कम हो जाती है और इसके साथ गैस का आंशिक दबाव (यहां तक कि 20 मिमीएचजी तक); नतीजतन, प्लाज्मा से ऑक्सीजन की रिहाई अधिक तेजी से और लगातार होती है।
जैसा कि हमने देखा है, फुफ्फुसीय केशिकाओं में बहने वाले रक्त द्वारा ऑक्सीजन का पर्याप्त सेवन पूरी तरह से वायुकोशीय थैली में पैक हवा के आंशिक दबाव पर निर्भर करता है; हमने यह भी देखा है कि कैसे यहाँ वायुकोशीय PO2 सामान्य रूप से (समुद्र तल पर) 100 mmHg के बराबर होता है; यदि यह मान अत्यधिक कम हो जाता है, तो हवा से रक्त में ऑक्सीजन का प्रसार अपर्याप्त होता है और हाइपोक्सिया नामक एक खतरनाक स्थिति उत्पन्न होती है।
हाइपोक्सिया: रक्त में छोटी ऑक्सीजन
वायुकोशीय वायु का आंशिक दबाव उच्च ऊंचाई पर गिर सकता है (क्योंकि वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है) या जब फुफ्फुसीय वेंटिलेशन अपर्याप्त होता है (जैसा कि फेफड़ों की बीमारियों की उपस्थिति में होता है, जैसे कि क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव ब्रोंकाइटिस, अस्थमा, फाइब्रोटिक फेफड़े के रोग, फुफ्फुसीय एडिमा और वातस्फीति)।
यही स्थिति तब उत्पन्न होती है जब एल्वियोली की दीवार मोटी हो जाती है या उनकी सतह का क्षेत्रफल कम हो जाता है। हवा से रक्त में ऑक्सीजन के प्रसार की गति वास्तव में उपलब्ध वायुकोशीय सतह के क्षेत्र के सीधे आनुपातिक होती है और वायुकोशीय झिल्ली की मोटाई के व्युत्क्रमानुपाती।
वातस्फीति, एक अपक्षयी फेफड़ों की बीमारी जो मुख्य रूप से सिगरेट के धुएं के कारण होती है, गैस विनिमय के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र को कम करने वाली एल्वियोली को नष्ट कर देती है; दूसरी ओर, फुफ्फुसीय तंतुमयता में, निशान ऊतक के जमाव से वायुकोशीय झिल्ली की मोटाई बढ़ जाती है। दोनों ही मामलों में, वायुकोशीय दीवारों के माध्यम से ऑक्सीजन का प्रसार सामान्य से बहुत धीमा है।
हाइपोक्सिया धमनी रक्त में हीमोग्लोबिन की कम सांद्रता के कारण भी हो सकता है। ऐसे रोग जो लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन की मात्रा को कम करते हैं या उनकी संख्या रक्त की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं। चरम मामलों में, जैसे कि महत्वपूर्ण मात्रा में रक्त खोने वाले विषयों में, कोशिकाओं की ऑक्सीजन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए हीमोग्लोबिन एकाग्रता अपर्याप्त हो सकती है; ऐसे में मरीज की जान बचाने का एकमात्र उपाय रक्त आधान है।
हीमोग्लोबिन हदबंदी वक्र
प्लाज्मा PO2 और हीमोग्लोबिन से जुड़ी ऑक्सीजन की मात्रा के बीच शारीरिक संबंध का अध्ययन इन विट्रो में किया गया है और इसे विशेषता द्वारा दर्शाया गया है हीमोग्लोबिन पृथक्करण वक्र.
आकृति में दिखाए गए वक्र को देखते हुए, यह देखा जा सकता है कि 100 mmHg (वायुकोशीय क्षेत्र में सामान्य रूप से दर्ज किया गया मान) के बराबर PO2 पर हीमोग्लोबिन का 98% ऑक्सीजन से बंधा होता है।
ध्यान दें कि १०० mmHg से अधिक मूल्यों पर हीमोग्लोबिन संतृप्ति का प्रतिशत आगे नहीं बढ़ता है, जैसा कि वक्र के चपटे होने से स्पष्ट है; इसी कारण से, जब तक वायुकोशीय PO2 60 mmHg से ऊपर रहता है, तब तक हीमोग्लोबिन 90% से अधिक संतृप्त रहता है, इसलिए यह रक्त में ऑक्सीजन के परिवहन की लगभग सामान्य क्षमता बनाए रखता है। अधिक जानकारी के लिए हीमोग्लोबिन और बोहर प्रभाव को समर्पित लेख देखें।
लेख में सूचीबद्ध सभी कारकों का मूल्यांकन सरल रक्त परीक्षणों के माध्यम से किया जा सकता है, जैसे कि लाल रक्त कोशिका की गिनती, हीमोग्लोबिन की खुराक और रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति (रक्त में मौजूद हीमोग्लोबिन की कुल मात्रा की तुलना में ऑक्सीजन संतृप्त हीमोग्लोबिन का प्रतिशत)।
