De ce respirăm?

Probabil știți că respirația este necesară pentru ca oxigenul să fie introdus în organism cu aer inhalat, necesar pentru viață, iar atunci când se expiră, organismul emite dioxid de carbon afară.

Orice lucru viu respira - animale, păsări, plante.

Și de ce organismele vii au nevoie de oxigen atât de mult încât viața este imposibilă fără ea? Și de unde vine dioxidul de carbon din celule, din care organismul trebuie eliberat în mod constant?

Faptul este că fiecare celulă a unui organism viu este o producție biochimică mică, dar foarte activă. Și știi că nici o producție nu este posibilă fără energie. Toate procesele care apar în celule și țesuturi au loc cu consumul unei cantități mari de energie.

De unde vine?

Cu alimentele pe care le consumăm - de la carbohidrați, grăsimi și proteine. În celule, aceste substanțe oxidat. Mai des, lantul de transformări ale substanțelor complexe conduce la formarea unei surse universale de energie - glucoză. Ca rezultat al oxidării glucozei, se eliberează energie. Oxigenul este exact ceea ce are nevoie de oxigen. Energia care este eliberată ca urmare a acestor reacții, celulele stochează sub formă de molecule speciale de energie înaltă - ei, ca bateriile sau bateriile, renunță la energie după cum este necesar. Un produs final al oxidării nutrienți sunt apa și dioxidul de carbon, care sunt eliminate din organism: a celulei ea intră în sânge, care transferă dioxidul de carbon la plamani, si acolo este expulzat în timpul expirația. Într-o oră, prin plămâni, se eliberează de la 5 la 18 litri de dioxid de carbon și până la 50 de grame de apă.

Apropo.

Moleculele de înaltă energie, care reprezintă un "combustibil" pentru procesele biochimice, se numesc acid ATP-adenozin trifosforic. La om, durata de viață a unei molecule ATP este mai mică de 1 minut. Corpul uman sintetizează aproximativ 40 kg de ATP pe zi, dar toate sunt aproape imediat consumate și în practică nu există nici o rezervă de ATP în organism. Pentru o viață normală este necesar să se sintetizeze în mod constant noi molecule de ATP. De aceea, fără oxigen, un organism viu poate trăi un maxim de câteva minute.

Și există vreun organism viu care nu are nevoie de oxigen?

Da, există. Astfel de organisme sunt numite anaerobe (greaca "an" - absenta, "aer" - aer), spre deosebire de aerobii - acelor organisme care nu pot trai fara oxigen. Anaerobii includ organisme care trăiesc într-un mediu lipsit de oxigen - multe bacterii, unele ciuperci, alge și unele animale, de exemplu, aproape toate hemminții (adică viermi - viermi paraziți). O parte din anaerobi pot "comuta" de la tipul anaerob de respirație la aerobic - se numesc anaerobi facultativi; și o parte nu transferă deloc oxigenul, moare din prezența sa - acestea sunt anaerobe obligatorii (de exemplu, agentul cauzal al tetanosului - tetanus bacilus).

Cu procesele de respirație anaerobă, fiecare dintre noi este familiar! Astfel, fermentarea aluatului sau a quasului este un exemplu al unui proces anaerob efectuat de drojdie: ele oxidează glucoza în etanol (alcool); procesul de producere a laptelui este rezultatul muncii bacteriilor de acid lactic care efectuează fermentarea acidului lactic - transformă zahărul din lapte în lactoză în acid lactic.

De ce avem nevoie de respirație cu oxigen, dacă este anoxic?

Apoi, oxidarea aerobă este mai eficientă decât cea anaerobă. Comparați: în procesul de digestie anaerobă a moleculei de glucoză una formată numai 2 molecule de ATP, ca urmare a colapsului moleculei de glucoza aerob formeaza 38 molecule de ATP! Pentru organisme complexe cu viteză mare și intensitatea proceselor metabolice ale respirației anaerobe este pur și simplu nu este suficient pentru a sustine viata - ca o jucărie electronică, care este necesară pentru 3-4 baterii, pur și simplu nu va porni dacă introduceți doar o singură baterie în ea.

Și în celulele corpului uman este posibilă respirația fără oxigen?

Bineînțeles! Prima etapă a defalcării unei molecule de glucoză, numită glicoliză, trece fără prezența oxigenului. Glicoliza este un proces comun practic cu toate organismele vii. În procesul de glicoliză se formează acid piruvic (piruvat). Aceasta este următoarea cale de transformări ulterioare, care duce la sinteza ATP atât în ​​oxigen, cât și în respirația fără oxigen.

Deci, în mușchi, magazinele ATP sunt foarte mici - durează doar 1-2 secunde de muncă musculară. Dacă mușchiul necesită o activitate pe termen scurt, dar activă, se mobilizează mai întâi respirația anaerobă - este activată mai repede și oferă energie pentru aproximativ 90 de secunde de activitate musculară activă. Dacă mușchiul este activ pentru mai mult de două minute, respirația aerobă este conectată: prin aceasta, producția ATP este lentă, dar oferă suficientă energie pentru a menține activitatea fizică pentru o perioadă lungă de timp (până la câteva ore).

De ce organismele vii au nevoie de oxigen?

Fără hrană, animalele se pot descurca timp de câteva săptămâni, fără apă - câteva zile. Dar fără oxigen, mor în câteva minute.

Oxigenul este un element chimic și unul dintre cele mai comune pe pământ. Este peste tot în jurul nostru, reprezentând aproximativ o cincime din aer (și aproape orice altceva este azot).

Oxigenul combină cu aproape toate celelalte elemente. În organismele vii, se combină cu hidrogen, carbon și alte substanțe, reprezentând aproximativ două treimi din greutatea totală din corpul uman.

La temperatura normală, oxigenul interacționează cu alte elemente foarte încet, formând noi substanțe numite oxizi. Acest proces se numește reacția de oxidare.

Oxidarea este în mod constant în organismele vii. Alimentele sunt combustibilul celulelor vii. Oxidarea alimentelor eliberează energia utilizată de organism pentru mișcare și pentru propria creștere. O oxidare lentă care apare în organismele ființelor vii este adesea numită respirație internă.

O persoană inhalează oxigenul prin plămâni. De la plămâni, el intră în sistemul circulator și îl transportă în tot corpul. Respiră aerul, furnizăm celulele corpului nostru cu oxigen pentru respirația lor internă. Deci, avem nevoie de oxigen pentru a obține energie, datorită căruia organismul poate funcționa.

Persoanele cu tulburări de respirație sunt adesea plasate în camerele de oxigen unde pacientul respiră aerul, de la patruzeci la șaizeci la sută constând din oxigen și nu are nevoie să cheltuiască multă energie pentru a obține cantitatea necesară de oxigen.

Deși oxigenul din aer este în mod constant preluat de ființele vii pentru respirație, rezervele sale nu se usucă niciodată. Plantele o secretă în procesul de nutriție, reînnoind rezervele noastre de oxigen.

De ce ai nevoie de oxigen în sângele tău?

De ce ai nevoie de oxigen în sângele tău?

Pentru viața normală a corpului este necesar ca sângele să fie complet alimentat cu oxigen. De ce este atât de important?

În sângele care curge din plămâni, aproape toată cantitatea de oxigen este într-o stare chimică legată de hemoglobină și nu este dizolvată în plasma sanguină. Prezența unui pigment respirator - hemoglobina în sânge permite unei cantități mici de lichid să poarte o cantitate semnificativă de gaze. În plus, punerea în aplicare a proceselor chimice de legare și eliberare a gazelor are loc fără o schimbare dramatică a proprietăților fizico-chimice ale sângelui (concentrația de ioni de hidrogen și presiunea osmotică).

Capacitatea oxigenului din sânge este determinată de cantitatea de oxigen care poate lega hemoglobina. Reacția dintre oxigen și hemoglobină este reversibilă. Când hemoglobina este legată de oxigen, aceasta trece în oxichemoglobină. La altitudini de până la 2000 m deasupra nivelului mării, sângele arterial este saturat cu oxigen cu 96-98%. În odihna musculară, conținutul de oxigen din sângele venos care curge în plămâni este de 65-75% din conținutul conținut în sângele arterial. Cu o activitate musculară intensă, această diferență crește.

Când se transformă oxihemoglobina în hemoglobină, se schimbă culoarea sângelui: de la alo-roșu devine purpuriu închis și invers. Mai puțin oxiheemoglobină, cu atât este mai întunecat sângele. Și când este foarte mică, membranele mucoase dobândesc o culoare gri-cianotică.

Cel mai important motiv pentru schimbarea reacției sângelui pe partea alcalină este conținutul de dioxid de carbon din acesta, care, la rândul său, depinde de prezența dioxidului de carbon în sânge. Prin urmare, mai mult dioxid de carbon din sânge, mai mult dioxid de carbon, și, prin urmare, trecerea mai puternică a echilibrului acido-bazic al sângelui spre partea acidă, ceea ce contribuie la o mai bună saturație de oxigen din sânge și de a facilita întoarcerea sa în țesătură. În acest caz, dioxidul de carbon și concentrația sa în sânge cel mai puternic de la toți factorii de mai sus afectează saturația oxigenului din sânge și revenirea la țesuturile sale. Dar, în special, tensiunea arterială este afectată de activitatea musculară sau de creșterea activității organelor, ducând la o creștere a temperaturii, o formare semnificativă a dioxidului de carbon, desigur, la o schimbare mai mare a părții acide, scăzând tensiunea de oxigen. În aceste cazuri, oxigenarea sângelui și a întregului organism este cea mai mare. Nivelul de saturație de oxigen din sânge - constantă umană individuală, în funcție de mai mulți factori, cele mai importante fiind suprafața totală a grosimii membranei alveolare și proprietatea membranei, calitatea hemoglobinei, starea mentală a persoanei. Să ne extindem aceste concepte mai detaliat.

1. Suprafața generală a membranelor alveole prin care difuzele de gaz variază de la 30 de metri pătrați la expirarea la 100 cu inspirație profundă.

2. Grosimea și proprietățile membranelor alveolar depind de pe acesta prezența de mucus secretat de organism prin plămâni, și proprietățile membranei în sine - prin elasticitatea sa, care, din păcate, se pierde cu vârsta și este determinată de către persoana de hrănire.

3. Deși în hemoglobină, grupurile heminice (conținând fier) ​​sunt identice în toate, dar grupurile globin (proteine) sunt diferite, ceea ce afectează capacitatea hemoglobinei de a lega oxigenul. Cea mai mare capacitate de legare a hemoglobinei este în timpul vieții intrauterine. Mai mult, această proprietate este pierdută dacă nu este special instruită.

4. Având în vedere că în pereții alveolelor există terminații nervoase, diferite impulsuri nervoase cauzate de emoții etc. pot afecta în mod semnificativ permeabilitatea membranelor alveolare. De exemplu, atunci când o persoană aflată într-o stare depresivă, respira mult, iar atunci când se află într-o stare veselă, aerul se varsă în plămâni.

Prin urmare, nivelul de saturație a sângelui în oxigen la fiecare persoană este diferit și depinde de vârstă, tipul de respirație, puritatea organismului și stabilitatea emoțională a unei persoane. Și chiar și în funcție de factorii de mai sus, în una și aceeași persoană fluctuează semnificativ, în cantitate de 25-65 mm de oxigen pe minut.

Schimbul de oxigen între sânge și țesuturi este efectuat ca schimbul între aerul alveolar și sânge. Ca și în țesuturi există un consum continuu de oxigen, intensitatea acestuia scade. Ca rezultat, oxigenul trece din fluidul țesutului în celule, unde este consumat. Scăderea lichidului de țesut cu oxigen, în contact cu peretele capilarului care conține sânge, duce la difuzarea oxigenului din sânge în fluidul țesutului. Cu cât este mai mare metabolismul țesutului, cu atât este mai mică tensiunea de oxigen din țesut. Și cu cât această diferență este mai mare (între sânge și țesut), cu atât mai mult oxigen poate intra în țesuturile din sânge cu aceeași tensiune de oxigen din sângele capilar.

Procesul de eliminare a dioxidului de carbon reamintește procesul invers al absorbției de oxigen. Rezultat dioxid de carbon țesut în proces de oxidare dispersează în lichidul interstițial, unde tensiunea sa este mai mică, iar de acolo difuzează prin peretele capilar în fluxul sanguin unde are mai puțin tulpina decât în ​​fluidul interstițial.

Trecând prin pereții capilarelor țesuturilor, dioxidul de carbon se dizolvă parțial direct în plasma sanguină ca un gaz foarte solubil în apă și, parțial, este legat de diferite baze pentru a forma bicarbonați. Aceste săruri sunt apoi descompuse în capilarele pulmonare cu eliberarea dioxidului de carbon liber, care, la rândul său, se descompune rapid sub influența enzimei anhidrazei carbonice în apă și dioxid de carbon. Mai mult, având în vedere diferența de presiune parțială a dioxidului de carbon dintre aerul alveolar și conținutul său în sânge, el trece în plămâni, de unde este scos din uz. Cantitatea principală de dioxid de carbon este transferată cu participarea hemoglobinei, care reacționează cu dioxidul de carbon pentru a forma bicarbonați și numai o mică parte a dioxidului de carbon este transferată prin plasmă.

A fost indicat anterior că principalul factor care reglează respirația este concentrația de dioxid de carbon din sânge. Creșterea CO2 în sânge care curge spre creier, mărește excitabilitatea atât a centrelor respiratorii cât și a celor pneumotoxice. Creșterea activității primului duce la o creștere a contracțiilor musculare respiratorii, iar a doua - la creșterea respirației. Când conținutul de CO2 din nou devine normal, stimularea acestor centre se oprește și frecvența și profunzimea respirației revin la nivelul normal. Acest mecanism acționează și în direcția opusă. Dacă o persoană face în mod arbitrar o serie de respirații și exhalări profunde, conținutul CO2 în aerul alveolar și sângele va scădea astfel încât după ce acesta va înceta să respire adânc, mișcările respiratorii se vor opri cu totul până la nivelul CO2 în sânge din nou nu va ajunge la normal. Prin urmare, corpul, încercând să obțină echilibru, deja în aerul alveolar, menține presiunea parțială a CO2 la un nivel constant.

De ce oxigenul are nevoie de organisme vii?
Care este diferența dintre procesele de respirație și fotosinteză?
Cum utilizează organismele vii energia eliberată prin respirație?

Răspunsuri și explicații

1. Pentru a primi substanțe nutritive și pentru a susține viața organismului.
2. Diferența dintre respirație și fotosinteză este că oxigenul este absorbit în timpul respirației și că dioxidul de carbon este eliberat, iar fotosinteza absorb dioxidul de carbon și eliberează oxigen.
3. Toată lumea, inclusiv noi (oamenii)

  • jaha1smith
  • cu mare succes

Oxigenul pentru organismele vii este necesar pentru stadiul de oxidare aerobă în mitocondrii și formarea ATP.
Respirația este necesară pentru oxidarea substanțelor organice care intră în corp, când energia este eliberată / formată, această energie este ulterior utilizată pentru a construi structurile propriului organism; pentru producerea propriilor compuși organici.

De ce are nevoie organismul de oxigen?

oxigen - unul dintre cele mai comune elemente nu numai în natură, ci și în corpul uman.

Proprietățile speciale ale oxigenului ca element chimic au făcut-o în timpul evoluției ființelor vii un partener necesar în procesele fundamentale ale vieții. Configurația electronică a moleculei de oxigen este de așa natură încât are electroni nepermani care au o reactivitate mare. Prin urmare, având proprietăți de oxidare ridicate, molecula de oxigen este folosită în sistemele biologice ca un fel de capcană a electronilor, a căror energie este stinsă când sunt conectate cu oxigenul din molecula de apă.

Fără îndoială, oxigenul "a căzut în curte" pentru procesele biologice ca un acceptor de electroni. Foarte utile pentru organism, ale căror celule (în special membranele biologice) sunt construite dintr-o varietate de materiale fizice și chimice, este solubilitatea oxigenului atât în ​​faza apoasă, cât și în faza lipidică. Acest lucru face posibilă difuzarea relativ ușoară a oricăror formațiuni de celule structurale și participarea la reacții oxidative. Este adevărat că, în grăsimi, oxigenul este solubil de câteva ori mai bine decât într-un mediu apos și acest lucru este luat în considerare atunci când se utilizează oxigen ca agent terapeutic.

Fiecare celulă a corpului nostru necesită eliberarea neîntreruptă a oxigenului, unde se utilizează în diferite reacții metabolice. Pentru a livra și a sorta celulele, aveți nevoie de un vehicul de transport destul de puternic.

În starea normală, celulele corpului trebuie să furnizeze aproximativ 200-250 ml de oxigen în fiecare minut. Este ușor de calculat că nevoia pentru o zi este o cantitate considerabilă (de ordinul a 300 de litri). Cu o muncă grea, această nevoie crește de zeci de ori.

Difuzia oxigenului din alveolele pulmonare în sânge are loc datorită diferenței (gradientului) alveolar-capilară a solicitărilor de oxigen, care, atunci când respiră prin aer obișnuit, este: 104 (pO2 în alveole) - 45 (pO2 în capilarele pulmonare) = 59 mm Hg. Art.

aer alveolar (la o capacitate medie pulmonară de 6 litri) nu conține mai mult de 850 ml de oxigen, iar alveolare de rezervă poate furniza organismului cu oxigen numai 4 minute, având în vedere că nevoia organismului mediu de oxigen în stare normală este de aproximativ 200 ml pe minut.

Se estimează că, în cazul în care un oxigen molecular dizolvat in plasma de sânge (așa cum se dizolvă în aceasta slab - 0,3 ml per 100 ml de sânge), pentru a se asigura celulele normale au nevoie de ea, este necesară creșterea ratei fluxului sanguin vascular la 180 l într-un minut. De fapt, sângele se mută la o rată de numai 5 litri pe minut. Livrarea de oxigen în țesuturi se realizează datorită unei substanțe remarcabile - hemoglobinei.

Hemoglobina conține proteină 96% (globină) și componentă nonproteină 4% (heme). Hemoglobina, ca un caracatiță, captează cele patru tentacule cu oxigen. Rolul "tentaculelor", apucând în mod specific moleculele de oxigen din sângele arterial al plămânilor, efectuează heme sau, mai degrabă, centrul atomului său de fier bivalent. Fierul cu ajutorul a patru legături "atașat" în interiorul inelului porfirin. Acest complex de fier cu porfirin se numește protogem sau pur și simplu heme. Celelalte două legături de fier sunt direcționate perpendicular pe planul inelului porfirinic. Unul dintre ele merge la subunitatea de proteine ​​(globin), iar celălalt este liber, direct și captează oxigenul molecular.

Liniile de peptide de hemoglobină se potrivesc în spațiu în așa fel încât configurația lor să se apropie de o sferică. În fiecare dintre cele patru globule, există un "buzunar" în care este plasată hema. Fiecare dintre ele este capabilă să prindă o moleculă de oxigen. O moleculă de hemoglobină poate lega cât mai mult posibil patru molecule de oxigen.

Cum funcționează hemoglobina?

Observațiile ciclului respirator al "plămânului molecular" (așa cum este cunoscutul om de știință englez M. Perutz numit hemoglobină) dezvăluie trăsături surprinzătoare ale acestei proteine ​​de pigment. Se pare că toate cele patru heme lucrează în concert, mai degrabă decât în ​​mod autonom. Fiecare dintre pietre este, așa cum a fost, informată dacă partenerul său a adăugat oxigen sau nu. În deoxihemoglobină, toate "tentaculele" (atomii de fier) ​​ies din planul inelului porfirinic și sunt gata să lege molecula de oxigen. Prin prinderea unei molecule de oxigen, fierul este atras în inelul porfirin. Prima moleculă de oxigen se alătură celui mai greu, iar fiecare succesor este mai bun și mai ușor. Cu alte cuvinte, hemoglobina acționează conform proverbului "apetitul vine cu mâncarea". Adăugarea de oxigen chiar modifică proprietățile hemoglobinei: devine un acid mai puternic. Acest fapt are o mare importanță în transferul de oxigen și dioxid de carbon.

Saturat cu oxigen în plămâni, hemoglobina din celulele roșii din sânge îl transportă cu fluxul sanguin către celulele și țesuturile corpului. Cu toate acestea, înainte de saturarea hemoglobinei, oxigenul trebuie să se dizolve în plasma sanguină și să treacă prin membrana eritrocitelor. Medicul în practică, în special când se utilizează terapia cu oxigen, este important să se ia în considerare potențialul hemoglobinei pentru celulele roșii din sânge pentru reținerea și eliberarea oxigenului.

Un gram de hemoglobină în condiții normale poate lega 1,34 ml de oxigen. Argumentând mai departe, se poate calcula că, cu un conținut mediu de hemoglobină în sânge de 14-16 ml%, 100 ml de sânge leagă 18-21 ml de oxigen. Dacă luăm în considerare volumul sanguin, care la bărbați este de aproximativ 4,5 litri în medie și la femei - 4 litri, activitatea maximă de legare a hemoglobinei de celule roșii este de aproximativ 750-900 ml de oxigen. Desigur, acest lucru este posibil numai în cazul în care toată hemoglobina este saturată cu oxigen.

Când respiră aerul atmosferic, hemoglobina este saturată doar parțial - cu 95-97%. Puteți să-l saturați folosind oxigen pur pentru respirație. Este suficient să-i crească conținutul în aerul inspirat la 35% (în loc de 24% de obicei). În acest caz, capacitatea de oxigen va fi maximă (egală cu 21 ml O2 pentru 100 ml de sânge). Mai mult oxigen nu se poate lega din cauza lipsei de hemoglobină liberă.

O cantitate mică de oxigen rămâne dizolvată în sânge (0,3 ml pe 100 ml de sânge) și este transferată în această formă în țesuturi. În condiții naturale, necesarul de țesuturi este satisfăcut de oxigenul legat de hemoglobină, deoarece oxigenul dizolvat în plasmă este o cantitate nesemnificativă - doar 0,3 ml în 100 ml de sânge. De aici rezultă concluzia: dacă organismul are nevoie de oxigen, atunci nu poate trăi fără hemoglobină.

În timpul vieții (aproximativ 120 de zile), eritrocita face o treabă gigantică, transferând de la plămâni către țesuturi aproximativ un miliard de molecule de oxigen. Cu toate acestea, hemoglobina are o caracteristică interesantă: nu atașează întotdeauna oxigenul cu lăcomie egală, nici nu-l dă celulelor înconjurătoare cu entuziasm egal. Acest comportament al hemoglobinei este determinat de structura sa spațială și poate fi reglat atât de factori interni, cât și de factori externi.

Procesul de saturare a hemoglobinei cu oxigen în plămâni (sau disocierea hemoglobinei în celule) este descrisă de o curbă care are o formă S. Datorită unei astfel de dependențe, aportul normal de celule cu oxigen este posibil chiar și cu mici diferențe în nivelurile sanguine (de la 98 la 40 mm Hg).

Poziția curbei în formă de S nu este constantă, iar schimbarea acesteia indică modificări importante ale proprietăților biologice ale hemoglobinei. Dacă curba se deplasează spre stânga și flexura ei scade, aceasta indică o creștere a afinității hemoglobinei pentru oxigen, o scădere a procesului invers - disocierea oxihemoglobinei. Dimpotrivă, schimbarea acestei curbe spre dreapta (și o creștere a curburii) indică o imagine direct opusă - scăderea afinității hemoglobinei pentru oxigen și revenirea mai bună la țesuturile sale. Este clar că deplasarea curbei spre stânga este potrivită pentru captarea oxigenului în plămâni și spre dreapta - pentru a le da înapoi țesuturilor.

Curba de disociere a oxihemoglobinei variază în funcție de pH-ul mediului și de temperatura. Cu cât pH-ul este mai mic (trecerea la partea acidă) și cu atât este mai mare temperatura, cu atât oxigenul mai slab este capturat de hemoglobină, dar este cel mai bine administrat țesuturilor după disocierea oxihemoglobinei. Prin urmare, concluzia: într-o atmosferă caldă, saturația sângelui cu oxigen are loc în mod ineficient, dar cu o creștere a temperaturii corpului, eliberarea oxihemoglobinei din oxigen este foarte activă.

În eritrocite există și un dispozitiv de reglare propriu. El este acidul 2,3-difosfogliceric, care se formează în timpul degradării glucozei. "Starea de spirit" a hemoglobinei în ceea ce privește oxigenul depinde, de asemenea, de această substanță. Când acidul 2,3-difosfogliceric este acumulat în eritrocite, acesta reduce afinitatea hemoglobinei pentru oxigen și contribuie la revenirea sa la țesuturi. Dacă nu este suficient, imaginea este inversă.

Evenimente interesante apar în capilare. În capătul arterial al capilarului, difuzia de oxigen este perpendiculară pe mișcarea sângelui (din sângele din interiorul celulei). Mișcarea are loc în direcția diferenței în presiunile parțiale ale oxigenului, adică în celule.

Se dă preferință celulelor oxigen dizolvate fizic și se utilizează în primul rând. În același timp, oxihemoglobina este descărcată și de sarcina acesteia. Cu cât este mai intensă funcționarea organului, cu atât oxigenul necesită mai mult. Când oxigenul este eliberat, tentaculele de hemoglobină sunt eliberate. Datorită absorbției oxigenului de către țesuturi, conținutul de oxihemoglobină în sângele venos scade de la 97 la 65-75%.

Descărcarea oxihemoglobinei în trecere contribuie la transportul dioxidului de carbon. Acesta din urmă, format în țesuturi ca produs final al arderii de substanțe cu conținut de carbon, intră în sânge și poate determina o scădere semnificativă a pH-ului mediului (acidifiere), care este incompatibil cu viața. De fapt, pH-ul sângelui arterial și venos poate fluctua într-un interval extrem de restrâns (nu mai mult de 0,1), și pentru aceasta este necesară neutralizarea dioxidului de carbon și îndepărtarea acestuia din țesuturi în plămâni.

Interesant, acumularea de dioxid de carbon în capilare și o scădere a pH-ului mediului contribuie doar oxihemoglobină oxigen reculul (schimburi curba de disociere la dreapta, și îndoire în formă de S este crescut). Hemoglobina, care joacă rolul sistemului tampon de sânge, neutralizează dioxidul de carbon. În acest caz se formează bicarbonați. O parte din dioxidul de carbon este legată de hemoglobină în sine (ca rezultat, se formează carbhemoglobină). Se estimează că hemoglobina participă, direct sau indirect, la transportul de la țesuturi la plămâni, până la 90% din dioxidul de carbon. În plămâni, apar procese inverse, deoarece oxigenarea hemoglobinei duce la o creștere a proprietăților sale acide și la eliberarea ionilor de hidrogen în mediu. Acestea din urmă, când sunt combinate cu bicarbonați, formează acidul carbonic, care este descompus de enzima anhidrazei carbonice în dioxid de carbon și apă. Dioxidul de carbon este secretat de plămâni, iar oxihemoglobina, cationii legați (în schimbul ionilor de hidrogen împărțiți), se deplasează la capilarele țesuturilor periferice. Această legătură strânsă între actele de alimentarea cu oxigen a țesuturilor și îndepărtarea dioxidului de carbon din tesuturi la plamani se aseamana cu cea a oxigenului utilizat în scopuri medicale nu trebuie să uităm despre celelalte funcții ale hemoglobinei - elibera organismul de dioxid de carbon în exces.

Diferența arterio-venoasă sau scăderea presiunii de oxigen de-a lungul capilarului (de la capătul arterial la cel venoasă) dau o idee despre nevoia de țesuturi în oxigen. Lungimea ciclului capilar al oxihemoglobinei diferă în diferite organe (și nevoile lor în oxigen nu sunt identice). De aceea, de exemplu, în creier, tensiunea de oxigen scade mai puțin decât în ​​miocard.

Aici, totuși, trebuie remarcat și reamintit că miocardul și alte țesuturi musculare sunt în condiții speciale. În celulele musculare, există un sistem activ pentru captarea oxigenului din sângele care curge. Această funcție este efectuată de către myoglobina, care are aceeași structură și funcționează pe același principiu ca și hemoglobina. Doar mioglobina are un lanț proteic (nu patru, ca în hemoglobină) și, în consecință, o hemă. Myoglobina este ca un cvartet de hemoglobină și captează doar o moleculă de oxigen.

Particularitatea structurii mioglobinei, care este limitată doar de nivelul terțiar de organizare a moleculei sale de proteine, este asociată cu interacțiunea cu oxigenul. Myoglobina leagă oxigenul de cinci ori mai rapid decât hemoglobina (are o mare afinitate pentru oxigen). Curba de saturație a mioglobinei (sau disocierea oxiimoglobinei) cu oxigen are forma unei hiperbola, mai degrabă decât a unei forme care formează S. În acest sens se află un sens biologic mare, deoarece mioglobina, localizată adânc în țesutul muscular (unde presiunea parțială a oxigenului este scăzută), suferă cu sânge de oxigen chiar și în condiții de tensiune joasă. O rezervă de oxigen este creată, ca atare, consumată, dacă este necesar, pe formarea de energie în mitocondrii. De exemplu, în mușchiul inimii, în care există o mulțime de mioglobină, în perioada diastolică se formează în celule o rezervă de oxigen sub formă de oxiimoglobină, care în timpul sistolului satisface nevoile țesutului muscular.

Aparent, munca mecanică constantă a organelor musculare necesită dispozitive suplimentare pentru capturarea și rezervarea oxigenului. Natura a creat-o sub formă de mioglobină. Poate că în celulele non-musculare există un mecanism de captare a oxigenului din sânge, care nu este încă cunoscut.

În general, utilitatea activității hemoglobinei celulelor roșii din sânge este determinată de cât de mult a fost capabil să transmită la cușcă și să dea moleculele ei de oxigen și să acumuleze în dioxidul de carbon capilarele tisulare. Din nefericire, acest muncitor uneori nu funcționează cu toată forța și nu prin vina lui: eliberarea oxigenului din oxihemoglobină în capilar depinde de posibilitățile reacțiilor biochimice din celulele de a consuma oxigen. Dacă oxigenul este consumat puțin, atunci se pare că este "stagnat" și, din cauza solubilității scăzute în mediul lichid, nu mai vine de pe patul arterial. Doctorii observă o scădere a diferenței de oxigen arteriovenos. Se pare că hemoglobina poartă inutil o parte din oxigen și, în plus, scoate mai puțin dioxid de carbon. Situația nu provine din lucruri plăcute.

Cunoașterea regulilor sistemului de transport al oxigenului în condiții naturale permite medicului să facă o serie de concluzii utile pentru utilizarea corectă a terapiei cu oxigen. Este de la sine înțeles că este necesar să se utilizeze, împreună cu oxigenul, mijloacele care stimulează apariția ochiului, sporesc fluxul de sânge în organismul afectat și ajută la folosirea oxigenului în țesuturile corpului.

În același timp, este necesar să se știe clar care sunt obiectivele pentru oxigen în celule, asigurându-se existența lor normală?

Pe drumul spre locul de participare la reacțiile metabolice din celule, oxigenul depășește multe entități structurale. Cele mai importante dintre acestea sunt membranele biologice.

Orice celulă are o membrană din plasmă (sau exterioară) și o varietate bizară de alte structuri de membrană care limitează particulele subcellulare (organoide). Membranele nu sunt numai partiții, ci formațiuni care îndeplinesc funcții speciale (transport, dezintegrare și sinteză de substanțe, formarea de energie etc.), determinate de organizarea și compoziția biomoleculelor lor. În ciuda variabilității formelor și dimensiunilor membranelor, ele constau în principal din proteine ​​și lipide. Substanțele rămase, de asemenea găsite în membrane (de exemplu, carbohidrați), sunt legate prin legături chimice fie cu lipide, fie cu proteine.

Să nu ne referim la detaliile organizării moleculelor de proteine-lipide în membrane. Este important de remarcat faptul că toate modelele structurii membranelor biologice ( „sandwich“, „Mozaic“ și așa mai departe. D.) Sugerează prezența în membranele film lipidic bimolecuă molecule de proteine ​​lipit.

Stratul lipidic al membranei este un film lichid care este în mișcare constantă. Oxigenul, datorită solubilității sale bune în grăsimi, trece printr-un strat dublu de lipide de membrane și devine în interiorul celulelor. O parte din oxigen este transferată în mediul intern al celulelor prin intermediul purtătorilor de tip mioglobină. Se crede că oxigenul este în stare solubilă în celulă. Probabil, în formațiunile lipidice se dizolvă mai mult, iar în formațiunile hidrofilice este mai puțin. Amintiți-vă că structura de oxigen se potrivește perfect criteriilor de oxidant folosit ca o capcană de electroni. Se știe că concentrația principală de reacții oxidative apare în organele speciale, mitocondriile. Comparațiile imaginative date de biochimiști cu mitocondriile indică alocarea acestor particule mici (0,5 până la 2 microni). Acestea sunt numite atât celule "electrice", cât și celule "electrice", accentuând astfel rolul lor de lider în formarea compușilor bogați în energie.

Aici, probabil, este necesar să faceți o mică deviere. După cum se știe, una dintre caracteristicile fundamentale de viață este de extracție eficientă a energiei. Corpul uman utilizeaza surse externe de energie - substanțe nutritive (glucide, lipide și proteine), care prin intermediul enzimelor hidrolitice ale tractului gastrointestinal sunt zdrobite în bucăți mai mici (monomeri). Acestea din urmă sunt absorbite și livrate celulelor. Valoarea energetică este numai acele substanțe care conțin hidrogen, care are o rezervă mare de energie liberă. Sarcina principală a celulelor, sau mai degrabă conține enzime care constă în procesarea substraturilor, astfel încât să se detașeze de hidrogen.

În mitocondrii, aproape toate sistemele enzimatice care îndeplinesc un rol similar sunt localizate. Aici se oxidează un fragment de glucoză (acid piruvic), acizi grași și schelete de carbon ale aminoacizilor. După tratamentul final, rămășițele de hidrogen sunt "rupte" de aceste substanțe.

Hidrogenul care se separă de substanțele combustibile prin intermediul unor enzime specifice (dehidrogenaza), nu este în formă liberă, dar în legătură cu vectorul special - coenzime. Ele sunt derivați de nicotinamidă (vitamina PP) - NAD (nicotinamid adenin dinucleotid), NADP (fosfat nicotinamid adenin dinucleotid) și derivați de riboflavină (vitamina B2) - FMN (flavin mononucleotidă) și FAD (flavin adenin dinucleotidă).

Nu arde hidrogen imediat, dar treptat, în porții. În caz contrar, celula nu ar putea să-și folosească energia, deoarece interacțiunea dintre hidrogen și oxigen ar provoca o explozie care este ușor de demonstrat în experimentele de laborator. Pentru ca hidrogenul să dea energia stocată în el prin părți, există un lanț de purtători de electroni și protoni în membrana interioară a mitocondriilor, altfel numit lanțul respirator. Pe un anumit segment al acestui lanț, căile electronilor și protonilor se deosebesc; electronii trec prin citocromi (constând, ca hemoglobina, de proteine ​​și heme), iar protonii intră în mediu. La punctul final al lanțului respirator, unde există citocrom oxidază, electronii se "alunecă" în oxigen. În acest caz, energia electronilor este complet suprimată, iar oxigenul care leagă protonii este readus la molecula de apă. Apa de valoare energetică pentru organism nu mai reprezintă.

Energia eliberată de electroni galopând de-a lungul lanțului respirator este transformată în energia legăturilor chimice ale adenozin trifosfatului - ATP, care servește drept principala sursă de energie în organismele vii. Deoarece se combină două acțiuni: oxidarea și formarea legăturilor fosfatice bogate în energie (disponibile în ATP), procesul de formare a energiei în lanțul respirator se numește fosforilare oxidativă.

Cum se produce combinația de mișcare a electronilor prin lanțul respirator și captarea energiei în timpul acestei mișcări? Acest lucru nu este încă clar. Între timp, acțiunea convertizoarelor de energie biologică ar rezolva multe probleme legate de salvarea celulelor corpului afectate de procesul patologic, care de obicei se confruntă cu o foame de energie. Potrivit experților, dezvăluirea secretelor mecanismului de producere a energiei la ființele vii va duce la crearea unor generatori de energie din punct de vedere tehnic mai promițător.

Acestea sunt perspective. Între timp, se știe că captarea energiei electronilor are loc în trei părți ale lanțului respirator și, prin urmare, atunci când sunt arși trei atomi de hidrogen, se formează trei molecule ATP. Eficiența unui astfel de transformator de energie este aproape de 50%. Având în vedere că proporția de energie furnizată celulei în timpul oxidării hidrogenului în lanțul respirator este de cel puțin 70-90%, comparațiile colorate prin care au fost atribuite mitocondriile sunt clare.

energia ATP este utilizat în diverse procese: pentru asamblarea structurilor complexe (de exemplu, proteine, grăsimi, carbohidrați, acizi nucleici) din construcția proteinelor efectua activitate mecanică (contracția musculară), activitatea electrică (apariția și răspândirea impulsurilor nervoase), transportul și acumularea substanțelor în interiorul celulei, și așa mai departe. d. pe scurt, viața nu este posibilă fără energie, și de îndată ce este vorba de ființe ascuțite deficit de viață mor.

Să ne întoarcem la întrebarea despre locul oxigenului în generarea de energie. La prima vedere, participarea directă a oxigenului la acest proces vital pare a fi deghizat. Este probabil potrivit să se compare arderea hidrogenului (și, întâmplător, formarea energiei) cu linia de flux, deși lanțul respirator nu este o linie pentru asamblare, ci pentru "dezasamblarea" substanței.

La sursa lanțului respirator este hidrogen. Din ea curentul de electroni se îndreaptă către punctul final - oxigenul. În absența oxigenului sau în lipsa acestuia, linia de producție se oprește sau nu funcționează la sarcină maximă, deoarece nu există nimeni care să-l descarce sau nu, sau eficiența descărcării este limitată. Nu există flux de electroni - nu există energie. Conform definiției apte a biochimistului restante A. Szent-Gyorgyi, viața este controlată de fluxul de electroni, mișcarea căreia este dată de o sursă externă de energie - Soarele. Este tentant să continuăm acest gând și să adăugăm că dacă fluxul de electroni controlează viața, atunci continuitatea unui astfel de flux de oxigen

Este posibil să înlocuiți oxigenul cu un alt acceptor de electroni, să descărcați lanțul respirator și să restabiliți formarea de energie? În principiu, este posibil. Acest lucru este ușor de demonstrat în experimentele de laborator. Pentru ca organismul să aleagă un acceptor de electroni cum ar fi oxigenul, astfel încât să fie transferat cu ușurință, să pătrundă în toate celulele și să participe la reacțiile de reducere a oxidării, în timp ce o sarcină de neconceput.

Astfel, oxigenul, menținând continuitatea fluxului de electroni în lanțul respirator, contribuie la formarea energiei normală constantă de la intrarea substanțelor mitocondrii.

Desigur, situația prezentată mai sus este oarecum simplificată și acest lucru ne-a făcut pentru a arăta în mod clar rolul oxigenului în reglementarea proceselor energetice. Eficacitatea unei astfel de reglementări este determinată de activitatea aparatului pentru transformarea energiei electronilor în mișcare (curent electric) în energia chimică a legăturilor ATP. Dacă nutrienți chiar și în prezența oxigenului. arderea în mitocondriile "risipită", energia termică eliberată în același timp este inutilă pentru organism și poate avea loc o foamete energetică cu toate consecințele care decurg din ea. Cu toate acestea, astfel de cazuri extreme de încălcare a fosforilării în timpul transferului de electroni în mitocondriile de țesuturi sunt cu greu posibile și nu au fost întâlnite în practică.

Există cazuri mai frecvente de încălcări ale reglementării formării energiei asociate cu aportul inadecvat de oxigen în celule. Aceasta înseamnă moartea imediată? Se pare că nu. Evoluția a decretat cu înțelepciune, lăsând o anumită rezervă de putere energetică la țesuturile umane. Este asigurată de un mod anoxic (anaerob) de formare a energiei de la carbohidrați. Eficacitatea sa, totuși, este relativ scăzută, deoarece oxidarea acelorași nutrienți în prezența oxigenului dă 15-18 ori mai multă energie decât fără ea. Cu toate acestea, în situații critice, țesuturile corpului rămân viabile tocmai datorită producerii de energie anaerobă (prin glicoliză și glicogenoliză).

Această mică diminuare, care spune despre potențialul de formare a energiei și existența unui organism fără oxigen, este o indicație suplimentară că oxigenul este cel mai important regulator al proceselor vieții și că fără ea viața nu poate exista.

Cu toate acestea, nu mai puțin important este participarea oxigenului nu numai la energie, ci și la procesele plastice. Pe această parte a oxigenului, încă din 1897, compatriotul nostru A. N. Bach și cercetătorul german Eng. C. Engler au arătat că au dezvoltat o poziție "privind oxidarea lentă a substanțelor prin oxigen activ". De mult timp, aceste dispoziții au rămas uitate, din cauza prea multor entuziasme pentru cercetători de a pune sub semnul întrebării participarea oxigenului la reacțiile energetice. Numai în anii '60 ai secolului nostru a fost întrebarea ridicată din nou cu privire la rolul oxigenului în oxidarea multor compuși naturali și străini. După cum sa dovedit, acest proces nu are nimic de-a face cu formarea de energie.

Organul principal care utilizează oxigenul pentru a-l introduce în molecula substanței oxidabile este ficatul. În celulele hepatice, aceasta este modalitatea de a neutraliza mulți compuși străini. Și dacă ficatul este numit pe bună dreptate un laborator pentru neutralizarea drogurilor și otrăvurilor, atunci oxigenul în acest proces are un loc foarte onorabil (dacă nu chiar predominant).

Pe scurt despre localizarea și aranjarea dispozitivului pentru consumul de oxigen cu ținte din plastic. Membranele reticulului endoplasmatic, citoplasmă pătrunzând celulelor hepatice, există un lanț de transport de electroni scurt. Aceasta diferă de lungimea (cu un număr mare de purtători) al lanțului respirator. Sursa de electroni și protoni din lanțul este redus NADPH, care este generat în citoplasmă, de exemplu, prin oxidarea glucozei într-un ciclu de fosfat pentoză (aici glucoza poate fi numit un partener plin de substanțe detoxifiante). Electronii și protonii sunt transferate într-o anumită proteină ce conține un flavin (FAD) și din legătura finală - citocrom special numit citocromului P-450. Precum și hemoglobină și citocromilor mitocondriile, este o proteină care conține hem. Funcția sa este dublu: ea se leagă substanță să fie oxidat și este implicată în activarea oxigenului. Rezultatul final al unei astfel de funcții complicate a citocromului P-450 este exprimat în faptul că un atom de oxigen în molecula scade substanta oxidabil, al doilea - în molecula de apă. Diferențele dintre actele finale ale consumului de oxigen în formarea de energie în mitocondrii și oxidarea substanțelor reticulului endoplasmatic este evidentă. In primul caz, oxigenul este utilizat pentru formarea de apă, iar în al doilea - la formarea atât apă, cât și substratul oxidat. Proporția consumului de oxigen într-un corp din material plastic scop poate fi 10-30% (în funcție de condițiile pentru un curs favorabil acestor reacții).

Punerea întrebării (chiar pur teoretic) despre posibilitatea înlocuirii oxigenului cu alte elemente nu are sens. Considerând că acest mod de utilizare a oxigenului este, de asemenea, necesar pentru schimbul celor mai importanți compuși naturali - colesterolul, acizii biliari, hormonii steroizi - este ușor de înțeles cât de departe se extind funcțiile oxigenului. Se pare că reglementează formarea unui număr de compuși endogeni importanți și detoxifierea substanțelor străine (sau, așa cum sunt numite în prezent, xenobiotice).

Trebuie notat totuși că sistemul enzimatic al reticulului endoplasmatic, folosind oxigenul pentru a oxida xenobioticele, are unele costuri, care sunt după cum urmează. Uneori, când oxigenul este introdus în substanță, se formează un compus mai toxic decât cel original. În astfel de cazuri, oxigenul acționează ca un complice în otrăvirea corpului cu compuși inofensivi. Cifrele considerabile de exploatare sunt luate, de exemplu, atunci când se formează cancerigeni din procancerogeni cu participarea oxigenului. În particular, componenta cunoscută a fumului de tutun, benzpirenul, considerată a fi o substanță carcinogenă, dobândește efectiv aceste proprietăți în timpul oxidării în organism cu formarea de oxibenzpiren.

Faptele de mai sus fac să acorde o atenție deosebită acelor procese enzimatice în care oxigenul este folosit ca material de construcție. În unele cazuri, este necesară elaborarea unor măsuri preventive îndreptate împotriva acestui tip de consum de oxigen. Această sarcină este foarte dificilă, dar este necesar să se caute abordări prin intermediul unor metode diferite de direcționare a potențialului de reglementare a oxigenului în canalul necesar pentru organism.

Aceasta din urmă este deosebit de importantă în cazul utilizării oxigenului într-un astfel de procedeu "necontrolat" ca oxidarea peroxidului (sau radicalilor liberi) a acizilor grași nesaturați. Acizii grași nesaturați fac parte din diferite lipide ale membranelor biologice. Arhitectonica membranelor, permeabilitatea și funcțiile proteinelor enzimatice care fac parte din membrană sunt în mare parte determinate de raportul diferitelor lipide. Există o oxidare a lipidelor cu ajutorul peroxidului, fie cu ajutorul enzimelor, fie fără ele. A doua variantă nu diferă de oxidarea radicalilor liberi ai lipidelor în sistemele chimice convenționale și necesită prezența acidului ascorbic. Participarea oxigenului la peroxidarea lipidelor, desigur, nu este cea mai bună cale de a-și aplica calitățile biologice valoroase. Caracterul radical liber al acestui proces poate fi inițiat de fier bivalent (centru formațiune radicală) permite să ducă rapid la dezintegrarea miezului membranei lipidice și în consecință la moartea celulei.

O astfel de catastrofă în condiții naturale, totuși, nu are loc. În celule există antioxidanți naturali (vitamina E, seleniu, unii hormoni), care termină lanțul de peroxidare a lipidelor, împiedicând formarea radicalilor liberi. Cu toate acestea, utilizarea oxigenului în peroxidarea lipidelor, după cum cred unii cercetători, are atât aspecte pozitive. În condiții biologice, peroxidarea lipidică este necesară pentru auto-reînnoirea membranelor, deoarece peroxizii de lipide sunt compuși mai solubili în apă și sunt mai ușor izolați din membrană. Ele sunt înlocuite cu noi molecule hidrofobe lipidice. Numai excesul acestui proces duce la prăbușirea membranelor și schimbări patologice în organism.

E timpul să facem inventarul. Deci, oxigenul este cel mai important regulator al proceselor de viață folosite de celulele corpului ca o componentă necesară pentru formarea energiei în lanțul respirator al mitocondriilor. Cererea de oxigen din aceste procese sunt furnizate în mod diferit, în funcție de mai multe condiții (de la sistemul de putere enzimatică suficiență în substrat și disponibilitatea oxigenului), dar încă partea leului de oxigen consumat în procesele energetice. Prin urmare, "minimul de subzistență" și funcția țesuturilor și organelor individuale în deficitul de oxigen acut sunt determinate de rezervele endogene de oxigen și de puterea căii fără oxigen a formării de energie.

Cu toate acestea, este la fel de important să se furnizeze oxigen și alte procedee din plastic, deși o mică parte a acestuia este utilizată pentru acest lucru. În plus față de numărul necesar de sinteze naturale (colesterol, acizi biliari, prostaglandine, hormoni steroizi, produse metabolice aminoacizi biologic active) este în mod special necesară pentru neutralizarea medicamentelor și otrăvuri prezența oxigenului. Când se otrăvesc cu substanțe străine, puteți admite, probabil, importanța vitală a oxigenului pentru plastic, decât în ​​scopuri energetice. Cu intoxicație, această parte a acțiunii constă doar în găsirea unei aplicații practice. Și doar într-un caz medicul trebuie să se gândească cum să pună o barieră în calea consumului în celulele de oxigen. Este vorba despre suprimarea utilizării oxigenului în peroxidarea lipidelor.

După cum puteți vedea, cunoașterea livrarea de caracteristici și modalități de consum de oxigen în organism este cheia pentru unraveling încălcările care au loc în diferite tipuri de condiții hipoxice, și tacticile corecte de uz medical de oxigen la clinica.

yuri_egorow

yuri_egorow

hipoxie

Hipoxia sau înfometarea în oxigen - un conținut redus de oxigen în organism sau în organele și țesuturile individuale. Hipoxia are loc cu lipsa de oxigen în aerul inspirat și în sânge, când procesele biochimice ale respirației țesuturilor sunt deranjate. Din cauza hipoxiei, apar schimbări ireversibile în organele vitale. Cele mai sensibile la deficitul de oxigen sunt sistemul nervos central, muschiul inimii, rinichii, ficatul.
Manifestările de hipoxie reprezintă o încălcare a respirației, dispnee; încălcarea funcțiilor organelor și sistemelor.

Afectarea oxigenului

Uneori puteți auzi că "oxigenul este un oxidant care accelerează îmbătrânirea corpului".
Aici se trage concluzia greșită din mesajul potrivit. Da, oxigenul este un agent de oxidare. Numai datorită lui, substanțele nutritive din alimente sunt procesate în energia corpului.
Frica de oxigen este asociată cu două dintre proprietățile sale excepționale: radicalii liberi și otrăvurile la presiune excesivă.

1. Ce sunt radicalii liberi?
Unele dintre numărul mare de oxidant continuu curgător (generarea de energie) și restaurarea reacțiilor nu sunt finalizate până la capăt, și apoi a format un molecule instabile substanță având asupra nivelurilor de electroni exterioare ale electronilor nepereche, numite „radicali liberi“. Ei încearcă să captureze electronul lipsă din orice altă moleculă. Această moleculă, devenind un radical liber, răpește electronul de la următoarea și așa mai departe.
De ce este necesar? O anumită cantitate de radicali liberi sau oxidanți este vitală pentru organism. Mai întâi de toate - pentru combaterea microorganismelor dăunătoare. Radicalii liberi sunt folosiți de sistemul imunitar ca "cochilii" împotriva "intervenționiștilor". În mod normal, 5% din substanțele formate în cursul reacțiilor chimice devin radicali liberi în corpul uman.
Cauzele principale ale încălcări ale echilibrului biochimic natural și creșterea radicalilor liberi oamenii de știință numesc stres emoțional, efort fizic intens, de prejudiciu și de epuizare în poluarea aerului de fond, consumul de conserve și tehnologic prelucrate în mod necorespunzător alimente, fructe și legume cultivate cu erbicide și pesticide, ultraviolete și expunerea la radiații.

Astfel, îmbătrânirea - un proces biologic de încetinirea diviziunii celulare și asociate în mod eronat cu îmbătrânirea radicalilor liberi - naturale și necesare pentru mecanismele de apărare ale organismului și efectele lor nocive asociate cu procesele naturale depreciate in organism factorii de mediu adverse și stres.

2. "Oxigenul este ușor de otrăvit".
Într-adevăr, excesul de oxigen este periculos. Excesul de oxigen determină o creștere a cantității de hemoglobină oxidate și cantitatea redusă de hemoglobină redusă. Și, din moment ce a redus hemoglobina elimină dioxidul de carbon, întârzierea în țesuturi duce la Hipercapnie - otrăvirea CO2.
Atunci când un exces de oxigen crește numărul de metaboliți radicali liberi, cele mai teribile „radicali liberi“, care au o activitate ridicată, care acționează ca un oxidant capabil membranelor celulare biologice daunatoare.

E teribil, nu-i așa? Vreau doar să nu mai respir. Din fericire, pentru a fi otrăvit de oxigen, aveți nevoie de o presiune crescută a oxigenului, cum ar fi într-o cameră de presiune (cu oxigenobaroterapie) sau când este scufundată cu amestecuri speciale de respirație. În viața normală, astfel de situații nu apar.

3. "În Munți este puțin oxigen, dar multe ficat de lungă durată! Ie oxigenul este dăunător. "
Într-adevăr, în Uniunea Sovietică, în regiunile muntoase din Caucaz și în Transcaucaz, sa înregistrat un anumit număr de ficat lung. Dacă ne uităm la lista de verificat longevitate (de exemplu, a confirmat) a lumii pentru istoria sa, imaginea nu va fi atât de evident: cele mai vechi centenari, înregistrate în Franța, SUA și Japonia, în munți a trăit..

În Japonia, în cazul în care acesta este încă în viață și cea mai bătrână femeie de pe planeta Misao Okawa, care, pentru mai mult de 116 de ani, și este o „insula de centenari“ Okinawa. Speranța medie de viață este de 88 de ani pentru bărbați și 92 de femei; acest lucru este mai mare decât în ​​restul Japoniei, timp de 10-15 ani. Pe insulă, datele sunt colectate cu aproximativ șapte sute și mai multe ficaturi lungi de peste o sută de ani. Ei spun că: „În contrast cu muntenii caucazieni, hunzakutov Pakistan de Nord și alte națiuni, are longevitatea, toate Okinawaiene actele de naștere din 1879 sunt documentate în registrul de familie japoneza - Koseki“. Okinvatsy ei înșiși cred că secretul longevității lor se sprijină pe patru piloni: dieta, un stil de viață activ, auto-suficiență și spiritualitate. Localnicii nu manca prea mult, care aderă la principiul „Hachi bu hari“ - mananca opt zecimi. Aceste „opt zecimi“, ele constau din carne de porc, alge marine și tofu, legume, daikon și castravete amar locale. Cele mai vechi Okinawa nu sunt ședinței inactiv: acestea sunt active pe teren, și să rămână activi, de asemenea: cel mai mult le place să se joace în varietatea locală de crochet: Okinawa numit cel mai fericit insula - nu există insule inerente mari din Japonia grabă și de stres.. Locuitorii locali sunt dedicați filosofiei yuimaru - "un efort bun și prietenos în comun".
Este interesant faptul că de îndată ce sa mutat la Okinawa alte părți ale țării, printre astfel de oameni nu mai îndeplinește centenari.. Astfel, oamenii de știință care studiază acest fenomen au descoperit că, în longevitatea insularilor factorului genetic nu joacă nici un rol. Și noi, pentru partea noastră, cred că este important ca Insulele Okinawa sunt zona activă windswept oceanului, iar nivelul de oxigen din aceste zone se înregistrează ca cea mai mare - 21.9-22% oxigen.

Aer curat

"Dar aerul murdar este pe stradă, iar oxigenul poartă toate substanțele."
De aceea, sistemele OxyHaus au un sistem de filtrare a aerului în trei etape. Și aerul deja purificat ajunge pe o sită moleculară zeolitică, în care se separă oxigenul de aer.

"Pot să mă otrăvesc cu oxigen?"

Infecția cu oxigen, hiperoxia - apare datorită amestecurilor de aer care conțin oxigen (aer, nitrox) cu respirație la presiune ridicată. Otrava cu oxigen poate apărea cu ajutorul dispozitivelor de oxigen, a aparatelor regenerative, atunci când se utilizează amestecuri de gaze artificiale pentru respirație, în timpul recomprimării oxigenului și, de asemenea, datorită excesului de doze terapeutice în timpul oxigenobaroterapiei. Când otrăvirea cu oxigen dezvoltă încălcări ale sistemului nervos central, sistemul respirator și circulator.

Cum acționează oxigenul asupra corpului uman?


  • timp de o oră o persoană consumă 15-20 litri de oxigen;

  • cantitatea de oxigen consumată: în perioada de veghe crește cu 30-35%, în timpul mersului liniștit - cu 100%, la muncă ușoară - cu 200%, la muncă fizică tare - cu 600% sau mai mult;

  • activitatea proceselor respiratorii depinde în mod direct de capacitatea plămânilor. De exemplu, sportivii au mai mult de 1-1,5 litri de normă, dar înotătorii profesioniști pot ajunge până la 6 litri!

  • Cu cât capacitatea plămânilor este mai mare, cu atât este mai mică rata de respirație și cu atât este mai mare adâncimea de inspirație. Un exemplu clar: un atlet face 6-10 respirații pe minut, în timp ce o persoană obișnuită (nu un atlet) respiră cu o frecvență de 14-18 respirații pe minut.

De ce avem nevoie de oxigen?


Acesta face parte din moleculele tuturor substanțelor - lipide, proteine, carbohidrați, acizi nucleici și compuși cu conținut scăzut de molecule. Da, și viața unei persoane ar fi pur și simplu de neconceput fără acest element important!