Ang pagtuklas ng oxygen ay naganap dalawang beses, sa ikalawang kalahati ng ika-18 siglo, na may pagkakaiba ng maraming taon. Noong 1771, ang Swede Karl Scheele ay nakatanggap ng oxygen sa pamamagitan ng pag-init ng saltpeter at sulfuric acid. Ang nagresultang gas ay tinawag na "maalab na hangin". Noong 1774, isinasagawa ng English chemist na si Joseph Priestley ang proseso ng pagkabulok ng mercury oxide sa isang ganap na saradong sisidlan at natuklasan ang oxygen, ngunit pinagkamalan itong sangkap sa hangin. Pagkatapos lamang ibahagi ni Priestley ang kanyang natagpuan sa Pranses na si Antoine Lavoisier ay naging malinaw na ang isang bagong elemento (calorizator) ay natuklasan. Ang palad ng pagtuklas na ito ay pagmamay-ari ni Priestley sapagkat inilathala ni Scheele ang kanyang gawaing pang-agham na naglalarawan sa pagtuklas noong 1777 lamang.

Ang oxygen ay isang elemento ng pangkat XVI ng panahon ng II ng pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Ang Mendeleev, ay may bilang ng atomic na 8 at isang atomic mass na 15.9994. Nakaugalian na ipahiwatig ang oxygen sa pamamagitan ng simbolo TUNGKOL(mula sa latin Oxygenium- bumubuo ng acid). Sa Russian, ang pangalan oxygen hango sa acid, isang term na ipinakilala ng M.V. Lomonosov.

Ang pagiging likas

Ang oxygen ay ang pinaka-sagana na sangkap na matatagpuan sa crust at mga karagatan sa lupa. Ang mga oxygen compound (higit sa lahat silicates) ay bumubuo ng hindi bababa sa 47% ng masa ng crust ng mundo, ang oxygen ay ginawa sa proseso ng potosintesis ng mga kagubatan at lahat ng mga berdeng halaman, na ang karamihan ay nasa fitoplankton ng dagat at sariwang tubig. Ang oxygen ay isang kailangang-kailangan na sangkap ng anumang mga nabubuhay na selula, matatagpuan din ito sa karamihan ng mga sangkap ng organikong pinagmulan.

Mga katangiang pisikal at kemikal

Ang oxygen ay isang ilaw na hindi metal, kabilang sa pangkat ng mga chalcogenes, at may mataas na aktibidad ng kemikal. Ang oxygen, bilang isang simpleng sangkap, ay isang walang kulay gas, walang amoy at walang lasa, ay may likidong estado - isang ilaw na asul na transparent na likido at isang solidong - ilaw na asul na mga kristal. Binubuo ng dalawang mga atomo ng oxygen (na tinukoy ng pormulang O₂).

Ang oxygen ay kasangkot sa mga reaksyon ng redox. Ang mga nabubuhay na bagay ay humihinga ng oxygen sa hangin. Malawakang ginagamit ang oxygen sa gamot. Sa kaso ng mga sakit sa puso, ang oxygen foam ("oxygen cocktail") ay ipinakilala sa tiyan upang mapabuti ang mga proseso ng metabolic. Ang pangangasiwa sa ilalim ng balat na oxygen ay ginagamit para sa trophic ulser, elephantiasis, gangrene. Para sa pagdidisimpekta at deodorization ng hangin at paglilinis ng inuming tubig, ginagamit ang artipisyal na pagpapayaman sa ozone.

Ang oxygen - ang batayan ng mahalagang aktibidad ng lahat ng nabubuhay na mga organismo sa Earth, ay ang pangunahing sangkap ng biogen. Matatagpuan ito sa mga molekula ng lahat ng pinakamahalagang sangkap na responsable para sa istraktura at pag-andar ng mga cell (lipid, protina, karbohidrat, nucleic acid). Ang bawat nabubuhay na organismo ay naglalaman ng mas maraming oxygen kaysa sa anumang elemento (hanggang sa 70%). Halimbawa, ang katawan ng isang average na nasa hustong gulang na may timbang na 70 kg ay naglalaman ng 43 kg ng oxygen.

Ang oxygen ay pumapasok sa mga nabubuhay na organismo (halaman, hayop at tao) sa pamamagitan ng respiratory system at daloy ng tubig. Tandaan na ang pinakamahalagang organ ng paghinga sa katawan ng tao ay ang balat, nagiging malinaw kung gaano karaming oxygen ang maaaring matanggap ng isang tao, lalo na sa tag-araw sa baybayin ng isang reservoir. Mahirap matukoy ang pangangailangan ng isang tao para sa oxygen, dahil depende ito sa maraming mga kadahilanan - edad, kasarian, bigat at ibabaw ng katawan, system ng nutrisyon, panlabas na kapaligiran, atbp.

Ang paggamit ng oxygen sa buhay

Ginagamit ang oxygen halos saanman - mula sa metalurhiya hanggang sa paggawa ng rocket fuel at mga pampasabog na ginagamit para sa gawaing kalsada sa mga bundok; mula sa gamot hanggang sa industriya ng pagkain.

Sa industriya ng pagkain, ang oxygen ay nakarehistro bilang isang additive sa pagkain, bilang isang propellant at bilang isang packaging gas.

Ang oxygen ay kabilang sa mga sangkap ng organogeniko. Ang nilalaman nito ay hanggang sa 65% ng bigat ng katawan ng tao, iyon ay, higit sa 40 kg sa isang may sapat na gulang. Ang oxygen ay ang pinaka-karaniwang ahente ng oxidizing sa Earth, sa kapaligiran ipinakita ito sa dalawang anyo - sa anyo ng mga compound (crust at tubig ng daigdig: mga oxide, peroxide, hydroxides, atbp.) At sa libreng porma (himpapawid).

Ang biological na papel ng oxygen

Ang pangunahing (sa katunayan, ang tanging) pag-andar ng oxygen ay ang pakikilahok nito bilang isang oxidant sa mga reaksyon ng redox sa katawan. Dahil sa pagkakaroon ng oxygen, ang mga organismo ng lahat ng mga hayop ay nakakagamit (talagang "nasusunog") ng iba't ibang mga sangkap ( karbohidrat, taba, mga protina) na may pagkuha ng isang tiyak na enerhiya ng "pagkasunog" para sa kanilang sariling mga pangangailangan. Sa pamamahinga, ang katawan ng isang may sapat na gulang ay kumakain ng 1.8-2.4 g ng oxygen bawat minuto.

Pinagmulan ng oxygen

Ang pangunahing mapagkukunan ng oxygen para sa mga tao ay ang himpapawid ng Daigdig, mula sa kung saan, dahil sa paghinga, ang katawan ng tao ay nakakuha ng dami ng oxygen na kinakailangan para sa buhay.

Kakulangan ng oxygen

Na may kakulangan sa katawan ng tao, ang tinatawag na hypoxia ay bubuo.

Mga Sanhi ng Kakulangan ng Oxygen

• kawalan o mahigpit na nabawasan ang nilalaman ng oxygen sa himpapawid;
• nabawasan ang bahagyang presyon ng oxygen sa naka-inhaled na hangin (kapag umaakyat sa mataas na taas - sa mga bundok, sasakyang panghimpapawid);
• pagtigil o pagbaba ng supply ng oxygen sa baga na may asphyxiation;
• may kapansanan sa transportasyon ng oxygen (may kapansanan sa aktibidad ng cardiovascular system, isang makabuluhang pagbaba ng hemoglobin sa dugo na may anemia, ang kawalan ng kakayahan ng hemoglobin na gumanap ng mga pag-andar nito - upang mabigkis, magdala o magbigay ng oxygen sa mga tisyu, halimbawa, sa kaso ng pagkalason ng carbon monoxide );
• kawalan ng kakayahan ng mga tisyu na gumamit ng oxygen dahil sa pagkagambala ng mga proseso ng redox sa mga tisyu (halimbawa, may pagkalason sa cyanide)

Mga kahihinatnan sa kakulangan ng oxygen

Sa matinding hypoxia:

• pagkawala ng kamalayan;
• karamdaman, hindi maibabalik na karamdaman at mabilis na pagkamatay ng gitnang sistema ng nerbiyos (literal sa ilang minuto)
• Sa talamak na hypoxia:
• mabilis na pagkapagod sa pisikal at mental;
• mga karamdaman sa gitnang sistema;
• tachycardia at igsi ng paghinga sa pamamahinga o may kaunting ehersisyo

Labis na oxygen

Napansin itong napakabihirang, bilang isang panuntunan, sa mga artipisyal na kondisyon (halimbawa, mga hyperbaric room, hindi wastong napiling mga mixture ng paghinga kapag nahuhulog sa tubig, atbp.). Sa kasong ito, ang matagal na paglanghap ng labis na napayaman na oxygen ay sinamahan ng pagkalason ng oxygen - bilang isang resulta ng labis na halaga, isang malaking bilang ng mga libreng radical ay nabuo sa mga organo at tisyu, ang proseso ng kusang oksihenasyon ng mga organikong sangkap ay sinimulan, kabilang ang lipid peroxidation.

Pang-araw-araw na kinakailangan: hindi na-standardize

Kahit na ang mga alchemist ng Tsino noong ika-8 siglo ay alam na ang hangin na hininga natin ay hindi pare-pareho sa komposisyon. Nasa mga araw na iyon nalalaman na mayroong isang aktibong bahagi ng hangin, na naglalaman ng isang elemento na sumusuporta sa buhay, nagtataguyod ng paghinga at pagkasunog, na tinatawag na oxygen, at ang hindi aktibong bahagi nito sa anyo ng isang espesyal na gas, na tinawag ng ating mga kapanahon na nitrogen .

Ngayon alam ng bawat mag-aaral na ang oxygen ay ang pinaka-masaganang gas sa Earth. Nasaan siya: sa crust ng lupa, dagat at sariwang tubig, sa himpapawid. At pinakamahalaga, ang oxygen ay bahagi ng mga molekula ng pinakamahalagang sangkap na nagbibigay sa iyo ng aming buhay: mga protina, karbohidrat, taba, mga nucleic acid. Siyempre, hindi bilang isang gas mula sa himpapawid, ngunit bilang isang sangkap ng kemikal, batay sa kung saan nabubuo ang pinaka-kumplikadong mga compound ng kemikal.

Siyempre, ang pangunahing mga nasa kadena na ito ay mga nucleic acid - RNA at DNA. Ito ang mga biopolymer Molekyul na nag-iimbak ng lahat ng impormasyon tungkol sa bawat indibidwal na nabubuhay na organismo, tinutukoy ang paglago at pag-unlad nito, pati na rin ang mga namamana na katangian na ipinapasa sa susunod na henerasyon. At ang oxygen sa mga ito ay gumaganap ng papel ng isang kumokonekta at nagpapatatag na link, dahil siya ang nagkokonekta sa mga nasasakupang bahagi ng mga nucleic acid. Mayroong mas maraming oxygen sa bawat halaman o hayop kaysa sa anumang iba pang elemento.

Gaano karaming oxygen ang kinakain ng katawan?

Naisip mo ba kung magkano ang oxygen na kailangan ng isang tao? Mayroong isang espesyal na tagapagpahiwatig na nagbibigay ng isang ideya ng maximum na pagkuha ng oxygen ng katawan bawat yunit ng oras (MOC), ang halaga nito ay nakasalalay sa pagkarga at pisikal na data ng bawat isa sa atin. Sa maximum na pagkarga, ang halaga ng IPC ay maaaring mula 3 hanggang 6 litro bawat minuto. Ito ang tinaguriang absolute IPC. Iyon ay, eksaktong eksakto ito kung magkano ang oxygen na tinatanggap ng isang naninirahan sa planeta sa average bawat minuto. Ngunit ang mga katawan ng bawat isa ay magkakaiba, at ipinapaliwanag nito ang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga numerong ito. Gayunpaman, ang mga tagapagpahiwatig ng nilalaman ng oxygen sa mga indibidwal na sistema ng katawan ay magkakaiba rin.

Halimbawa, ang tisyu ng kalamnan ng tao ay naglalaman ng halos 16% oxygen. Oo, ito ay naiintindihan, sapagkat sa mga kalamnan ang pagpapalitan ng gas ay nagaganap sa pagitan ng mga tisyu at dugo, pati na rin ang pagpapalitan ng mga nutrisyon at kanilang mga produktong nabubulok. Ang dugo na napayaman ng oxygen ay pumapasok sa mga kalamnan, at ang dugo na puspos ng carbon dioxide ay aalisin. Sa parehong paraan, ang mga karbohidrat at amino acid ay pumapasok sa mga kalamnan, at ang lactic acid at iba pang mga produktong metabolic ay pinapalabas.

Ang tisyu ng buto ay 28.5% oxygen. Bakit ang dami Sapagkat sa tisyu ng buto mayroong isang buong hanay ng mga elemento ng kemikal: ang pangunahing sangkap na hindi organiko - kaltsyum orthophosphate Ca 3 (PO4) 2 - naglalaman ng mas maraming oxygen kaysa sa kaltsyum at posporus, makikita ito kahit mula sa pormula. Tulad ng sa lahat ng iba pang mga cell, sa tisyu ng buto ay may tubig (H 2 O), at ito ay muli ang oxygen. At, syempre, ang mga buto ay naglalaman ng mga organikong sangkap: mga protina (halimbawa, ossein), lipid, carbohydrates, ATP, mga nucleic acid - dapat naglalaman ang mga ito ng carbon, hydrogen, nitrogen, posporus at, syempre, oxygen!

Dahil sa pagkakaroon ng oxygen, ang katawan ng tao ay tunay na "nasusunog" ng labis na mga protina, taba, karbohidrat na may pagkuha ng ilang mga enerhiya ng pagkasunog para sa sarili nitong mga pangangailangan. Pinaniniwalaan na ang katawan ng isang average na tao na may timbang na halos 70 kg ay naglalaman ng hanggang sa 43 kg ng oxygen! Ang pigura na ito ay tinatayang at direktang nakasalalay sa rate ng metabolic, bigat ng katawan, edad, kasarian, klima at maging ang likas na katangian ng diyeta.

Ang pangunahing mapagkukunan ng oxygen para sa mga tao ay ang himpapawid ng Daigdig, kung saan, sa panahon ng paghinga, maaaring makuha ng ating katawan ang dami ng gas na ito na kinakailangan para sa buhay.

Ang oxygen ba ay isang ganap na boon?

Sa unang tingin, tila ito talaga ang kaso. Sapat na alalahanin na ang mga taong may malubhang sakit ay lubos na napagaan ng pagdurusa ng pamilyar sa lahat ng ordinaryong "oxygen cushion". Gayunpaman, hindi lahat napakasimple. Ang oxygen ay mayroong mga kalamangan at kahinaan.

Ang pangmatagalang paglanghap ng hangin na may mataas na nilalaman ng oxygen ay mapanganib sa kalusugan ng tao, dahil sanhi ito ng pagbuo ng tinatawag na mga free radical sa mga tisyu, na nakakagambala sa balanse ng biological ng katawan. Ang mga libreng radical ay likas na mapanirang. Ang kanilang epekto sa katawan ay pareho sa pagiging agresibo nito sa ionizing radiation. Ito ang katangiang ito ng oxygen na ginagamit sa radiation therapy: sa pamamagitan ng pagtaas ng nilalaman ng oxygen sa tumor at pagbawas ng nilalaman nito sa mga nakapaligid na tisyu, pinapataas ng mga oncologist ang pinsala sa radiation sa mga tumor cell at binawasan ang pinsala sa mga malusog.

Ngunit dahil mayroong isang malapit na ugnayan sa pagitan ng oxygen at mga tumor cell, maaaring ang oxygen mismo ang maging sanhi ng cancer? Maraming siyentipiko ang naghahanap ng sagot sa katanungang ito. Ang pinakamatagumpay sa naturang pag-aaral ay ang German biochemist at physiologist, nagwagi ng Nobel Prize na si Otto Warburg. Noong unang bahagi ng 30 ng huling siglo, nagwakas siya: "Ang kanser, hindi katulad ng iba pang mga sakit, ay may hindi mabilang na pangalawang sanhi. Ngunit kahit na para sa kanser, mayroon lamang isang pangunahing dahilan. Mahirap na pagsasalita, ang pangunahing sanhi ng cancer ay ang kapalit ng paghinga gamit ang oxygen sa katawan ng isang normal na cell para sa isa pang uri ng enerhiya - pagbuburo ng glucose. " Sa madaling salita, ang isa sa mga pangunahing sanhi ng mga cancer na tumor ay ang malnutrisyon, na sanhi ng gutom sa oxygen, o cell hypoxia.

Hukom para sa iyong sarili. Ang bawat trilyon na mga cell sa aming katawan ay tumatanggap ng pagkain at oxygen mula sa intercellular fluid na pumapaligid dito. Kaugnay nito, ang intercellular fluid na ito ay binubuo ng mga sangkap na natanggap namin mula sa pagkain, digesting at assimilating na pagkain. Karaniwan, ang intercellular fluid ay may bahagyang reaksyon ng alkalina, na mahigpit na kinakailangan para sa aming dugo. Kung ang intercellular fluid ay acidified ng mga lason mula sa pagkain na kinakain natin, iyon ay, ang pH nito ay nagiging mas mababa sa 7, ang cell ay nagsimulang magutom, tumatanggap ng mas kaunting mga nutrisyon at oxygen. At ano ang natitira para sa kanya upang makaligtas? Noon nagsimula siyang muling mabuhay upang maiakma ang binago na diyeta. Ganito nagsisimula at umunlad ang isang bukol. Karaniwang tumatagal ng ilang taon ang prosesong ito. Samakatuwid, ang pag-iwas sa kanser ay nakasalalay sa napapanahong pagtataguyod ng pinakamainam na biobalance ng oxygen sa katawan ng tao, na direktang nauugnay sa likas na pagkain ng ating diyeta.

Pag-iwas sa cancer

Kamakailan-lamang, pinatunayan muli ng mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Pennsylvania na ang mga libreng radical na nabuo sa katawan sa panahon ng mga reaksyon ng redox ay maaaring makapinsala sa mga istruktura ng cellular at DNA, na kung saan, ay maaaring magpalitaw ng pagbuo ng cancer sa baga. Sa parehong oras, mayroong isang direktang ugnayan sa pagitan ng taas ng paninirahan ng isang tao sa itaas ng antas ng dagat at ng insidente ng cancer sa baga. Ayon sa istatistika, mas mataas sa antas ng dagat ang tirahan ng isang tao ay, mas mababa ang posibilidad na makatagpo ng cancer sa baga. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa mataas na altitude mayroong isang mas mababang nilalaman ng oxygen sa hangin.

Samakatuwid, kahit na ang oxygen ay ganap na kinakailangan para mabuhay ang isang tao, ang papel nito sa katawan ng tao ay malayo sa hindi malinaw. Ano ang ibig sabihin nito sa pagsasanay? Isa lang. Ang isang tao ay may isang paraan lamang upang maitama ang sitwasyon - upang baguhin nang radikal ang kanyang diyeta! Ang mga cell ng cancer ay nangangailangan ng lactic acid, na nabuo bilang isang resulta ng "pagkasunog" ng katawan ng tao ng mga sugars na ibinibigay ng pagkain? Nangangahulugan ito na ang pag-iwas sa asukal at carbohydrates ay ang tamang paraan upang maiwasan ang cancer. Siyempre, lahat ay mabuti sa katamtaman. Samakatuwid, hindi ka dapat magmadali. Kailangan mong baguhin nang paunti-unti ang iyong diyeta at palaging nasa ilalim ng pangangasiwa ng isang doktor.

Ang cancer ay isang sakit ng sibilisasyon. At bagaman, tulad ng ipinapakita ng mga labi ng fossil, ang kanser ay natagpuan sa mga butiki at mga sinaunang tao, ngayon ang kanser ay naging isang epidemya. Isa sa mga kadahilanan ay ang pagbabago sa ugali ng pagkain ng tao. Nakatutuwa na ang mga kinatawan ng mga hilagang tao, na ang diyeta na ayon sa kaugalian ay binubuo ng karne at isda, ay hindi namatay sa cancer bago nila pamilyar ang sibilisasyong Kanluranin. Siguro oras na upang seryosohang pag-isipan ito? Hindi kita hinihimok na ideklara ang isang boycott ng matamis, ngunit ang aking malalim na paniniwala na ang bawat modernong sibilisadong tao ay obligadong bawasan ang kanilang halaga sa diyeta hanggang sa makatuwirang mga limitasyon.

Oxygen- isa sa mga pinaka-karaniwang elemento hindi lamang sa likas na katangian, kundi pati na rin sa komposisyon ng katawan ng tao.

Ang mga espesyal na katangian ng oxygen bilang isang sangkap ng kemikal ay ginawang isang kinakailangang kasosyo sa mga pangunahing proseso ng buhay sa kurso ng ebolusyon ng mga nabubuhay na nilalang. Ang elektronikong pagsasaayos ng oxygen Molekyul ay tulad na mayroon itong mga hindi pares na electron na lubos na reaktibo. Samakatuwid, ang pagkakaroon ng mataas na mga katangian ng oxidizing, ang molekula ng oxygen ay ginagamit sa mga biological system bilang isang uri ng bitag para sa mga electron, na ang enerhiya ay napapatay kapag sila ay nakagapos sa oxygen sa isang water Molekyul.

Walang duda na ang oxygen ay "dumating sa korte" para sa biological na proseso bilang isang electron acceptor. Ang solubility ng oxygen kapwa sa tubig at sa yugto ng lipid ay kapaki-pakinabang din para sa organismo, na ang mga cell (lalo na ang mga biological membranes) ay binuo ng mga materyales na magkakaiba sa mga terminong pisikal at kemikal. Ginagawa nitong posible para sa kanya na madaling maikalat sa anumang istrukturang pagbubuo ng mga cell at lumahok sa mga reaksyon ng oxidative. Totoo, ang oxygen ay natutunaw sa taba ng maraming beses na mas mahusay kaysa sa isang may tubig na daluyan, at isinasaalang-alang ito kapag gumagamit ng oxygen bilang isang therapeutic agent.

Ang bawat cell sa ating katawan ay nangangailangan ng walang patid na paghahatid ng oxygen, kung saan ginagamit ito sa iba't ibang mga reaksyon ng metabolic. Upang maihatid at maiuri ito sa mga cell, kinakailangan ng isang malakas na kagamitan sa transportasyon.

Karaniwan, ang mga cell ng katawan ay kailangang magbigay ng halos 200-250 ML ng oxygen bawat minuto. Madaling makalkula na ang pangangailangan para sa bawat araw ay malaki (mga 300 liters). Sa pagsusumikap, ang pangangailangan na ito ay nagdaragdag ng sampung beses.

Ang pagsasabog ng oxygen mula sa pulmonary alveoli sa dugo ay nangyayari dahil sa pagkakaiba ng alveolar-capillary (gradient) ng pag-igting ng oxygen, kung saan, kapag huminga ng ordinaryong hangin, ay: 104 (pO 2 sa alveoli) - 45 (pO 2 sa pulmonary capillaries) = 59 mm Hg. Art.

Ang alveolar air (na may average na kapasidad ng baga na 6 liters) ay naglalaman ng hindi hihigit sa 850 ML ng oxygen, at ang reserbang alveolar na ito ay maaaring magbigay sa oxygen ng katawan sa loob lamang ng 4 na minuto, na ibinigay na ang average na pangangailangan ng oxygen sa katawan sa normal na estado nito ay humigit-kumulang na 200 ml bawat minuto.

Kinakalkula na kung ang molekular oxygen ay natunaw lamang sa plasma ng dugo (at mahina itong natutunaw - 0.3 ML sa 100 ML ng dugo), pagkatapos upang matiyak ang normal na pangangailangan ng mga cell dito, kinakailangan upang madagdagan ang rate ng ang pag-agos ng dugo sa vaskular sa 180 liters bawat minuto. Sa katunayan, ang dugo ay gumagalaw sa bilis na 5 liters bawat minuto. Isinasagawa ang paghahatid ng oxygen sa mga tisyu dahil sa isang kahanga-hangang sangkap - hemoglobin.

Naglalaman ang hemoglobin ng 96% na protina (globin) at 4% na bahagi na hindi protina (heme). Ang hemoglobin, tulad ng isang pugita, ay nakakakuha ng oxygen kasama ang apat na galamay nito. Ang papel na ginagampanan ng "tentacles", partikular na ang pag-agaw ng mga molekula ng oxygen sa arterial na dugo ng baga, ay ginaganap ng heme, o sa halip ang magkatulad na iron atom sa gitna nito. Ang iron ay "nakakabit" ng apat na bono sa loob ng porphyrin ring. Ang nasabing isang kumplikadong bakal na may porphyrin ay tinatawag na protoheme o simpleng heme. Ang dalawa pang mga iron bond ay nakadirekta patayo sa eroplano ng porphyrin ring. Ang isa sa kanila ay pupunta sa protein subunit (globin), at ang iba ay libre, ito ang direktang nakakakuha ng molekular oxygen.

Ang mga chain ng hemoglobin polypeptide ay nakaayos sa espasyo sa paraang lumalapit ang kanilang pagsasaayos ng spherical. Ang bawat isa sa apat na globules ay may isang "bulsa" kung saan inilalagay ang heme. Ang bawat isa sa mga hiyas ay may kakayahang makakuha ng isang oxygen Molekyul. Ang isang hemoglobin Molekyul ay maaaring magbigkis ng hanggang sa apat na mga molekulang oxygen.

Paano "gumagana" ang hemoglobin?

Ang mga pagmamasid sa pag-ikot ng paghinga ng "molekular baga" (tulad ng sikat na siyentipikong Ingles na M. Perutz na tinawag na hemoglobin) ay nagpapakita ng kamangha-manghang mga tampok ng pigment protein na ito. Ito ay lumalabas na ang lahat ng apat na hemes ay gumagana sa konsyerto kaysa sa autonomous. Ang bawat isa sa mga hiyas ay, tulad ng ito, ay nabatid tungkol sa kung ang kasosyo nito ay nakakabit na oxygen o hindi. Sa deoxyhemoglobin, lahat ng "tentacles" (iron atoms) ay lumalabas mula sa eroplano ng porphyrin ring at handa nang magbigkis ng isang Molekyul na oxygen. Ang pagkakaroon ng nahuli na isang oxygen Molekyul, iron ay iginuhit sa porphyrin ring. Ang unang molekyul na oxygen ay nakakabit ng pinakamahirap, at ang bawat kasunod ay nagiging mas mahusay at mas madali. Sa madaling salita, ang hemoglobin ay kumikilos ayon sa salawikain na "ang gana ay kasama ng pagkain". Ang pagdaragdag ng oxygen ay binabago pa ang mga pag-aari ng hemoglobin: ito ay nagiging isang mas malakas na acid. Ang katotohanang ito ay may malaking kahalagahan sa pagdadala ng oxygen at carbon dioxide.

Napuno ng oxygen sa baga, ang hemoglobin sa komposisyon ng erythrocytes ay nagdadala nito sa daloy ng dugo sa mga selyula at tisyu ng katawan. Gayunpaman, bago mababad ang hemoglobin, ang oxygen ay dapat na matunaw sa plasma ng dugo at dumaan sa erythrocyte membrane. Mahalaga para sa isang doktor sa pagsasanay, lalo na kapag gumagamit ng oxygen therapy, na isaalang-alang ang potensyal ng erythrocyte hemoglobin upang mapanatili at maghatid ng oxygen.

Ang isang gramo ng hemoglobin sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay maaaring magbigkis ng 1.34 ML ng oxygen. Ang pagtatalo pa, maaari itong kalkulahin na sa isang average na nilalaman ng hemoglobin sa dugo na 14-16 ML%, 100 ML ng dugo ang nagbubuklod ng 18-21 ML ng oxygen. Kung isasaalang-alang natin ang dami ng dugo, na nag-average ng halos 4.5 liters para sa mga kalalakihan at 4 liters para sa mga kababaihan, kung gayon ang maximum na aktibidad ng pagbubuklod ng erythrocyte hemoglobin ay tungkol sa 750-900 ML ng oxygen. Siyempre, posible lamang ito kapag ang lahat ng hemoglobin ay puspos ng oxygen.

Kapag humihinga ang hangin sa atmospera, ang hemoglobin ay hindi ganap na puspos - ng 95-97%. Maaari mong mababad ito sa pamamagitan ng paggamit ng purong oxygen para sa paghinga. Sapat na upang madagdagan ang nilalaman nito sa nalanghap na hangin sa 35% (sa halip na karaniwang 24%). Sa kasong ito, ang kapasidad ng oxygen ay magiging maximum (katumbas ng 21 ML O 2 bawat 100 ML ng dugo). Mas maraming oxygen ang hindi makakagapos dahil sa kawalan ng libreng hemoglobin.

Ang isang maliit na halaga ng oxygen ay nananatiling natunaw sa dugo (0.3 ml bawat 100 ML ng dugo) at inilipat sa form na ito sa mga tisyu. Sa ilalim ng natural na mga kondisyon, ang mga pangangailangan ng mga tisyu ay nasiyahan ng oxygen na nauugnay sa hemoglobin, dahil ang oxygen na natunaw sa plasma ay bale-wala - 0.3 ML lamang sa 100 ML ng dugo. Samakatuwid ang konklusyon: kung ang katawan ay nangangailangan ng oxygen, kung gayon hindi ito mabubuhay nang walang hemoglobin.

Sa panahon ng buhay nito (katumbas ito ng humigit-kumulang na 120 araw), ang erythrocyte ay gumagawa ng isang napakalaki na trabaho, na naglilipat ng halos isang bilyong oxygen molekula mula sa baga papunta sa mga tisyu. Gayunpaman, ang hemoglobin ay may isang kagiliw-giliw na tampok: hindi ito palaging nagdaragdag ng oxygen na may parehong pagkasabik, tulad ng hindi ito ibinibigay sa mga nakapaligid na cell na may parehong pagkasabik. Ang pag-uugali ng hemoglobin na ito ay natutukoy ng spatial na istraktura nito at maaaring makontrol ng parehong panloob at panlabas na mga kadahilanan.

Ang proseso ng saturation ng hemoglobin na may oxygen sa baga (o dissociation ng hemoglobin sa cells) ay inilarawan ng isang hugis na S curve. Salamat sa gayong pagtitiwala, ang isang normal na supply ng mga cell na may oxygen ay posible kahit na may maliit na patak dito sa dugo (mula 98 hanggang 40 mm Hg).

Ang posisyon ng hugis S na kurba ay hindi pare-pareho, at ang pagbabago nito ay nagpapahiwatig ng mahahalagang pagbabago sa mga biological na katangian ng hemoglobin. Kung ang curve ay lumiliko sa kaliwa at ang baluktot ay bumababa, pagkatapos ito ay nagpapahiwatig ng isang pagtaas sa pagiging malapit ng hemoglobin para sa oxygen, isang pagbawas sa proseso ng pag-reverse - ang pagkakahiwalay ng oxyhemoglobin. Sa kabaligtaran, ang isang paglilipat ng curve na ito sa kanan (at isang pagtaas sa baluktot) ay nagpapatunay sa kabaligtaran ng larawan - isang pagbawas sa pagiging malapit ng hemoglobin para sa oxygen at isang mas mahusay na pagbabalik sa mga tisyu nito. Malinaw na ang paglilipat ng curve sa kaliwa ay angkop para sa pagkuha ng oxygen sa baga, at sa kanan - para sa paglabas nito sa mga tisyu.

Ang curve ng dissociation ng oxyhemoglobin ay nagbabago depende sa pH ng daluyan at temperatura. Mas mababa ang pH (lumipat patungo sa acidic side) at mas mataas ang temperatura, ang mas masahol na oxygen ay nakuha ng hemoglobin, ngunit mas mahusay na ibinibigay ito sa mga tisyu habang pinaghiwalay ang oxyhemoglobin. Samakatuwid ang konklusyon: sa isang mainit na kapaligiran, ang saturation ng dugo na may oxygen ay hindi epektibo, ngunit sa pagtaas ng temperatura ng katawan, ang pagbaba ng oxyhemoglobin mula sa oxygen ay napakaaktibo.

Ang Erythrocytes ay mayroon ding sariling aparato sa pagkontrol. Ito ay 2,3-diphosphoglyceric acid, na nabuo sa panahon ng pagkasira ng glucose. Ang "mood" ng hemoglobin na may kaugnayan sa oxygen ay nakasalalay din sa sangkap na ito. Kapag ang 2,3-diphosphoglyceric acid ay naipon sa erythrocytes, binabawasan nito ang ugnayan ng hemoglobin para sa oxygen at isinusulong ang paglabas nito sa mga tisyu. Kung hindi ito sapat, ang larawan ay ang kabaligtaran.

Ang mga kagiliw-giliw na kaganapan ay nagaganap din sa mga capillary. Sa arterial end ng capillary, ang oxygen diffusion ay nangyayari na patayo sa paggalaw ng dugo (mula sa dugo papunta sa cell). Ang paggalaw ay nagaganap sa direksyon ng pagkakaiba sa bahagyang mga presyon ng oxygen, ibig sabihin, sa mga cell.

Ang mga cell ay nagbibigay ng kagustuhan sa pisikal na natunaw na oxygen, at ginagamit ito sa unang lugar. Sa parehong oras, ang oxyhemoglobin ay inaalis din mula sa pasanin nito. Ang mas masinsinang paggana ng organ, mas nangangailangan ito ng oxygen. Kapag ang oxygen ay pinakawalan, ang mga tentacles ng hemoglobin ay pinakawalan. Dahil sa pagsipsip ng oxygen ng mga tisyu, ang nilalaman ng oxyhemoglobin sa venous na dugo ay bumaba mula 97 hanggang 65-75%.

Ang pag-aalis ng oxyhemoglobin kasama ang paraan ay nag-aambag sa pagdadala ng carbon dioxide. Ang huli, na nabuo sa mga tisyu bilang pagtatapos na produkto ng pagkasunog ng mga sangkap na naglalaman ng carbon, ay pumapasok sa daluyan ng dugo at maaaring maging sanhi ng isang makabuluhang pagbaba sa ph ng daluyan (acidification), na hindi tugma sa buhay. Sa katunayan, ang pH ng arterial at venous na dugo ay maaaring magbagu-bago sa isang napaka-makitid na saklaw (hindi hihigit sa 0.1), at para dito kinakailangan na i-neutralize ang carbon dioxide at dalhin ito mula sa mga tisyu sa baga.

Ito ay kagiliw-giliw na ang akumulasyon ng carbon dioxide sa mga capillary at isang bahagyang pagbawas sa ph ng daluyan ay nag-aambag lamang sa paglabas ng oxygen ng oxyhemoglobin (ang curve ng dissociation ay lumilipat sa kanan, at ang hugis ng S na liko ay tumataas). Ang hemoglobin, na gumaganap ng papel ng mismong sistema ng buffer ng dugo, ay nag-neutralize ng carbon dioxide. Gumagawa ito ng mga bikarbonate. Ang bahagi ng carbon dioxide ay nakagapos ng hemoglobin mismo (bilang isang resulta, nabuo ang carbhemoglobin). Tinatayang ang hemoglobin ay direkta o hindi direktang kasangkot sa pagdala mula sa mga tisyu patungo sa baga hanggang sa 90% ng carbon dioxide. Ang mga pabalik na proseso ay nagaganap sa baga, dahil ang oxygenation ng hemoglobin ay humahantong sa isang pagtaas ng mga acidic na katangian at paglabas ng mga hydrogen ions sa kapaligiran. Ang huli, na pinagsasama sa mga bikarbonates, ay bumubuo ng carbonic acid, na nahahati ng enzyme carbonic anhydrase sa carbon dioxide at tubig. Ang carbon dioxide ay pinakawalan ng baga, at oxyhemoglobin, na nagbubuklod na mga cation (sa halip na mahiwalay ang mga hydrogen ions), ay lumilipat sa mga capillary ng mga peripheral na tisyu. Ang gayong malapit na koneksyon sa pagitan ng mga pagkilos ng pagbibigay ng mga tisyu sa oxygen at pag-alis ng carbon dioxide mula sa mga tisyu patungo sa baga ay nagpapaalala sa atin na kapag gumagamit ng oxygen para sa mga layunin ng gamot, hindi dapat kalimutan ng isa ang tungkol sa isa pang pagpapaandar ng hemoglobin - upang palayain ang katawan mula sa labis carbon dioxide.

Ang pagkakaiba sa arterial-venous o ang pagkakaiba-iba ng presyon ng oxygen sa kahabaan ng capillary (mula sa arterial hanggang sa venous end) ay nagbibigay ng isang ideya tungkol sa demand na oxygen ng tisyu. Ang haba ng daanan ng maliliit na ugat ng oxyhemoglobin ay magkakaiba sa iba't ibang mga organo (at ang kanilang mga kinakailangan sa oxygen ay hindi pareho). Samakatuwid, halimbawa, ang pag-igting ng oxygen sa utak ay bumaba nang mas mababa kaysa sa myocardium.

Gayunpaman, narito, dapat magreserba ang isa at tandaan na ang myocardium at iba pang mga tisyu ng kalamnan ay nasa mga espesyal na kondisyon. Ang mga cell ng kalamnan ay may isang aktibong sistema para sa pagkuha ng oxygen mula sa dumadaloy na dugo. Ang pagpapaandar na ito ay ginaganap ng myoglobin, na may parehong istraktura at gumagana sa parehong prinsipyo tulad ng hemoglobin. Ang myoglobin lamang ang may isang kadena ng protina (at hindi apat, tulad ng sa hemoglobin) at, nang naaayon, isang heme. Ang Myoglobin ay tulad ng isang isang-kapat ng hemoglobin at nakakakuha lamang ng isang oxygen Molekul.

Ang kakaibang katangian ng istraktura ng myoglobin, na kung saan ay limitado lamang sa antas ng tertiary ng samahan ng protina na molekula nito, ay nauugnay sa pakikipag-ugnay sa oxygen. Ang Myoglobin ay nagbubuklod ng oxygen nang limang beses nang mas mabilis kaysa sa hemoglobin (mayroon itong mataas na pagkakaugnay sa oxygen). Ang kurba ng saturation ng myoglobin (o dissociation ng oxymyoglobin) na may oxygen ay may anyo ng isang hyperbole, sa halip na isang hugis ng S na form. Mayroong isang mahusay na biological kahulugan sa ito, dahil ang myoglobin, na matatagpuan malalim sa kalamnan tissue (kung saan ang bahagyang presyon ng oxygen ay mababa), sabik na kunin ang oxygen kahit na sa ilalim ng mga kondisyon ng mahinang pag-igting nito. Ang isang uri ng reserba ng oxygen ay nilikha, na ginugol, kung kinakailangan, para sa pagbuo ng enerhiya sa mitochondria. Halimbawa, sa kalamnan ng puso, kung saan maraming myoglobin, sa panahon ng diastole, isang reserbang oxygen ay nabuo sa mga cell sa anyo ng oxymyoglobin, na sa panahon ng systole ay nasisiyahan ang mga pangangailangan ng kalamnan na tisyu.

Tila, ang patuloy na gawaing mekanikal ng mga kalamnan ng kalamnan ay nangangailangan ng karagdagang mga aparato para sa pansing at pagreserba ng oxygen. Nilikha ito ng kalikasan sa anyo ng myoglobin. Posibleng ang mga cell na hindi kalamnan ay mayroon ding hindi pa alam na mekanismo para sa pagkuha ng oxygen mula sa dugo.

Sa pangkalahatan, ang pagiging kapaki-pakinabang ng gawain ng erythrocyte hemoglobin ay natutukoy ng kung gaano ito maiparating sa cell at ilipat ang mga molekula ng oxygen dito at inilabas ang carbon dioxide na naipon sa mga capillary ng tisyu. Sa kasamaang palad, ang manggagawa na ito minsan ay hindi gumagana nang buong lakas at walang kasalanan ng kanyang sarili: ang paglabas ng oxygen mula sa oxyhemoglobin sa capillary ay nakasalalay sa kakayahan ng mga reaksyon ng biokimikal sa mga cell na ubusin ang oxygen. Kung maliit na oxygen ang natupok, kung gayon ito ay tila "stagnate" at, dahil sa mababang solubility nito sa isang likidong daluyan, hindi na nagmula sa arterial bed. Sa parehong oras, sinusunod ng mga doktor ang pagbawas sa pagkakaiba-iba ng arteriovenous oxygen. Ito ay lumalabas na ang hemoglobin ay walang silbi na nagdadala ng bahagi ng oxygen, at bukod sa, tinatitiis nito ang mas kaunting carbon dioxide. Ang sitwasyon ay hindi kaaya-aya.

Ang kaalaman sa mga regularidad ng pagpapatakbo ng oxygen transport system sa natural na mga kondisyon ay nagbibigay-daan sa doktor na gumuhit ng isang bilang ng mga kapaki-pakinabang na konklusyon para sa wastong paggamit ng oxygen therapy. Hindi sinasabi na kinakailangan na gamitin, kasama ang oxygen, mga ahente na nagpapasigla ng spectropoiesis, nagdaragdag ng daloy ng dugo sa apektadong katawan at tumutulong sa paggamit ng oxygen sa mga tisyu ng katawan.

Sa parehong oras, kinakailangang malinaw na malaman para sa kung anong mga layunin ang natupok na oxygen sa mga cell, tinitiyak ang kanilang normal na pagkakaroon?

Papunta sa lugar ng paglahok sa mga metabolic reaksyon sa loob ng mga cell, nadaig ng oxygen ang maraming istruktura na istruktura. Ang pinakamahalaga sa mga ito ay mga biological membrane.

Ang anumang cell ay may plasma (o panlabas) na lamad at isang kakaibang pagkakaiba-iba ng iba pang mga istraktura ng lamad na pumipigil sa mga subcellular na partikulo (organelles). Ang mga membranes ay hindi lamang mga partisyon, ngunit mga pormasyon na nagsasagawa ng mga espesyal na pag-andar (transport, pagkabulok at pagbubuo ng mga sangkap, pagbuo ng enerhiya, atbp.), Na natutukoy ng kanilang samahan at ang komposisyon ng mga biomolecule na kasama dito. Sa kabila ng pagkakaiba-iba sa hugis at sukat ng mga lamad, binubuo ang mga ito ng mga protina at lipid. Ang natitirang mga sangkap, na matatagpuan din sa mga lamad (halimbawa, mga karbohidrat), ay konektado ng mga bono ng kemikal alinman sa mga lipid o may mga protina.

Hindi namin bibigyan ng pansin ang mga detalye ng samahan ng mga protein-lipid Molekyul sa mga lamad. Mahalagang tandaan na ang lahat ng mga modelo ng istraktura ng biomembranes ("sandwich", "mosaic", atbp.) Ipinapalagay ang pagkakaroon ng isang bimolecular lipid film sa mga lamad, na pinagsama-sama ng mga molekula ng protina.

Ang layer ng lipid ng lamad ay isang likidong film na pare-pareho ang paggalaw. Ang oxygen, dahil sa mahusay nitong solubility sa fats, ay dumadaan sa dobleng layer ng lipid ng mga lamad at pumapasok sa mga cell. Ang bahagi ng oxygen ay inililipat sa panloob na kapaligiran ng mga cell sa pamamagitan ng mga carrier tulad ng myoglobin. Pinaniniwalaang ang oxygen ay nasa isang natutunaw na estado sa selyula. Marahil, mas natutunaw ito sa mga formasyong lipid, at mas mababa sa mga hydropilic formations. Alalahanin na ang istraktura ng oxygen ay nakakatugon sa mga pamantayan ng isang oxidizer na ginamit bilang isang electron trap sa pinakamahusay na posibleng paraan. Alam na ang pangunahing konsentrasyon ng mga reaksyon ng oxidative ay nangyayari sa mga espesyal na organelles, mitochondria. Ang mga matalinhagang paghahambing, na pinagkalooban ng mitochondria ng mga siyentipiko-biochemist, ay nagpapahiwatig ng layunin ng maliit na (0.5 hanggang 2 microns na laki) na mga maliit na butil. Tinawag silang parehong "mga istasyon ng kuryente" at "mga istasyon ng kuryente" ng cell, sa gayon binibigyang diin ang kanilang nangungunang papel sa pagbuo ng mga compound na mayaman sa enerhiya.

Dito, marahil, ito ay nagkakahalaga ng paggawa ng isang maliit na pagkasira. Tulad ng alam mo, ang isa sa mga pangunahing tampok ng mga nabubuhay na bagay ay mahusay na pagkuha ng enerhiya. Gumagamit ang katawang tao ng mga panlabas na mapagkukunan ng enerhiya - mga sustansya (carbohydrates, lipid at protina), na hinati sa mas maliit na mga piraso (monomer) sa tulong ng mga hydrolytic enzyme ng gastrointestinal tract. Ang huli ay hinihigop at naihatid sa mga cell. Ang mga sangkap lamang na naglalaman ng hydrogen, na mayroong maraming suplay ng libreng enerhiya, ang may halaga sa enerhiya. Ang pangunahing gawain ng cell, o sa halip ang mga enzyme na nilalaman dito, ay upang maproseso ang mga substrates sa paraang mapunit ang hydrogen mula sa kanila.

Halos lahat ng mga sistema ng enzyme na nagsasagawa ng katulad na papel ay naisalokal sa mitochondria. Narito ang isang piraso ng glucose (pyruvic acid), fatty acid at carbon skeletons ng mga amino acid ay na-oxidized. Matapos ang pangwakas na pagproseso, ang natitirang hydrogen ay "hinubad" mula sa mga sangkap na ito.

Ang hydrogen, na pinaghiwalay mula sa masusunog na mga sangkap sa tulong ng mga espesyal na enzyme (dehydrogenases), ay walang malayang form, ngunit may kaugnayan sa mga espesyal na carrier - coenzymes. Ang mga ito ay nagmula sa nikotinamide (bitamina PP) - NAD (nicotinamide adenine dinucleotide), NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) at mga derivatives ng riboflavin (bitamina B2) - FMN (flavin mononucleotide) at FAD (flavin adenine dinucleotide).

Ang hydrogen ay hindi agad nasusunog, ngunit unti-unting, sa mga bahagi. Kung hindi man, ang cell ay hindi maaaring magamit ang enerhiya nito, dahil ang pakikipag-ugnay ng hydrogen sa oxygen ay maaaring maging sanhi ng isang pagsabog, na kung saan ay madaling ipinakita sa mga eksperimento sa laboratoryo. Upang maibigay ng hydrogen ang enerhiya na nakaimbak dito sa mga bahagi, mayroong isang tanikala ng mga carrier ng electron at proton sa panloob na lamad ng mitochondria, kung hindi man ay tinawag na respiratory chain. Sa isang tiyak na bahagi ng kadena na ito, magkakaiba ang mga landas ng mga electron at proton; ang mga electron ay tumatalon kasama ang mga cytochromes (binubuo, tulad ng hemoglobin, ng protina at heme), at ang mga proton ay lumalabas sa kapaligiran. Sa huling punto ng chain ng paghinga, kung saan matatagpuan ang cytochrome oxidase, ang mga electron ay "nadulas" papunta sa oxygen. Sa kasong ito, ang enerhiya ng mga electron ay ganap na napapatay, at ang oxygen, mga umiiral na proton, ay nabawasan sa isang Molekyul ng tubig. Ang tubig ay hindi na halaga ng enerhiya para sa katawan.

Ang enerhiya na ibinuga ng mga electron na tumatalon kasama ang respiratory chain ay ginawang enerhiya ng mga bono ng kemikal ng adenosine triphosphate - ATP, na nagsisilbing pangunahing nagtitipon ng enerhiya sa mga nabubuhay na organismo. Dahil dito ay pinagsama ang dalawang kilos: oksihenasyon at pagbuo ng mga bond na pospeyt na mayaman sa enerhiya (magagamit sa ATP), ang proseso ng pagbuo ng enerhiya sa chain ng respiratory ay tinatawag na oxidative phosphorylation.

Paano ang kombinasyon ng paggalaw ng mga electron kasama ang chain ng paghinga at ang pagkuha ng enerhiya sa paggalaw na ito? Hindi pa malinaw. Samantala, ang pagkilos ng mga converter ng biological na enerhiya ay magiging posible upang malutas ang maraming mga isyu na nauugnay sa kaligtasan ng mga cell ng katawan na apektado ng proseso ng pathological, bilang isang panuntunan, nakakaranas ng gutom sa enerhiya. Ayon sa mga dalubhasa, ang pagsisiwalat ng mga lihim ng mekanismo ng pagbuo ng enerhiya sa mga nabubuhay na bagay ay hahantong sa paglikha ng mga mas teknikal na nagbibigay ng lakas sa teknolohiya.

Ito ang mga pananaw. Sa ngayon, nalalaman na ang pagkuha ng enerhiya ng electron ay nangyayari sa tatlong bahagi ng chain ng paghinga at, samakatuwid, kapag sinunog ang dalawang atomo ng hydrogen, nabubuo ang tatlong mga molekulang ATP. Ang kahusayan ng naturang isang transformer ng enerhiya ay papalapit sa 50%. Isinasaalang-alang na ang bahagi ng enerhiya na ibinibigay sa cell sa panahon ng oksihenasyon ng hydrogen sa respiratory chain ay hindi bababa sa 70-90%, ang mga makukulay na paghahambing na iginawad sa mitochondria ay naging malinaw.

Ang enerhiya ng ATP ay ginagamit sa iba't ibang mga proseso: para sa pagpupulong ng mga kumplikadong istraktura (halimbawa, mga protina, taba, karbohidrat, mga nucleic acid) mula sa pagbuo ng mga protina, para sa pagsasagawa ng aktibidad na mekanikal (pag-urong ng kalamnan), gawaing elektrikal (ang paglitaw at pagkalat ng nerve impulses), transportasyon at akumulasyon ng mga sangkap sa loob ng mga cell, atbp. Sa madaling sabi, imposible ang buhay nang walang enerhiya, at sa sandaling may matalim na kakulangan nito, namamatay ang mga nabubuhay na nilalang.

Bumalik tayo sa tanong ng lugar ng oxygen sa pagbuo ng enerhiya. Sa unang tingin, ang direktang paglahok ng oxygen sa mahalagang proseso na ito ay tila nagkubli. Marahil ay angkop na ihambing ang pagkasunog ng hydrogen (at, kasama ang paraan, ang pagbuo ng enerhiya) na may isang linya ng daloy, bagaman ang chain ng paghinga ay hindi isang linya para sa pagpupulong, ngunit para sa "pag-disassemble" ng isang sangkap.

Sa pinagmulan ng chain ng paghinga ay hydrogen. Mula dito, isang daloy ng mga electron ang nagmamadali sa huling punto - oxygen. Sa kawalan o kawalan ng oxygen, ang linya ng produksyon ay maaaring tumigil o hindi gumana nang buong pag-load, sapagkat walang sinuman na mag-aalis nito, o ang kahusayan sa pag-unload ay limitado. Kung walang daloy ng electron, wala ring enerhiya. Ayon sa apt na kahulugan ng natitirang biochemist na A. Szent-Gyorgyi, ang buhay ay kinokontrol ng daloy ng mga electron, ang paggalaw nito ay itinakda ng isang panlabas na mapagkukunan ng enerhiya - ang Araw. Nakakaakit na ipagpatuloy ang kaisipang ito at idagdag na dahil ang buhay ay pinamamahalaan ng isang daloy ng mga electron, kung gayon ang pagpapatuloy ng naturang daloy ng oxygen

Posible bang palitan ang oxygen ng isa pang electron acceptor, mapawi ang chain ng paghinga at ibalik ang pagbuo ng enerhiya? Sa prinsipyo, posible. Madali itong maipakita sa mga eksperimento sa laboratoryo. Upang mapili ng katawan ang naturang isang electron acceptor bilang oxygen, upang madali itong madala, tumagos sa lahat ng mga cell at lumahok sa mga reaksyon ng redox, ay isang hindi maunawaan na gawain.

Kaya, ang oxygen, habang pinapanatili ang pagpapatuloy ng daloy ng mga electron sa respiratory chain, sa ilalim ng normal na kondisyon, ay nag-aambag sa patuloy na pagbuo ng enerhiya mula sa mga sangkap na pumapasok sa mitochondria.

Siyempre, ang sitwasyong ipinakita sa itaas ay medyo pinasimple, at ginawa namin ito upang mas malinaw na maipakita ang papel na ginagampanan ng oxygen sa pagsasaayos ng mga proseso ng enerhiya. Ang pagiging epektibo ng naturang regulasyon ay natutukoy ng gawain ng aparato para sa pagbabago ng enerhiya ng mga gumagalaw na electron (kasalukuyang elektrisidad) sa enerhiya ng kemikal ng mga bond ng ATP. Magbigay ng mga sustansya kahit sa pagkakaroon ng oxygen. paso sa mitochondria "walang kabuluhan", ang enerhiya ng init na inilabas nang sabay-sabay ay walang silbi para sa katawan, at ang kagutuman sa enerhiya ay maaaring mangyari sa lahat ng kasunod na mga kahihinatnan. Gayunpaman, ang nasabing matinding mga kaso ng kapansanan sa phosphorylation sa panahon ng paglipat ng mga electron sa mitochondria ng mga tisyu ay halos hindi posible at hindi nakatagpo sa pagsasanay.

Mas madalas ang mga kaso ng paglabag sa regulasyon ng produksyon ng enerhiya na nauugnay sa hindi sapat na supply ng oxygen sa mga cell. Nangangahulugan ba ito ng agarang kamatayan? Hindi pala. Ang ebolusyon ay nagtapon ng matalino, na nag-iiwan ng isang tiyak na margin ng lakas ng enerhiya sa mga tisyu ng tao. Ito ay ibinibigay ng isang anoxic (anaerobic) na paraan ng pagbuo ng enerhiya mula sa mga karbohidrat. Ang kahusayan nito, gayunpaman, ay medyo mababa, dahil ang oksihenasyon ng parehong mga nutrisyon sa pagkakaroon ng oxygen ay nagbibigay ng 15-18 beses na mas maraming enerhiya kaysa nang wala ito. Gayunpaman, sa mga kritikal na sitwasyon, ang mga tisyu ng katawan ay mananatiling mabubuhay nang tiyak dahil sa produksyon ng anaerobic na enerhiya (ng glycolysis at glycogenolysis).

Ito ay isang maliit na pagkasira tungkol sa potensyal para sa pagbuo ng enerhiya at pagkakaroon ng isang organismo na walang oxygen, karagdagang katibayan na ang oxygen ang pinakamahalagang regulator ng mga mahahalagang proseso at imposible ang pagkakaroon kung wala ito.

Gayunpaman, hindi gaanong mahalaga ang paglahok ng oxygen hindi lamang sa enerhiya, kundi pati na rin sa mga proseso ng plastik. Ang panig ng oxygen na ito ay itinuro noong 1897 ng aming natitirang kababayan na si A. N. Bach at ang siyentipikong Aleman na si K. Engler, na bumuo ng panukalang "sa mabagal na oksihenasyon ng mga sangkap ng aktibong oxygen." Sa loob ng mahabang panahon, ang mga probisyong ito ay nanatili sa limot dahil sa labis na sigasig ng mga mananaliksik para sa problema ng paglahok ng oxygen sa mga reaksiyong enerhiya. Noong 60s lamang ng ating siglo ang tanong tungkol sa papel na ginagampanan ng oxygen sa oksihenasyon ng maraming mga natural at dayuhang compound na itinaas muli. Bilang ito ay naging, ang prosesong ito ay walang kinalaman sa pagbuo ng enerhiya.

Ang pangunahing organ na gumagamit ng oxygen upang ipakilala ito sa molekula ng oxidized na sangkap ay ang atay. Sa mga cell ng atay, maraming mga banyagang compound ang na-neutralize sa ganitong paraan. At kung ang atay ay wastong tinawag na isang laboratoryo para sa pag-neutralize ng mga gamot at lason, kung gayon ang oxygen sa prosesong ito ay binibigyan ng isang napaka marangal (kung hindi nangingibabaw) na lugar.

Maikling tungkol sa lokalisasyon at pag-aayos ng kagamitan sa pagkonsumo ng oxygen para sa mga layuning plastik. Sa mga lamad ng endoplasmic retikulum, na tumagos sa cytoplasm ng mga hepatic cell, mayroong isang maikling kadena ng transportasyon ng elektron. Ito ay naiiba mula sa isang mahaba (na may maraming bilang ng mga carrier) chain ng paghinga. Ang mapagkukunan ng mga electron at proton sa kadena na ito ay nabawasan NADP, na nabuo sa cytoplasm, halimbawa, sa panahon ng oksihenasyon ng glucose sa siklo ng pentose phosphate (samakatuwid, ang glucose ay maaaring tawaging isang buong kasosyo sa detoxification ng mga sangkap). Ang mga electron at proton ay inililipat sa isang espesyal na protina na naglalaman ng flavin (FAD) at mula rito hanggang sa huling link - isang espesyal na cytochrome na tinatawag na cytochrome P-450. Tulad ng hemoglobin at mitochondrial cytochromes, ito ay isang protina na naglalaman ng heme. Ang pag-andar nito ay dalawa: ito ay nagbubuklod sa oxidized na sangkap at nakikilahok sa pag-aktibo ng oxygen. Ang huling resulta ng tulad ng isang komplikadong pag-andar ng cytochrome P-450 ay ipinahayag sa ang katunayan na ang isang oxygen atom ay pumapasok sa molekula ng oxidized na sangkap, ang pangalawa - sa Molekyul ng tubig. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng pangwakas na gawain ng pagkonsumo ng oxygen sa panahon ng pagbuo ng enerhiya sa mitochondria at sa panahon ng oksihenasyon ng mga sangkap sa endoplasmic retikulum ay halata. Sa unang kaso, ang oxygen ay ginagamit upang makabuo ng tubig, at sa pangalawa, upang mabuo ang parehong tubig at isang oxidized substrate. Ang proporsyon ng oxygen na natupok sa katawan para sa mga plastik na layunin ay maaaring 10-30% (depende sa mga kondisyon para sa kanais-nais na kurso ng mga reaksyong ito).

Walang katuturan na magpose ng isang katanungan (kahit na puro teoretikal) tungkol sa posibilidad ng pagpapalit ng oxygen sa iba pang mga elemento. Isinasaalang-alang na ang landas na ito ng paggamit ng oxygen ay kinakailangan din para sa pagpapalitan ng pinakamahalagang natural na mga compound - kolesterol, mga asido ng apdo, mga steroid na steroid - madaling maunawaan kung gaano kalayo ang pag-andar ng oxygen. Ito ay lumalabas na kinokontrol nito ang pagbuo ng isang bilang ng mga mahahalagang endogenous compound at ang detoxification ng mga banyagang sangkap (o, tulad ng tawag sa kanila ngayon, xenobiotics).

Gayunpaman, dapat pansinin na ang sistemang enzymatic ng endoplasmic retikulum, na gumagamit ng oxygen upang mai-oxidize ang xenobiotics, ay may ilang mga gastos, na kung saan ay ang mga sumusunod. Minsan, kapag ang oxygen ay ipinakilala sa isang sangkap, isang mas nakakalason na compound ang nabuo kaysa sa orihinal. Sa ganitong mga kaso, ang oxygen ay gumaganap bilang isang kasabwat sa pagkalason ng katawan na may hindi nakakapinsalang mga compound. Ang mga nasabing gastos ay tumatagal ng isang seryosong pagliko, halimbawa, kapag ang mga carcinogens ay nabuo mula sa mga pro-carcinogens na may paglahok ng oxygen. Sa partikular, ang kilalang sangkap ng usok ng tabako benzpyrene, na itinuturing na isang carcinogen, ay talagang nakakakuha ng mga katangiang ito kapag na-oxidize sa katawan upang mabuo ang oxybenzopyrene.

Ang mga katotohanang nasa itaas ay pinipilit kaming magbayad ng pansin sa mga proseso ng enzymatic na kung saan ginagamit ang oxygen bilang isang materyal na gusali. Sa ilang mga kaso, kinakailangan upang bumuo ng mga hakbang sa pag-iingat laban sa pamamaraang ito ng pagkonsumo ng oxygen. Ang gawaing ito ay napakahirap, ngunit kinakailangan upang maghanap ng mga diskarte dito upang maituro ang pagkontrol ng mga potensyal ng oxygen sa direksyon na kinakailangan para sa katawan sa tulong ng iba't ibang mga pamamaraan.

Ang huli ay lalong mahalaga sa kaso ng paggamit ng oxygen sa tulad ng isang "hindi kontroladong" proseso tulad ng peroxide (o libreng radikal) na oksihenasyon ng hindi nabubuong mga fatty acid. Ang unsaturated fatty acid ay matatagpuan sa iba't ibang mga lipid sa biological membrane. Ang arkitektura ng mga lamad, ang kanilang pagkamatagusin at ang mga pagpapaandar ng mga protina na enzymatic na bumubuo sa mga lamad ay higit na natutukoy ng ratio ng iba't ibang mga lipid. Nagpapatuloy ang lipid peroxidation sa tulong ng mga enzyme o wala sila. Ang pangalawang pagpipilian ay hindi naiiba mula sa libreng radikal na oksihenasyon ng mga lipid sa maginoo na mga kemikal na sistema at nangangailangan ng pagkakaroon ng ascorbic acid. Ang paglahok ng oxygen sa lipid peroxidation ay, siyempre, hindi ang pinakamahusay na paraan upang magamit ang mahalagang katangian ng biyolohikal na ito. Ang malayang radikal na kalikasan ng prosesong ito, ang nagpasimula ng kung saan ay maaaring maging bivalent iron (ang gitna ng radikal na pagbuo), ay nagbibigay-daan, sa maikling panahon, na humantong sa pagkasira ng lipid backbone ng mga lamad at, dahil dito, sa pagkamatay ng cell .

Gayunpaman, ang nasabing sakuna ay hindi nagaganap sa natural na mga kondisyon. Ang mga selyula ay naglalaman ng natural na mga antioxidant (bitamina E, siliniyum, ilang mga hormon), na pumapasok sa kadena ng lipid peroxidation, na pumipigil sa pagbuo ng mga free radical. Gayunpaman, ang paggamit ng oxygen sa lipid peroxidation, ayon sa ilang mga mananaliksik, ay may positibong aspeto. Sa ilalim ng mga kondisyong biological, kinakailangan ang lipid peroxidation para sa pag-update ng sarili ng mga lamad, dahil ang lipid peroxides ay mas maraming natutunaw na tubig na mga compound at mas madaling palayain mula sa lamad. Ang mga ito ay pinalitan ng mga bago, hydrophobic lipid Molekyul. Ang labis lamang ng prosesong ito ay humahantong sa pagbagsak ng mga lamad at mga pathological shift sa katawan.

Oras na upang kumuha ng stock. Kaya, ang oxygen ay ang pinakamahalagang regulator ng mahahalagang proseso, na ginagamit ng mga cell ng katawan bilang isang kinakailangang sangkap para sa pagbuo ng enerhiya sa respiratory chain ng mitochondria. Ang mga kinakailangang oxygen ng mga proseso na ito ay ibinibigay nang hindi pantay at nakasalalay sa maraming mga kondisyon (sa lakas ng sistemang enzymatic, ang kasaganaan sa substrate at pagkakaroon ng oxygen mismo), ngunit ang bahagi ng oxygen ng leon ay ginugol sa mga proseso ng enerhiya. Samakatuwid, ang "nabubuhay na sahod" at ang pag-andar ng mga indibidwal na tisyu at organo sa talamak na kakulangan ng oxygen ay natutukoy ng mga endogenous oxygen reserves at ang kapasidad ng walang oxygen na landas ng pagbuo ng enerhiya.

Gayunpaman, hindi gaanong mahalaga na magbigay ng oxygen sa iba pang mga proseso ng plastik, kahit na ang isang maliit na bahagi nito ay natupok para dito. Bilang karagdagan sa isang bilang ng mga kinakailangang natural syntheses (kolesterol, mga bile acid, prostaglandins, steroid hormones, mga biologically active na produkto ng amino acid metabolism), ang pagkakaroon ng oxygen ay lalong kinakailangan para sa pag-neutralize ng mga gamot at lason. Sa kaso ng pagkalason sa mga banyagang sangkap, posible, marahil, na aminin ang isang higit na mahalagang kahalagahan ng oxygen para sa plastik kaysa sa mga hangarin sa enerhiya. Sa kaso ng pagkalasing, ang panig na ito ng pagkilos ay nakakahanap ng praktikal na aplikasyon. At sa isang kaso lamang ang doktor ay dapat mag-isip tungkol sa kung paano maglagay ng isang hadlang sa paraan ng pagkonsumo ng oxygen sa mga cell. Ito ay tungkol sa pagsugpo sa paggamit ng oxygen sa lipid peroxidation.

Tulad ng nakikita mo, ang kaalaman sa mga katangian ng paghahatid at mga landas ng pagkonsumo ng oxygen sa katawan ay ang susi sa paglutas ng mga karamdamang nagaganap sa iba't ibang uri ng mga kondisyon na hypoxic, at sa tamang mga taktika ng therapeutic na paggamit ng oxygen sa klinika .

Kung nakakita ka ng isang error, mangyaring pumili ng isang piraso ng teksto at pindutin Ctrl + Enter.

Sa ating katawan, responsable ang oxygen para sa paggawa ng enerhiya. Ang oxygenation ay nangyayari sa ating mga cell salamat lamang sa oxygen - ang pag-convert ng mga nutrisyon (fats at lipid) sa cell enerhiya. Na may pagbawas sa bahagyang presyon (nilalaman) ng oxygen sa antas na nalanghap - ang antas nito sa dugo ay bumababa - ang aktibidad ng katawan sa antas ng cellular ay bumababa. Alam na higit sa 20% ng oxygen ang natupok ng utak. Ang kakulangan ng oxygen ay nag-aambag. Alinsunod dito, kapag bumagsak ang antas ng oxygen, naghihirap ang kabutihan, pagganap, pangkalahatang tono, at kaligtasan sa sakit.
Mahalaga ring malaman na ito ay oxygen na maaaring alisin ang mga lason mula sa katawan.
Mangyaring tandaan na sa lahat ng mga pelikulang banyaga, sa kaso ng isang aksidente o isang taong nasa seryosong kondisyon, unang inilagay ng mga emergency na manggagamot sa biktima ang isang aparato ng oxygen upang madagdagan ang paglaban ng katawan at madagdagan ang kanyang tsansa na mabuhay.
Ang therapeutic effect ng oxygen ay kilala at ginamit sa gamot mula noong pagtatapos ng ika-18 siglo. Sa USSR, ang aktibong paggamit ng oxygen para sa mga layuning pang-iwas ay nagsimula noong dekada 60 ng huling siglo.

Hypoxia

Ang hypoxia o oxygen gutom ay isang mababang nilalaman ng oxygen sa katawan o indibidwal na mga organo at tisyu. Ang hypoxia ay nangyayari kapag may kakulangan ng oxygen sa hininga na hangin at sa dugo, na lumalabag sa mga proseso ng biochemical ng paghinga ng tisyu. Dahil sa hypoxia, ang hindi maibabalik na mga pagbabago ay nabubuo sa mahahalagang bahagi ng katawan. Ang pinaka-sensitibo sa kakulangan ng oxygen ay ang sentral na sistema ng nerbiyos, kalamnan sa puso, tisyu ng bato, atay.
Ang mga manifestations ng hypoxia ay pagkabigo sa paghinga, igsi ng paghinga; hindi paggana ng mga organo at system.

Pinsala sa oxygen

Minsan maririnig mo na ang "Oxygen ay isang ahente ng oxidizing na nagpapabilis sa pag-iipon ng katawan."
Dito, ang maling konklusyon ay nakuha mula sa tamang mensahe. Oo, ang oxygen ay isang ahente ng oxidizing. Salamat lamang dito, ang mga sustansya mula sa pagkain ay naproseso sa enerhiya ng katawan.
Ang takot sa oxygen ay nauugnay sa dalawa sa mga pambihirang katangian nito: mga libreng radikal at pagkalason ng oxygen sa ilalim ng labis na presyon.

1. Ano ang mga libreng radical?
Ang ilan sa napakalaking bilang ng patuloy na nagaganap na oxidative (bumubuo ng enerhiya) at pagbawas ng mga reaksyon ng katawan ay hindi nakumpleto hanggang sa katapusan, at pagkatapos ay ang mga sangkap na may hindi matatag na mga molekula na walang mga pares na electron sa panlabas na antas ng elektronikong, na tinatawag na "mga libreng radical", ay nabuo . Hinahangad nilang makuha ang nawawalang electron mula sa anumang iba pang Molekyul. Ang Molekyul na ito, na naging isang libreng radikal, ay nagnanakaw ng isang elektron mula sa susunod, at iba pa ..
Bakit kailangan ito? Ang isang tiyak na halaga ng mga libreng radical, o oxidant, ay mahalaga sa katawan. Una sa lahat - upang labanan ang mapanganib na mga mikroorganismo. Ang mga libreng radical ay ginagamit ng immune system bilang "projectile" laban sa "invaders". Karaniwan, sa katawan ng tao, 5% ng mga sangkap na nabuo sa panahon ng mga reaksyong kemikal ay nagiging mga libreng radical.
Ang mga pangunahing dahilan para sa pagkagambala ng natural na balanse ng biochemical at pagtaas ng bilang ng mga free radical, sinabi ng mga siyentista, ay emosyonal na pagkapagod, mabibigat na pisikal na aktibidad, pinsala at pagkapagod dahil sa polusyon sa hangin, ang pagkonsumo ng mga de-latang at teknolohikal na hindi wastong naproseso na pagkain, mga gulay at prutas na lumaki sa tulong ng mga herbicide at pestisidyo, ultraviolet at pagkakalantad sa radiation.

Kaya, ang pagtanda ay isang biological na proseso ng pagbagal ng paghahati ng cell, at ang mga libreng radical, na nagkakamali na nauugnay sa pagtanda, ay natural at kinakailangang mekanismo ng pagtatanggol para sa katawan at ang mga mapanganib na epekto ay nauugnay sa pagkagambala ng mga natural na proseso sa katawan ng mga negatibong kadahilanan sa kapaligiran at stress

2. "Ang oxygen ay madaling lason."
Sa katunayan, mapanganib ang labis na oxygen. Ang labis na oxygen ay nagdudulot ng pagtaas sa dami ng oxidized hemoglobin sa dugo at pagbawas sa dami ng nabawasan na hemoglobin. At, dahil ito ang nabawasan na hemoglobin na nagtanggal ng carbon dioxide, ang pagpapanatili nito sa mga tisyu ay humahantong sa hypercapnia - pagkalason ng CO2.
Sa sobrang dami ng oxygen, dumarami ang mga libreng radical metabolite, ang mga kahila-hilakbot na "free radicals" na lubos na aktibo, kumikilos bilang mga oxidant na maaaring makapinsala sa biological membranes ng mga cells.

Nakakakilabot di ba? Agad kong ihinto ang paghinga. Sa kasamaang palad, upang malason ng oxygen, kailangan mo ng mas mataas na presyon ng oxygen, tulad ng, halimbawa, sa isang silid ng presyon (sa panahon ng oxygen barotherapy) o kapag sumisid na may mga espesyal na mixture sa paghinga. Sa ordinaryong buhay, ang mga ganitong sitwasyon ay hindi nangyayari.

3. "Mayroong maliit na oxygen sa mga bundok, ngunit maraming mga mahaba-haba! Yung. nakakasama ang oxygen. "
Sa katunayan, sa Unyong Sobyet, sa mga mabundok na rehiyon ng Caucasus at sa Transcaucasus, isang tiyak na bilang ng mga centenarians ang naitala. Kung titingnan mo ang listahan ng mga napatunayan (ibig sabihin nakumpirma) na mga centenarians ng mundo sa buong kasaysayan nito, ang larawan ay hindi magiging halata: ang pinakalumang centenarians na nakarehistro sa France, ang USA at Japan ay hindi nakatira sa mga bundok.

Sa Japan, kung saan ang pinakamatandang babae sa planeta, si Misao Okawa, na higit na sa 116 taong gulang, ay nabubuhay at nabubuhay pa rin, mayroon ding "isla ng mga mahaba-haba na" Okinawa. Ang average na pag-asa sa buhay dito para sa kalalakihan ay 88 taon, para sa mga kababaihan - 92; mas mataas ito ng 10-15 taon kaysa sa natitirang bahagi ng Japan. Ang isla ay nakolekta ang data sa higit sa pitong daang mga lokal na centenarians na higit sa isang daang taong gulang. Sinabi nila na: "Hindi tulad ng mga highlander ng Caucasian, ang mga Hunzakut ng Hilagang Pakistan at iba pang mga tao na nagmamayabang sa kanilang mahabang buhay, lahat ng mga ipinanganak na Okinawan mula pa noong 1879 ay naitala sa rehistro ng pamilya Hapon - koseki." Ang mga Okinwans mismo ay naniniwala na ang lihim ng kanilang mahabang buhay ay nakasalalay sa apat na mga balyena: diyeta, aktibong pamumuhay, kasarinlan sa sarili at kabanalan. Ang mga lokal na residente ay hindi kailanman kumain nang labis, sumusunod sa prinsipyo ng "hari hachi bu" - upang kumain ng walong-ikasampu. Ang walong-ikasampu ay binubuo ng baboy, damong-dagat at tofu, gulay, daikon at lokal na mapait na pipino. Ang pinakalumang Okinawans ay hindi nakaupo: aktibo silang nagtatrabaho sa lupa, at ang kanilang pahinga ay aktibo din: higit sa lahat gustung-gusto nilang maglaro ng lokal na pagkakaiba-iba ng croquet. Ang Okinawa ay tinaguriang pinakamasayang isla - walang pagmamadali at katangian ng stress ng ang malalaking isla ng Japan. Ang mga lokal ay nakatuon sa pilosopiya ng yuimaru - "isang mabait at magiliw na sama-samang pagsisikap."
Nakatutuwa na sa sandaling lumipat ang mga Okinawans sa iba pang mga bahagi ng bansa, wala nang mga centenarians sa mga naturang tao. Kaya, natuklasan ng mga siyentista na pinag-aaralan ang kababalaghang ito na ang genetikong kadahilanan ay hindi gampanan sa mahabang buhay ng mga taga-isla. At kami, para sa aming bahagi, isinasaalang-alang na napakahalaga na ang Okinawa Islands ay nasa isang aktibong hinahangin ng hangin na lugar sa karagatan, at ang nilalaman ng oxygen sa naturang mga zone ay naitala bilang pinakamataas - 21.9-22% oxygen.

Kadalisayan sa hangin

"Ngunit ang hangin ay marumi sa kalye, at dala ng oxygen ang lahat ng mga sangkap."
Iyon ang dahilan kung bakit ang mga system ng OxyHaus ay may isang tatlong yugto na sistema ng pagsala ng hangin. At ang nalinis na hangin ay napupunta sa zeolite molekular sieve, kung saan ang oxygen mula sa hangin ay pinaghiwalay.

"Maaari ba akong malason ng oxygen?"

Pagkalason ng oxygen, hyperoxia, - nagmumula sa paghinga na naglalaman ng oxygen na mga mixture ng gas (hangin, nitrox) sa nakataas na presyon. Ang pagkalason ng oxygen ay maaaring mangyari kapag gumagamit ng mga aparato ng oxygen, mga nagbabagong aparato, kapag gumagamit ng mga artipisyal na mixture ng gas para sa paghinga, sa panahon ng recompression ng oxygen, at dahil din sa labis na mga therapeutic na dosis sa proseso ng oxygen barotherapy. Sa pagkalason ng oxygen, nabubuo ang mga disfunction ng gitnang sistema ng nerbiyos, mga organ ng respiratory at gumagala.

Paano gumagana ang oxygen sa katawan ng tao?

Higit sa mga ito ay kinakailangan ng isang lumalaking katawan at mga nakikibahagi sa matinding pisikal na aktibidad. Sa pangkalahatan, ang aktibidad sa paghinga na higit sa lahat ay nakasalalay sa maraming panlabas na mga kadahilanan. Halimbawa, kung kumuha ka ng isang cool na sapat na shower, ang dami ng iyong natupok na oxygen ay tataas ng 100% kumpara sa mga kondisyon sa temperatura ng kuwarto. Iyon ay, mas maraming ibinibigay ng isang tao ang init, mas madalas ang kanyang dalas sa paghinga. Narito ang ilang mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol dito:

• sa loob ng 1 oras ang isang tao ay kumonsumo ng 15-20 liters ng oxygen;


• ang dami ng natupok na oxygen: habang ang paggising ay tumataas ng 30-35%, sa panahon ng tahimik na paglalakad - ng 100%, na may magaan na trabaho - ng 200%, na may mahirap na pisikal na trabaho - ng 600% o higit pa;


• ang aktibidad ng mga proseso ng paghinga ay direktang nakasalalay sa kakayahan ng baga. Kaya, halimbawa, sa mga atleta ito ay 1-1.5 liters na higit sa pamantayan, ngunit sa mga propesyonal na manlalangoy maaari itong umabot ng hanggang 6 litro!


• Ang mas malaki ang kapasidad ng baga, mas mababa ang rate ng paghinga at mas malaki ang lalim ng paglanghap. Nailalarawan na halimbawa: ang isang atleta ay tumatagal ng 6-10 na paghinga bawat minuto, habang ang isang ordinaryong tao (hindi isang atleta) ay humihinga sa isang rate na 14-18 na hininga kada minuto.

Kaya bakit kailangan natin ng oxygen?

Ito ay kinakailangan para sa lahat ng buhay sa mundo: kinakain ito ng mga hayop sa proseso ng paghinga, at halaman bitawan ito sa panahon ng potosintesis. Ang bawat buhay na cell ay naglalaman ng higit na oxygen kaysa sa anumang iba pang elemento - tungkol sa 70%.

Matatagpuan ito sa mga molekula ng lahat ng mga sangkap - lipid, protina, karbohidrat, mga nucleic acid at mababang mga compound ng bigat na molekular. At ang buhay ng tao ay magiging hindi maiisip nang wala ang mahalagang sangkap na ito!

Ang proseso ng metabolismo nito ay ang mga sumusunod: una, pumapasok ito sa daluyan ng dugo sa pamamagitan ng baga, kung saan ito ay hinihigop ng hemoglobin at bumubuo ng oxyhemoglobin. Pagkatapos ito ay "transported" sa pamamagitan ng dugo sa lahat ng mga cell ng mga organo at tisyu. Kapag nakagapos, nagmumula ito sa anyong tubig. Sa mga tisyu, ginugugol nito pangunahin sa oksihenasyon ng maraming mga sangkap sa panahon ng kanilang metabolismo. Pagkatapos ito ay nai-metabolize sa tubig at carbon dioxide, pagkatapos ay inilabas mula sa katawan sa pamamagitan ng mga respiratory at excretory system.

Labis na oxygen

Ang pangmatagalang paglanghap ng hangin na napayaman sa elementong ito ay lubhang mapanganib para sa kalusugan ng tao. Ang mataas na konsentrasyon ng O2 ay maaaring maging sanhi ng paglitaw ng mga libreng radical sa mga tisyu, na kung saan ay "mga tagawasak" ng biopolymers, mas tiyak, ang kanilang istraktura at pag-andar.

Gayunpaman, sa gamot, ang isang pamamaraan para sa saturation ng oxygen sa ilalim ng mataas na presyon, na tinatawag na hyperbaric oxygenation, ay ginagamit pa rin upang gamutin ang ilang mga sakit.

Ang labis na oxygen ay mapanganib tulad ng labis na solar radiation. Sa buhay, ang isang tao ay dahan-dahang nasusunog sa oxygen, tulad ng isang kandila. Ang pagtanda ay isang proseso ng pagkasunog. Noong nakaraan, ang mga magsasaka, na patuloy na nasa sariwang hangin at araw, ay nabubuhay nang mas mababa kaysa sa kanilang mga amo - mga maharlika na tumugtog ng musika sa mga saradong bahay at gumugol ng oras sa paglalaro ng kard.