Désoxygénation

le Désoxygénation est la dissociation des molécules d'oxygène des molécules d'hémoglobine dans le sang humain. L'apport d'oxygène au corps est basé sur un cycle d'oxygénation et de désoxygénation. Ce cycle est perturbé par des phénomènes tels que l'intoxication par la fumée.

Qu'est-ce que la désoxygénation?

Lors de la désoxygénation chimique, les atomes d'oxygène sont libérés d'une liaison atomique. La médecine fait référence au terme à la rupture des liaisons oxygène sur l'hémoglobine. L'hémoglobine est le pigment rouge du sang qui contient des atomes de fer divalents. Dans la respiration humaine, l'hémoglobine sert de moyen de transport grâce à cette liaison de fer avec une affinité pour l'oxygène.

Tous les organes et tissus du corps ont besoin d'oxygène. Le sang transporte les atomes d'oxygène vers les branches les plus minces de la circulation sanguine et alimente ainsi tous les tissus.

L'oxygène n'a qu'une solubilité limitée. Par conséquent, il n'est pas seulement présent dans le plasma sanguin sous forme libre, mais également sous forme liée à l'hémoglobine. Cette liaison est également appelée oxygénation et est l'opposé de la désoxygénation.

L'affinité de liaison de l'hémoglobine pour l'oxygène change dans les différents milieux du corps. Lorsque l'affinité diminue, une désoxygénation a lieu. Les atomes d'oxygène sont libérés dans les tissus et organes individuels du corps. L'hémoglobine de liaison est également appelée désoxyhémoglobine. De même, l'hémoglobine liée à l'oxygène est appelée oxyhémoglobine.

Fonction et tâche

L'oxygénation et la désoxygénation travaillent ensemble dans l'organisme humain pour fournir aux tissus de l'oxygène vital. L'oxygène dissous physiquement joue un rôle, par exemple, dans l'échange entre le plasma sanguin et les alvéoles des poumons. L'échange d'oxygène a lieu entre le plasma et l'interstitium par diffusion. L'oxygène physiquement dissous joue également un rôle dans ce processus.

Afin de maintenir l'apport d'oxygène à toutes les cellules, cependant, en raison de la solubilité limitée, la liaison à l'hémoglobine est également un processus vital. Lorsque l'hémoglobine est oxygénée, sa conformation change. Avec ce changement de position, l'atome de fer central est réarrangé spatialement dans le pigment sanguin rouge et l'hémoglobine prend un état fonctionnel dynamique.

Sans liaison à l'oxygène, l'hémoglobine est en fait de la désoxyhémoglobine et a donc une forme en T. Avec l'oxygénation, la forme de l'hémoglobine se transforme en une forme R détendue. On parle alors d'oxyhémoglobine. L'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène change avec la forme respective et la disposition spatiale des molécules. Dans sa forme détendue, le pigment sanguin rouge a une plus grande affinité pour l'oxygène que dans sa forme tendue.

La valeur du pH a également une influence sur l'affinité. Plus la valeur du pH est élevée dans le milieu corporel respectif, plus l'affinité de liaison à l'oxygène de l'hémoglobine est élevée. De plus, les températures influencent les propriétés de liaison. Par exemple, l'affinité de liaison pour l'oxygène augmente lorsque la température baisse.

De plus, l'affinité de liaison à l'oxygène dépend de la teneur en dioxyde de carbone. Cette dépendance à la concentration de dioxyde de carbone est désignée conjointement avec la dépendance au pH comme l'effet Bohr. L'affinité de liaison de l'hémoglobine pour l'oxygène diminue avec l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone et une faible valeur de pH. Avec un faible niveau de dioxyde de carbone et une valeur de pH élevée, l'affinité augmente. Pour cette raison, l'hémoglobine s'oxygène dans les capillaires alvéolaires des poumons pendant la respiration, car la teneur en dioxyde de carbone diminue et le pH sanguin augmente.

Dans le système sanguin du reste du corps, cependant, il existe des concentrations de CO2 relativement élevées à de faibles valeurs de pH. L'affinité de liaison du pigment sanguin rouge diminue. L'oxygène se dissocie des molécules d'hémoglobine et une désoxygénation a lieu.

Sans désoxygénation, le sang ne serait donc pas un moyen de transport efficace pour l'oxygène. Si les molécules d'oxygène restaient liées en permanence au fer de l'hémoglobine, ni les tissus corporels ni les organes ne bénéficieraient du transport.

Maladies et affections

En cas d'intoxication au monoxyde de carbone, la fonction de liaison à l'oxygène de l'hémoglobine est altérée. Si, par exemple, un patient a inhalé trop de gaz de fumée dans un scénario d'incendie, du monoxyde de carbone se dépose sur les molécules de fer de l'hémoglobine au lieu de l'oxygène. En conséquence, il y a moins d'oxyhémoglobine dans le plasma. Il n'y a pratiquement pas d'oxygénation dans le corps, car l'affinité pour l'oxygène du pigment rouge du sang diminue avec la concentration de CO. La désoxygénation de l'hémoglobine est favorisée avec l'affinité décroissante. L'hypoxie se produit. Le corps n'est alors plus suffisamment alimenté en oxygène.

En cas d'empoisonnement sévère, on parle d'anoxie. L'un de ces phénomènes est le manque complet d'oxygène dans les tissus du corps. Bien que l'anoxie soit presque toujours liée à l'inhalation de fumée, la cause de l'hypoxie peut également être une anémie ou une embolie. Par exemple, les patients atteints d'anémie falciforme souffrent d'anémie chronique. Votre hémoglobine anormale a tendance à s'agglutiner, obstruant les vaisseaux sanguins et ne s'oxygénant plus correctement. Par conséquent, la drépanocytose peut également provoquer une hypoxie. Il en va de même pour ce que l'on appelle l'alpha thalassémie, dans laquelle la synthèse des chaînes alpha du composant protéique de l'hémoglobine est perturbée.

Dans le contexte de l'hypoxie, il y a toujours un métabolisme cellulaire perturbé dans le corps. Les cellules du corps sont toujours endommagées par un apport insuffisant en oxygène. La gravité des conséquences d'un approvisionnement insuffisant dépend, par exemple, de la rapidité avec laquelle on peut y remédier. L'administration d'oxygène est une étape importante dans le traitement de la plupart des carences. Les transfusions sanguines sont généralement essentielles dans le cas de maladies de formation du sang ou de troubles de l'hémoglobine.