Oxígeno- uno de los elementos más comunes no sólo en la naturaleza, sino también en la composición del cuerpo humano.

Las especiales propiedades del oxígeno como elemento químico lo han convertido, durante la evolución de los seres vivos, en un compañero necesario en los procesos fundamentales de la vida. La configuración electrónica de la molécula de oxígeno es tal que tiene electrones desapareados, que son muy reactivos. Al poseer, por tanto, altas propiedades oxidantes, la molécula de oxígeno se utiliza en los sistemas biológicos como una especie de trampa para los electrones, cuya energía se extingue cuando se combinan con el oxígeno en una molécula de agua.

No hay duda de que el oxígeno “fue útil” para los procesos biológicos como aceptor de electrones. La solubilidad del oxígeno tanto en la fase acuosa como en la lipídica también es muy útil para un organismo cuyas células (especialmente las membranas biológicas) están construidas a partir de materiales física y químicamente diversos. Esto le permite difundirse con relativa facilidad a cualquier formación estructural de las células y participar en reacciones oxidativas. Es cierto que el oxígeno es varias veces más soluble en grasas que en un ambiente acuoso, y esto se tiene en cuenta al utilizar oxígeno como agente terapéutico.

Cada célula de nuestro cuerpo requiere un suministro ininterrumpido de oxígeno, donde se utiliza en diversas reacciones metabólicas. Para entregarlo y clasificarlo en células, se necesita un aparato de transporte bastante potente.

En condiciones normales, las células del cuerpo necesitan suministrar entre 200 y 250 ml de oxígeno por minuto. Es fácil calcular que la necesidad diaria es considerable (unos 300 litros). Con trabajo duro, esta necesidad se multiplica por diez.

La difusión de oxígeno desde los alvéolos pulmonares a la sangre se produce debido a la diferencia (gradiente) alveolar-capilar de la tensión de oxígeno, que al respirar aire normal es: 104 (pO 2 en los alvéolos) - 45 (pO 2 en los capilares pulmonares ) = 59 mmHg. Arte.

El aire alveolar (con una capacidad pulmonar promedio de 6 litros) no contiene más de 850 ml de oxígeno, y esta reserva alveolar puede suministrar oxígeno al cuerpo durante solo 4 minutos, dado que el requerimiento promedio de oxígeno del cuerpo en condiciones normales es de aproximadamente 200 ml. por minuto.

Se ha calculado que si el oxígeno molecular simplemente se disuelve en el plasma sanguíneo (y se disuelve mal en él: 0,3 ml por 100 ml de sangre), entonces, para garantizar la necesidad normal de él por parte de las células, es necesario aumentar la velocidad del flujo sanguíneo vascular hasta 180 l por minuto. De hecho, la sangre se mueve a una velocidad de sólo 5 litros por minuto. El suministro de oxígeno a los tejidos se realiza gracias a una sustancia maravillosa: la hemoglobina.

La hemoglobina contiene un 96% de proteína (globina) y un 4% de componente no proteico (hemo). La hemoglobina, como un pulpo, captura oxígeno con sus cuatro tentáculos. El papel de "tentáculos" que captan específicamente las moléculas de oxígeno en la sangre arterial de los pulmones lo desempeña el hemo, o más bien el átomo de hierro bivalente situado en su centro. El hierro se "une" dentro del anillo de porfirina mediante cuatro enlaces. Este complejo de hierro con porfirina se llama protohema o simplemente hemo. Los otros dos enlaces de hierro se dirigen perpendiculares al plano del anillo de porfirina. Uno de ellos va a la subunidad proteica (globina) y el otro queda libre, capta directamente el oxígeno molecular.

Las cadenas polipeptídicas de la hemoglobina están dispuestas en el espacio de tal manera que su configuración se aproxima a la esférica. Cada uno de los cuatro glóbulos tiene un "bolsillo" en el que se coloca el hemo. Cada hemo es capaz de capturar una molécula de oxígeno. Una molécula de hemoglobina puede unir un máximo de cuatro moléculas de oxígeno.

¿Cómo “funciona” la hemoglobina?

Las observaciones del ciclo respiratorio del "pulmón molecular" (como llamó a la hemoglobina el famoso científico inglés M. Perutz) revelan las sorprendentes características de esta proteína pigmentaria. Resulta que las cuatro gemas funcionan en conjunto, en lugar de hacerlo de forma independiente. A cada una de las gemas se le informa, por así decirlo, si su pareja ha añadido oxígeno o no. En la desoxihemoglobina, todos los "tentáculos" (átomos de hierro) sobresalen del plano del anillo de porfirina y están listos para unirse a una molécula de oxígeno. Una vez atrapada una molécula de oxígeno, el hierro pasa al interior del anillo de porfirina. La primera molécula de oxígeno es la más difícil de unir y cada una de las siguientes se vuelve mejor y más fácil. En otras palabras, la hemoglobina actúa según el proverbio "el apetito viene con la comida". La adición de oxígeno incluso cambia las propiedades de la hemoglobina: se convierte en un ácido más fuerte. Este hecho es de gran importancia en la transferencia de oxígeno y dióxido de carbono.

Una vez saturada de oxígeno en los pulmones, la hemoglobina de los glóbulos rojos la transporta a través del torrente sanguíneo hasta las células y tejidos del cuerpo. Sin embargo, antes de saturar la hemoglobina, el oxígeno debe disolverse en el plasma sanguíneo y atravesar la membrana de los glóbulos rojos. En la práctica, especialmente cuando se utiliza oxigenoterapia, es importante que el médico tenga en cuenta las capacidades potenciales de la hemoglobina de los eritrocitos para retener y administrar oxígeno.

Un gramo de hemoglobina en condiciones normales puede unir 1,34 ml de oxígeno. Razonando más, podemos calcular que con un contenido medio de hemoglobina en la sangre del 14-16 ml%, 100 ml de sangre unen 18-21 ml de oxígeno. Si tenemos en cuenta el volumen de sangre, que en promedio es de aproximadamente 4,5 litros en hombres y 4 litros en mujeres, entonces la actividad de unión máxima de la hemoglobina de los eritrocitos es de aproximadamente 750 a 900 ml de oxígeno. Por supuesto, esto sólo es posible si toda la hemoglobina está saturada de oxígeno.

Al respirar aire atmosférico, la hemoglobina no está completamente saturada: 95-97%. Puedes saturarlo usando oxígeno puro para respirar. Basta con aumentar su contenido en el aire inhalado al 35% (en lugar del habitual 24%). En este caso, la capacidad de oxígeno será máxima (igual a 21 ml de O 2 por 100 ml de sangre). El oxígeno ya no podrá unirse debido a la falta de hemoglobina libre.

Una pequeña cantidad de oxígeno permanece disuelta en la sangre (0,3 ml por 100 ml de sangre) y de esta forma se transfiere a los tejidos. En condiciones naturales, las necesidades de los tejidos se satisfacen con oxígeno unido a la hemoglobina, porque el oxígeno disuelto en el plasma es una cantidad insignificante: solo 0,3 ml en 100 ml de sangre. Esto lleva a la conclusión: si el cuerpo necesita oxígeno, entonces no puede vivir sin hemoglobina.

Durante su vida (aproximadamente 120 días), los glóbulos rojos hacen un trabajo tremendo, transfiriendo alrededor de mil millones de moléculas de oxígeno desde los pulmones a los tejidos. Sin embargo, la hemoglobina tiene una característica interesante: no siempre absorbe oxígeno con la misma avidez ni lo entrega a las células circundantes con la misma disposición. Este comportamiento de la hemoglobina está determinado por su estructura espacial y puede estar regulado por factores tanto internos como externos.

El proceso de saturación de la hemoglobina con oxígeno en los pulmones (o disociación de la hemoglobina en las células) se describe mediante una curva en forma de S. Gracias a esta dependencia, es posible un suministro normal de oxígeno a las células incluso con pequeñas diferencias en la sangre (de 98 a 40 mm Hg).

La posición de la curva en forma de S no es constante y su cambio indica cambios importantes en las propiedades biológicas de la hemoglobina. Si la curva se desplaza hacia la izquierda y su curvatura disminuye, esto indica un aumento en la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y una disminución en el proceso inverso: la disociación de la oxihemoglobina. Por el contrario, un desplazamiento de esta curva hacia la derecha (y un aumento en la curvatura) indica exactamente lo contrario: una disminución en la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y una mejor liberación del mismo a los tejidos. Está claro que es aconsejable desplazar la curva hacia la izquierda para capturar oxígeno en los pulmones y hacia la derecha para liberarlo a los tejidos.

La curva de disociación de la oxihemoglobina cambia según el pH del ambiente y la temperatura. Cuanto más bajo es el pH (cambio al lado ácido) y mayor es la temperatura, peor captura el oxígeno por la hemoglobina, pero mejor lo entrega a los tejidos durante la disociación de la oxihemoglobina. De ahí la conclusión: en una atmósfera caliente, la saturación de oxígeno de la sangre se produce de manera ineficaz, pero con un aumento de la temperatura corporal, la descarga de oxihemoglobina del oxígeno es muy activa.

Los glóbulos rojos también tienen sus propios dispositivos reguladores. Es el ácido 2,3-difosfoglicérico, que se forma durante la descomposición de la glucosa. El "estado de ánimo" de la hemoglobina en relación con el oxígeno también depende de esta sustancia. Cuando el ácido 2,3-difosfoglicérico se acumula en los glóbulos rojos, reduce la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y promueve su liberación a los tejidos. Si no hay suficiente, el panorama es el contrario.

También ocurren acontecimientos interesantes en los capilares. En el extremo arterial del capilar, la difusión de oxígeno se produce perpendicular al movimiento de la sangre (de la sangre a la célula). El movimiento se produce en la dirección de la diferencia de presiones parciales de oxígeno, es decir, hacia el interior de las células.

Las células dan preferencia al oxígeno físicamente disuelto y es el primero en utilizarlo. Al mismo tiempo, la oxihemoglobina se descarga de su carga. Cuanto más intensamente trabaja un órgano, más oxígeno necesita. Cuando se libera oxígeno, se liberan los tentáculos de hemoglobina. Debido a la absorción de oxígeno por los tejidos, el contenido de oxihemoglobina en la sangre venosa cae del 97 al 65-75%.

La descarga de oxihemoglobina favorece simultáneamente el transporte de dióxido de carbono. Este último, formado en los tejidos como producto final de la combustión de sustancias que contienen carbono, ingresa a la sangre y puede provocar una disminución significativa del pH del medio ambiente (acidificación), lo que es incompatible con la vida. De hecho, el pH de la sangre arterial y venosa puede fluctuar dentro de un rango extremadamente estrecho (no más de 0,1), y para ello es necesario neutralizar el dióxido de carbono y eliminarlo de los tejidos a los pulmones.

Es interesante que la acumulación de dióxido de carbono en los capilares y una ligera disminución del pH del medio ambiente simplemente contribuyen a la liberación de oxígeno por la oxihemoglobina (la curva de disociación se desplaza hacia la derecha y la curva en forma de S aumenta). La hemoglobina, que desempeña el papel del propio sistema tampón de la sangre, neutraliza el dióxido de carbono. En este caso se forman bicarbonatos. Parte del dióxido de carbono está unido a la propia hemoglobina (lo que da como resultado la formación de carbhemoglobina). Se estima que la hemoglobina participa directa o indirectamente en el transporte de hasta el 90% del dióxido de carbono desde los tejidos hasta los pulmones. En los pulmones se producen procesos inversos, porque la oxigenación de la hemoglobina conduce a un aumento de sus propiedades ácidas y a la liberación de iones de hidrógeno al medio ambiente. Estos últimos, combinados con bicarbonatos, forman ácido carbónico, que la enzima anhidrasa carbónica descompone en dióxido de carbono y agua. Los pulmones liberan dióxido de carbono y la oxihemoglobina, que une cationes (a cambio de iones de hidrógeno escindidos), se mueve hacia los capilares de los tejidos periféricos. Una conexión tan estrecha entre los actos de suministrar oxígeno a los tejidos y eliminar el dióxido de carbono de los tejidos a los pulmones nos recuerda que cuando se usa oxígeno con fines medicinales, no se debe olvidar otra función de la hemoglobina: liberar al cuerpo del exceso de dióxido de carbono.

La diferencia arterial-venosa o la diferencia de presión de oxígeno a lo largo del capilar (desde el extremo arterial al venoso) da una idea de la demanda de oxígeno de los tejidos. La longitud del recorrido capilar de oxihemoglobina varía en diferentes órganos (y sus necesidades de oxígeno no son las mismas). Por tanto, por ejemplo, la tensión de oxígeno en el cerebro desciende menos que en el miocardio.

Aquí, sin embargo, es necesario hacer una reserva y recordar que el miocardio y otros tejidos musculares se encuentran en condiciones especiales. Las células musculares tienen un sistema activo para capturar oxígeno de la sangre que fluye. Esta función la realiza la mioglobina, que tiene la misma estructura y funciona según el mismo principio que la hemoglobina. Solo la mioglobina tiene una cadena proteica (y no cuatro, como la hemoglobina) y, en consecuencia, un hemo. La mioglobina es como una cuarta parte de la hemoglobina y captura solo una molécula de oxígeno.

La estructura única de la mioglobina, que se limita únicamente al nivel terciario de organización de su molécula proteica, está asociada con la interacción con el oxígeno. La mioglobina se une al oxígeno cinco veces más rápido que la hemoglobina (tiene una alta afinidad por el oxígeno). La curva de saturación de oxígeno de la saturación de mioglobina (o disociación de oximioglobina) tiene forma de hipérbola en lugar de forma de S. Esto tiene un gran sentido biológico, ya que la mioglobina, ubicada en lo profundo del tejido muscular (donde la presión parcial de oxígeno es baja), capta oxígeno con avidez incluso en condiciones de baja tensión. Se crea una especie de reserva de oxígeno, que se gasta, si es necesario, en la formación de energía en las mitocondrias. Por ejemplo, en el músculo cardíaco, donde hay mucha mioglobina, durante la diástole se forma una reserva de oxígeno en las células en forma de oximioglobina, que durante la sístole satisface las necesidades del tejido muscular.

Al parecer, el trabajo mecánico constante de los órganos musculares requería dispositivos adicionales para captar y reservar oxígeno. La naturaleza lo creó en forma de mioglobina. Es posible que las células no musculares también tengan algún mecanismo aún desconocido para capturar oxígeno de la sangre.

En general, la utilidad del trabajo de la hemoglobina de los eritrocitos está determinada por la cantidad que pudo transportar a la célula y transferirle moléculas de oxígeno y eliminar el dióxido de carbono que se acumula en los capilares de los tejidos. Desafortunadamente, este trabajador a veces no trabaja a plena capacidad y sin culpa alguna: la liberación de oxígeno de la oxihemoglobina en el capilar depende de la capacidad de las reacciones bioquímicas de las células para consumir oxígeno. Si se consume poco oxígeno, parece “estancarse” y, debido a su baja solubilidad en un medio líquido, ya no sale del lecho arterial. Los médicos observan una disminución en la diferencia arteriovenosa de oxígeno. Resulta que la hemoglobina transporta inútilmente parte del oxígeno y, además, menos dióxido de carbono. La situación no es agradable.

El conocimiento de los patrones de funcionamiento del sistema de transporte de oxígeno en condiciones naturales permite al médico sacar una serie de conclusiones útiles para el uso correcto de la oxigenoterapia. No hace falta decir que es necesario utilizar, junto con el oxígeno, agentes que estimulen la zitropoyesis, aumenten el flujo sanguíneo en el cuerpo afectado y ayuden al uso del oxígeno en los tejidos del cuerpo.

Al mismo tiempo, ¿es necesario saber claramente para qué se gasta el oxígeno en las células, asegurando su existencia normal?

En su camino hacia su lugar de participación en las reacciones metabólicas dentro de las células, el oxígeno supera muchas formaciones estructurales. Las más importantes son las membranas biológicas.

Cada célula tiene una membrana plasmática (o externa) y una extraña variedad de otras estructuras de membrana que unen partículas subcelulares (orgánulos). Las membranas no son simplemente particiones, sino formaciones que realizan funciones especiales (transporte, degradación y síntesis de sustancias, producción de energía, etc.), que están determinadas por su organización y la composición de las biomoléculas que las componen. A pesar de la variabilidad en la forma y tamaño de las membranas, están compuestas predominantemente de proteínas y lípidos. Otras sustancias que también se encuentran en las membranas (por ejemplo, los carbohidratos) están conectadas mediante enlaces químicos a lípidos o proteínas.

No nos detendremos en los detalles de la organización de las moléculas de proteínas y lípidos en las membranas. Es importante señalar que todos los modelos de la estructura de las biomembranas ("sándwich", "mosaico", etc.) asumen la presencia en las membranas de una película lipídica bimolecular mantenida unida por moléculas de proteínas.

La capa lipídica de la membrana es una película líquida que está en constante movimiento. El oxígeno, debido a su buena solubilidad en grasas, atraviesa la doble capa lipídica de las membranas y ingresa a las células. Parte del oxígeno se transfiere al ambiente interno de las células a través de transportadores como la mioglobina. Se cree que el oxígeno está en estado soluble en la célula. Probablemente se disuelva más en formaciones lipídicas y menos en hidrofílicas. Recordemos que la estructura del oxígeno responde perfectamente a los criterios de un agente oxidante utilizado como trampa de electrones. Se sabe que la principal concentración de reacciones oxidativas se produce en orgánulos especiales, las mitocondrias. Las comparaciones figurativas que los bioquímicos hicieron con las mitocondrias hablan del propósito de estas partículas pequeñas (de 0,5 a 2 micrones de tamaño). Se les llama tanto “centrales de energía” como “centrales eléctricas” de la célula, destacando así su papel principal en la formación de compuestos ricos en energía.

Probablemente valga la pena hacer aquí una pequeña digresión. Como sabes, una de las características fundamentales de los seres vivos es la extracción eficiente de energía. El cuerpo humano utiliza fuentes externas de energía: nutrientes (carbohidratos, lípidos y proteínas), que se trituran en trozos más pequeños (monómeros) con la ayuda de enzimas hidrolíticas del tracto gastrointestinal. Estos últimos son absorbidos y entregados a las células. Sólo aquellas sustancias que contienen hidrógeno, que tiene un gran suministro de energía libre, tienen valor energético. La tarea principal de la célula, o más bien de las enzimas que contiene, es procesar los sustratos de tal manera que se les elimine el hidrógeno.

Casi todos los sistemas enzimáticos que desempeñan una función similar están localizados en las mitocondrias. Aquí se oxidan el fragmento de glucosa (ácido pirúvico), los ácidos grasos y los esqueletos carbonados de los aminoácidos. Después del procesamiento final, se “quita” el hidrógeno restante de estas sustancias.

El hidrógeno, que se separa de las sustancias combustibles mediante enzimas especiales (deshidrogenasas), no existe en forma libre, sino en combinación con portadores especiales: las coenzimas. Son derivados de la nicotinamida (vitamina PP) - NAD (nicotinamida adenina dinucleótido), NADP (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) y derivados de riboflavina (vitamina B 2) - FMN (flavina mononucleótido) y FAD (flavina adenina dinucleótido).

El hidrógeno no se quema inmediatamente, sino gradualmente, en porciones. De lo contrario, la célula no podría utilizar su energía, porque cuando el hidrógeno interactúa con el oxígeno se produciría una explosión, lo que se demuestra fácilmente en experimentos de laboratorio. Para que el hidrógeno libere en partes la energía contenida en él, existe una cadena de portadores de electrones y protones en la membrana interna de las mitocondrias, también llamada cadena respiratoria. En una determinada sección de esta cadena, los caminos de electrones y protones divergen; los electrones saltan a través de los citocromos (que, como la hemoglobina, están formados por proteínas y hemo) y los protones escapan al medio ambiente. En el punto final de la cadena respiratoria, donde se encuentra la citocromo oxidasa, los electrones se "deslizan" hacia el oxígeno. En este caso, la energía de los electrones se extingue por completo y el oxígeno, que une los protones, se reduce a una molécula de agua. El agua ya no tiene valor energético para el organismo.

La energía liberada por los electrones que saltan a lo largo de la cadena respiratoria se convierte en energía de los enlaces químicos del trifosfato de adenosina, ATP, que sirve como principal acumulador de energía en los organismos vivos. Dado que aquí se combinan dos actos: la oxidación y la formación de enlaces fosfato ricos en energía (presentes en el ATP), el proceso de formación de energía en la cadena respiratoria se denomina fosforilación oxidativa.

¿Cómo se produce la combinación del movimiento de los electrones a lo largo de la cadena respiratoria y la captura de energía durante este movimiento? Aún no está del todo claro. Mientras tanto, la acción de los convertidores de energía biológicos permitiría resolver muchas cuestiones relacionadas con la salvación de las células del cuerpo afectadas por un proceso patológico, que, por regla general, experimentan falta de energía. Según los expertos, revelar los secretos del mecanismo de formación de energía en los seres vivos conducirá a la creación de generadores de energía técnicamente más prometedores.

Éstas son perspectivas. Por ahora, se sabe que la captura de energía de los electrones se produce en tres tramos de la cadena respiratoria y, por tanto, la combustión de dos átomos de hidrógeno produce tres moléculas de ATP. La eficiencia de un transformador de energía de este tipo se acerca al 50%. Teniendo en cuenta que la proporción de energía suministrada a la célula durante la oxidación del hidrógeno en la cadena respiratoria es de al menos el 70-90%, quedan claras las coloridas comparaciones que se hicieron con las mitocondrias.

La energía ATP se utiliza en una variedad de procesos: para el ensamblaje de estructuras complejas (por ejemplo, proteínas, grasas, carbohidratos, ácidos nucleicos) a partir de la construcción de proteínas, actividad mecánica (contracción muscular), trabajo eléctrico (la aparición y propagación de impulsos nerviosos). ), transporte y acumulación de sustancias en el interior de las células, etc. En definitiva, la vida sin energía es imposible, y en cuanto hay una fuerte escasez de ella, los seres vivos mueren.

Volvamos a la cuestión del lugar que ocupa el oxígeno en la generación de energía. A primera vista, la participación directa del oxígeno en este proceso vital parece disfrazada. Probablemente sería apropiado comparar la combustión de hidrógeno (y la resultante formación de energía) con una línea de producción, aunque la cadena respiratoria no es una línea para ensamblar, sino para “desensamblar” materia.

En el origen de la cadena respiratoria se encuentra el hidrógeno. Desde allí, el flujo de electrones se precipita hacia el destino final: el oxígeno. En ausencia de oxígeno o su escasez, la línea de producción se detiene o no funciona a plena capacidad, porque no hay nadie que la descargue o la eficiencia de la descarga es limitada. Sin flujo de electrones, sin energía. Según la acertada definición del destacado bioquímico A. Szent-Gyorgyi, la vida está controlada por el flujo de electrones, cuyo movimiento está determinado por una fuente externa de energía: el Sol. Es tentador continuar con este pensamiento y agregar que dado que la vida está controlada por el flujo de electrones, el oxígeno mantiene la continuidad de este flujo.

¿Es posible sustituir el oxígeno por otro aceptor de electrones, descargar la cadena respiratoria y restablecer la producción de energía? En principio es posible. Esto se demuestra fácilmente en experimentos de laboratorio. Para el organismo, seleccionar un aceptor de electrones como el oxígeno, de modo que pueda transportarse fácilmente, penetre en todas las células y participe en reacciones redox sigue siendo una tarea incomprensible.

Entonces, el oxígeno, aunque mantiene la continuidad del flujo de electrones en la cadena respiratoria, en condiciones normales contribuye a la formación constante de energía a partir de sustancias que ingresan a las mitocondrias.

Por supuesto, la situación presentada anteriormente está algo simplificada y lo hicimos para mostrar más claramente el papel del oxígeno en la regulación de los procesos energéticos. La eficacia de dicha regulación está determinada por el funcionamiento del aparato para transformar la energía de los electrones en movimiento (corriente eléctrica) en energía química de los enlaces ATP. Si los nutrientes están presentes incluso en presencia de oxígeno. quemarse en las mitocondrias "en vano", la energía térmica liberada en este caso es inútil para el cuerpo y puede ocurrir falta de energía con todas las consecuencias consiguientes. Sin embargo, estos casos extremos de fosforilación alterada durante la transferencia de electrones en las mitocondrias tisulares son casi imposibles y no se han encontrado en la práctica.

Mucho más frecuentes son los casos de desregulación de la producción de energía asociada con un suministro insuficiente de oxígeno a las células. ¿Esto significa muerte inmediata? Resulta que no. La evolución decidió sabiamente, dejando una cierta reserva de fuerza energética para los tejidos humanos. Lo proporciona una vía libre de oxígeno (anaeróbica) para la formación de energía a partir de carbohidratos. Su eficiencia, sin embargo, es relativamente baja, ya que la oxidación de los mismos nutrientes en presencia de oxígeno proporciona entre 15 y 18 veces más energía que sin él. Sin embargo, en situaciones críticas, los tejidos corporales siguen siendo viables precisamente gracias a la producción de energía anaeróbica (mediante glucólisis y glucogenólisis).

Esta es una pequeña digresión que habla del potencial para la formación de energía y la existencia de un organismo sin oxígeno, una prueba más de que el oxígeno es el regulador más importante de los procesos de la vida y que la existencia es imposible sin él.

Sin embargo, no menos importante es la participación del oxígeno no sólo en la energía, sino también en los procesos plásticos. Este lado del oxígeno fue señalado en 1897 por nuestro destacado compatriota A. N. Bach y el científico alemán K. Engler, quienes desarrollaron la posición "sobre la lenta oxidación de sustancias con oxígeno activado". Durante mucho tiempo estas disposiciones quedaron en el olvido debido al demasiado interés de los investigadores por el problema de la participación del oxígeno en las reacciones energéticas. Sólo en los años 60 de nuestro siglo volvió a plantearse la cuestión del papel del oxígeno en la oxidación de muchos compuestos naturales y extraños. Al final resultó que, este proceso no tiene nada que ver con la generación de energía.

El principal órgano que utiliza oxígeno para introducirlo en la molécula de la sustancia oxidada es el hígado. En las células del hígado se neutralizan de esta manera muchos compuestos extraños. Y si al hígado se le llama con razón un laboratorio para la neutralización de drogas y venenos, entonces al oxígeno en este proceso se le asigna un lugar muy honorable (si no dominante).

Brevemente sobre la localización y diseño de un aparato de consumo de oxígeno con fines plásticos. En las membranas del retículo endoplásmico, que penetra en el citoplasma de las células del hígado, hay una corta cadena de transporte de electrones. Se diferencia de una cadena respiratoria larga (con una gran cantidad de portadores). La fuente de electrones y protones en esta cadena es el NADP reducido, que se forma en el citoplasma, por ejemplo, durante la oxidación de la glucosa en el ciclo de las pentosas fosfato (por lo tanto, la glucosa puede considerarse un socio pleno en la desintoxicación de sustancias). Los electrones y protones se transfieren a una proteína especial que contiene flavina (FAD) y desde allí al enlace final, un citocromo especial llamado citocromo P-450. Al igual que la hemoglobina y los citocromos mitocondriales, es una proteína que contiene hemo. Su función es dual: une la sustancia oxidada y participa en la activación del oxígeno. El resultado final de una función tan compleja del citocromo P-450 es que un átomo de oxígeno ingresa a la molécula de la sustancia oxidada y el segundo ingresa a la molécula de agua. Las diferencias entre los actos finales de consumo de oxígeno durante la formación de energía en las mitocondrias y durante la oxidación de sustancias en el retículo endoplásmico son obvias. En el primer caso, el oxígeno se utiliza para formar agua y, en el segundo, para formar agua y un sustrato oxidado. La proporción de oxígeno consumido en el cuerpo con fines plásticos puede ser del 10 al 30% (dependiendo de las condiciones para que se produzcan favorables estas reacciones).

Plantear la cuestión (incluso de forma puramente teórica) sobre la posibilidad de sustituir el oxígeno por otros elementos no tiene sentido. Teniendo en cuenta que esta vía de utilización del oxígeno también es necesaria para el intercambio de los compuestos naturales más importantes (colesterol, ácidos biliares, hormonas esteroides), es fácil comprender hasta qué punto se extienden las funciones del oxígeno. Resulta que regula la formación de una serie de compuestos endógenos importantes y la desintoxicación de sustancias extrañas (o, como ahora se les llama, xenobióticos).

Sin embargo, cabe señalar que el sistema enzimático del retículo endoplásmico, que utiliza oxígeno para oxidar los xenobióticos, tiene algunos costes, que son los siguientes. A veces, cuando se introduce oxígeno en una sustancia, se forma un compuesto más tóxico que el original. En tales casos, el oxígeno actúa como cómplice del envenenamiento del organismo con compuestos inofensivos. Estos costes adquieren un giro importante, por ejemplo, cuando los carcinógenos se forman a partir de procarcinógenos con la participación de oxígeno. En particular, el conocido componente del humo del tabaco, el benzopireno, que se consideraba carcinógeno, adquiere estas propiedades cuando se oxida en el cuerpo para formar oxibenzopireno.

Los hechos anteriores nos obligan a prestar mucha atención a aquellos procesos enzimáticos en los que se utiliza oxígeno como material de construcción. En algunos casos, es necesario desarrollar medidas preventivas contra este método de consumo de oxígeno. Esta tarea es muy difícil, pero es necesario buscar enfoques para utilizar diversas técnicas para dirigir las potencias reguladoras del oxígeno en la dirección necesaria para el cuerpo.

Esto último es especialmente importante en el caso del uso de oxígeno en un proceso tan "incontrolado" como la oxidación con peróxido (o radicales libres) de ácidos grasos insaturados. Los ácidos grasos insaturados forman parte de varios lípidos en las membranas biológicas. La arquitectura de las membranas, su permeabilidad y las funciones de las proteínas enzimáticas incluidas en las membranas están determinadas en gran medida por la proporción de distintos lípidos. La peroxidación lipídica se produce con la ayuda de enzimas o sin ellas. La segunda opción no es diferente de la oxidación de lípidos por radicales libres en los sistemas químicos convencionales y requiere la presencia de ácido ascórbico. La participación del oxígeno en la peroxidación lipídica no es, por supuesto, la mejor manera de aprovechar sus valiosas cualidades biológicas. La naturaleza de radicales libres de este proceso, que puede ser iniciado por el hierro divalente (el centro de formación de radicales), permite que conduzca rápidamente a la desintegración de la columna vertebral lipídica de las membranas y, en consecuencia, a la muerte celular.

Sin embargo, tal catástrofe no ocurre en condiciones naturales. Las células contienen antioxidantes naturales (vitamina E, selenio, algunas hormonas) que rompen la cadena de peroxidación lipídica, impidiendo la formación de radicales libres. Sin embargo, según algunos investigadores, el uso de oxígeno en la peroxidación lipídica también tiene aspectos positivos. En condiciones biológicas, la peroxidación lipídica es necesaria para la autorrenovación de la membrana, ya que los peróxidos lipídicos son compuestos más solubles en agua y se liberan más fácilmente de la membrana. Son reemplazados por nuevas moléculas de lípidos hidrofóbicos. Sólo el exceso de este proceso conduce al colapso de las membranas y a cambios patológicos en el cuerpo.

Es hora de hacer balance. Así, el oxígeno es el regulador más importante de los procesos vitales, utilizado por las células del cuerpo como componente necesario para la formación de energía en la cadena respiratoria de las mitocondrias. Las necesidades de oxígeno de estos procesos se satisfacen de manera desigual y dependen de muchas condiciones (del poder del sistema enzimático, de la abundancia en el sustrato y de la disponibilidad de oxígeno en sí), pero aún así la mayor parte del oxígeno se gasta en procesos energéticos. Por lo tanto, el “salario digno” y las funciones de los tejidos y órganos individuales durante una falta aguda de oxígeno están determinados por las reservas endógenas de oxígeno y el poder de la vía de producción de energía sin oxígeno.

Sin embargo, no es menos importante suministrar oxígeno a otros procesos plásticos, aunque para ello se consume una parte menor. Además de una serie de síntesis naturales necesarias (colesterol, ácidos biliares, prostaglandinas, hormonas esteroides, productos biológicamente activos del metabolismo de los aminoácidos), la presencia de oxígeno es especialmente necesaria para la neutralización de drogas y venenos. En caso de intoxicación por sustancias extrañas, quizás se pueda suponer que el oxígeno es de mayor importancia para el plástico que para fines energéticos. En caso de intoxicación, este lado de la acción encuentra aplicación práctica. Y sólo en un caso el médico tiene que pensar en cómo poner una barrera al consumo de oxígeno en las células. Estamos hablando de inhibición del uso de oxígeno en la peroxidación lipídica.

Como podemos ver, el conocimiento de las características del suministro y las rutas de consumo de oxígeno en el cuerpo es la clave para desentrañar los trastornos que surgen durante los diversos tipos de condiciones hipóxicas y para las tácticas correctas para el uso terapéutico del oxígeno en la clínica. .

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Con la falta de oxígeno, se interrumpe el suministro de oxígeno al cerebro a través de las células sanguíneas.

Cócteles, latas de spray, almohadas, dispositivos e incluso mesoterapia son métodos populares de oxigenoterapia. En la última década ha aumentado el número de residentes de las grandes ciudades que utilizan activamente medios para prevenir la falta de oxígeno.

¿Pero realmente importa cuánto? oxígeno en las células¿Cumple con cierto nivel? ¿O aquellos que se esfuerzan por aumentar los niveles de oxígeno en sangre se han convertido en víctimas de los trucos de marketing de los anunciantes y fabricantes de ideas novedosas pero inútiles?

El efecto del aumento de oxígeno en las células en humanos.

Sujeta a la falta de oxígeno (médicamente llamada hipoxia), la población urbana sufre de

• modorra,
• dolores de cabeza frecuentes,
• estrés,
• cambios rápidos de humor,
• impotencia,
• tez cetrina, gris o pálida,
• visión borrosa,
• falta de sueño, etc.

En ocasiones, la propia hipoxia se convierte en síntoma o consecuencia de otras enfermedades, como insuficiencia cardiovascular o bronquitis.

¿Es posible que la culpa sea una simple falta de oxígeno en el cuerpo? Vamos a resolverlo.

Primero, decidamos por qué una persona necesita oxígeno. Por un lado, incluso un niño puede responder a esta pregunta: respiramos oxígeno. Por otro lado, la respuesta correcta es mucho más profunda y afecta a los procesos vitales de todo el cuerpo humano.

En primer lugar, El oxígeno participa en la generación de energía celular.. Convierte los nutrientes (lípidos, grasas) en energía limpia para el normal funcionamiento de las células que forman los tejidos de todos nuestros órganos. Sin oxígeno, a nivel celular nuestro cuerpo gradualmente dejaría de hacer su trabajo, como resultado de lo cual la inmunidad, el estado de ánimo, el rendimiento y el bienestar de una persona se deteriorarían.

En segundo lugar, El oxígeno ayuda a eliminar sustancias tóxicas. del cuerpo. ¿Has notado que normalmente en las películas de Hollywood, cuando transportan a la víctima en una ambulancia, le ponen una máscara de oxígeno? Esto se hace para aumentar las posibilidades de supervivencia del paciente al aumentar la resistencia del cuerpo.

Y finalmente, el oxígeno “lleva” la hemoglobina a las células, sin el cual no puede.

Un ambiente sin oxígeno matará a una persona en 5 minutos, y los niveles reducidos de oxígeno tendrán un efecto negativo fuerte y posiblemente irreversible en nuestro cuerpo.

Entonces, descubrimos que es precisamente gracias a suficiente contenido. oxígeno en el cuerpo podemos llevar una vida normal, feliz, llena de momentos alegres y con ganas de actuar y desarrollarnos. Pero hay varias categorías de ciudadanos que son los más...

El oxígeno es importante para cualquier organismo vivo; ni siquiera los seres marinos pueden prescindir de él. Sin embargo, entre ellos, uno necesita oxígeno más que otros. Por ejemplo, las ballenas están más cerca de la superficie del agua que las medusas por esta sencilla razón.

Aunque notamos que cada residente de la ciudad necesita aumentar el oxígeno en las células, dependiendo del tipo de actividad y situación especial, hay personas para quienes es vital mantener el equilibrio de oxígeno en sus células.

1. Deportistas (profesionales y amateurs).

El secreto del éxito de un atleta está en el entrenamiento diario y a menudo agotador, que consume los recursos del cuerpo muchas veces más que la vida de una persona común y corriente. , más oxígeno se requiere para mantener el ritmo dado.

El proceso de entrenamiento utiliza la fuerza de todo el cuerpo. Durante el mismo también se libera ácido láctico (lactato), que en exceso puede alterar el funcionamiento del hígado, los riñones, el sistema nervioso central, el cerebro y el corazón. El oxígeno neutraliza los efectos secundarios del lactato, permitiendo a los deportistas, tanto profesionales como amateurs, seguir entrenando y conseguir resultados visibles.

1. Mujeres embarazadas.

La falta de oxígeno en el bebé en el útero se produce debido al bajo contenido de oxígeno en la placenta, que proviene de la sangre de la mujer embarazada. La falta de oxígeno en una mujer embarazada en casi todos los casos afecta al bebé que está en su útero. Aproximadamente el 15% de las mujeres embarazadas son diagnosticadas con deficiencia de oxígeno. Es más importante que la futura madre trate la hipoxia, porque en su forma grave, la falta de oxígeno puede provocar

• nacimiento prematuro,
• muerte fetal intrauterina,
• nacimiento de un niño muerto,
• discapacidad del recién nacido.

Principalmente, hipoxia fetal en una mujer embarazada se desarrolla como resultado de su estilo de vida poco saludable (consumo de drogas y alcohol, tabaquismo), situaciones estresantes, problemas de salud (corazón, hígado, riñones, vasos sanguíneos, órganos respiratorios) e intoxicación del cuerpo.

1. Recién nacidos y lactantes.

Las estadísticas médicas sobre la falta de oxígeno indican que casi el 89% de los recién nacidos sufren asfixia, un tipo de hipoxia. Inmediatamente después del nacimiento, los médicos tienen unos minutos para limpiar las vías respiratorias del bebé y permitirle respirar aire por sí solo. Luego utilizan la puntuación de Apgar para evaluar la gravedad de la hipoxia. Si los resultados son satisfactorios, se observará al recién nacido durante otros 7 a 10 días, ya que es durante este período cuando se pueden identificar y eliminar rápidamente diversas patologías. En caso de que no fuera posible diagnosticar o tratar a tiempo privación de oxígeno en un bebé , entonces puede enfrentar muchos problemas de salud, que van desde deterioro de la memoria y de las capacidades cognitivas hasta parálisis. El diagnóstico oportuno en las primeras etapas del embarazo puede salvar la vida no solo del bebé, sino también de la madre.

El estado de normalidad y la hipoxia en los lactantes.

Resumiendo lo anterior, podemos decir que la pregunta “ ¿Es necesario aumentar el oxígeno en las células?“A nuestro ritmo de vida moderno, no debería mantenerse en absoluto. Los métodos para saturar las células del cuerpo con oxígeno no siempre son solo un truco publicitario, algunos de ellos dan resultados efectivos y usted mismo decide cuál elegir. Cuida tu salud antes de que sea demasiado tarde.

En nuestro cuerpo, el oxígeno es responsable del proceso de producción de energía. En nuestras células, la oxigenación se produce únicamente gracias al oxígeno: la conversión de nutrientes (grasas y lípidos) en energía celular. Cuando la presión parcial (contenido) de oxígeno en el nivel inhalado disminuye, su nivel en la sangre disminuye y la actividad del cuerpo a nivel celular disminuye. Se sabe que el cerebro consume más del 20% del oxígeno. La deficiencia de oxígeno contribuye en consecuencia, cuando los niveles de oxígeno caen, el bienestar, el rendimiento, el tono general y la inmunidad se ven afectados.
También es importante saber que es el oxígeno el que puede eliminar las toxinas del cuerpo.
Tenga en cuenta que en todas las películas extranjeras, en caso de accidente o de una persona en estado grave, los médicos de urgencias primero colocan un aparato de oxígeno a la víctima para aumentar la resistencia del cuerpo y aumentar sus posibilidades de supervivencia.
Los efectos terapéuticos del oxígeno se conocen y utilizan en medicina desde finales del siglo XVIII. En la URSS, el uso activo de oxígeno con fines preventivos se inició en los años 60 del siglo pasado.

hipoxia

La hipoxia o falta de oxígeno es una reducción del contenido de oxígeno en el cuerpo o en órganos y tejidos individuales. La hipoxia ocurre cuando hay falta de oxígeno en el aire inhalado y en la sangre, cuando se alteran los procesos bioquímicos de la respiración de los tejidos. Debido a la hipoxia, se desarrollan cambios irreversibles en órganos vitales. Los más sensibles a la deficiencia de oxígeno son el sistema nervioso central, el músculo cardíaco, el tejido renal y el hígado.
Las manifestaciones de hipoxia son insuficiencia respiratoria, dificultad para respirar; disfunción de órganos y sistemas.

Daño al oxígeno

A veces se puede escuchar que “el oxígeno es un agente oxidante que acelera el envejecimiento del cuerpo”.
Aquí, a partir de la premisa correcta, se llega a una conclusión errónea. Sí, el oxígeno es un agente oxidante. Sólo gracias a él los nutrientes de los alimentos se transforman en energía en el cuerpo.
El miedo al oxígeno está asociado a dos propiedades excepcionales del mismo: los radicales libres y el envenenamiento por exceso de presión.

1. ¿Qué son los radicales libres?
Algunas de la gran cantidad de reacciones oxidativas (que producen energía) y de reducción que ocurren constantemente en el cuerpo no se completan hasta el final, y luego se forman sustancias con moléculas inestables que tienen electrones desapareados en los niveles electrónicos externos, llamados "radicales libres". . Intentan captar el electrón que falta de cualquier otra molécula. Esta molécula, al convertirse en radical libre, roba un electrón a la siguiente, y así sucesivamente.
¿Por qué es esto necesario? Una cierta cantidad de radicales libres u oxidantes es vital para el organismo. En primer lugar, combatir los microorganismos nocivos. El sistema inmunológico utiliza los radicales libres como “proyectiles” contra los “invasores”. Normalmente, en el cuerpo humano, el 5% de las sustancias que se forman durante las reacciones químicas se convierten en radicales libres.
Los científicos citan el estrés emocional, el esfuerzo físico intenso, las lesiones y el agotamiento debido a la contaminación del aire, el consumo de alimentos enlatados y tecnológicamente procesados ​​incorrectamente, verduras y frutas cultivadas con herbicidas y pesticidas, la radiación ultravioleta como las principales razones de la alteración del equilibrio bioquímico natural y la aumento del número de radicales libres y exposición a la radiación.

Por tanto, el envejecimiento es un proceso biológico que ralentiza la división celular, y los radicales libres, erróneamente asociados con el envejecimiento, son mecanismos de defensa naturales y necesarios para el organismo, y sus efectos nocivos están asociados con la alteración de los procesos naturales del organismo por factores ambientales negativos. y estrés.

2. “Es fácil envenenarse con oxígeno”.
De hecho, el exceso de oxígeno es peligroso. El exceso de oxígeno provoca un aumento de la cantidad de hemoglobina oxidada en la sangre y una disminución de la cantidad de hemoglobina reducida. Y, dado que es la hemoglobina reducida la que elimina el dióxido de carbono, su retención en los tejidos conduce a la hipercapnia, es decir, intoxicación por CO2.
Con un exceso de oxígeno, aumenta el número de metabolitos de los radicales libres, esos mismos terribles “radicales libres” que son altamente activos y actúan como agentes oxidantes que pueden dañar las membranas celulares biológicas.

Terrible, ¿no? Inmediatamente quiero dejar de respirar. Afortunadamente, para intoxicarse con oxígeno se necesita una mayor presión de oxígeno, como en una cámara de presión (durante la baroterapia con oxígeno) o al bucear con mezclas respiratorias especiales. En la vida ordinaria, estas situaciones no ocurren.

3. “¡Hay poco oxígeno en la montaña, pero hay muchos centenarios! Aquellos. El oxígeno es perjudicial."
De hecho, en la Unión Soviética se registraron varios centenarios en las regiones montañosas del Cáucaso y Transcaucasia. Si nos fijamos en la lista de centenarios verificados (es decir, confirmados) del mundo a lo largo de su historia, la imagen no será tan obvia: los centenarios más antiguos registrados en Francia, Estados Unidos y Japón no vivían en las montañas.

En Japón, donde aún vive y vive la mujer más anciana del planeta, Misao Okawa, que ya tiene más de 116 años, también está la “isla de los centenarios” Okinawa. La esperanza de vida media aquí para los hombres es de 88 años, para las mujeres, 92; esto es más alto que el del resto de Japón entre 10 y 15 años. La isla ha recopilado datos sobre más de setecientos centenarios locales de más de cien años. Dicen que: "A diferencia de los montañeses caucásicos, los hunzakuts del norte de Pakistán y otros pueblos que se jactan de su longevidad, todos los nacimientos de Okinawa desde 1879 han sido documentados en el registro familiar japonés, koseki". Los propios habitantes de Okinawa creen que el secreto de su longevidad se basa en cuatro pilares: dieta, estilo de vida activo, autosuficiencia y espiritualidad. Los residentes locales nunca comen en exceso y se adhieren al principio de "hari hachi bu": comer ocho décimas partes del total. Este “ocho décimos” se compone de carne de cerdo, algas y tofu, verduras, daikon y pepino amargo local. Los habitantes más antiguos de Okinawa no se quedan de brazos cruzados: trabajan activamente en la tierra y su recreación también es activa: sobre todo les encanta jugar la variedad local de croquet.: Okinawa es llamada la isla más feliz: no hay prisas ni estrés típico. de las grandes islas de Japón. Los residentes locales están comprometidos con la filosofía de yumaru: "un esfuerzo conjunto amistoso y de buen corazón".
Es interesante que tan pronto como los habitantes de Okinawa se trasladan a otras partes del país, ya no quedan hígados largos entre esas personas. Por eso, los científicos que estudian este fenómeno han descubierto que el factor genético no influye en la longevidad de los isleños. . Y nosotros, por nuestra parte, consideramos extremadamente importante que las islas de Okinawa estén ubicadas en una zona del océano arrastrada activamente por el viento, y que el nivel de oxígeno en dichas zonas se registre como el más alto: 21,9 - 22% de oxígeno.

Por tanto, la tarea del sistema OxyHaus no es tanto AUMENTAR el nivel de oxígeno en la habitación, sino RESTABLECER su equilibrio natural.
En los tejidos del cuerpo saturados con un nivel natural de oxígeno, el proceso metabólico se acelera, el cuerpo se "activa", aumenta su resistencia a los factores negativos, aumenta su resistencia y la eficiencia de sus órganos y sistemas.

Tecnología

Los concentradores de oxígeno Atmung utilizan la tecnología PSA (Absorción por oscilación de presión) desarrollada por la NASA. El aire exterior se purifica a través de un sistema de filtrado, después de lo cual el dispositivo libera oxígeno mediante un tamiz molecular hecho de zeolita, un mineral volcánico. Se suministra oxígeno puro, casi el 100%, en un flujo bajo presión de 5 a 10 litros por minuto. Esta presión es suficiente para proporcionar un nivel natural de oxígeno en una habitación de hasta 30 metros de superficie.

Pureza del aire

"Pero el aire exterior está sucio y el oxígeno arrastra consigo todas las sustancias".
Es por eso que los sistemas OxyHaus tienen un sistema de filtración de aire entrante de tres etapas. Y el aire ya purificado ingresa a un tamiz molecular de zeolita, en el que se separa el oxígeno del aire.

Peligro/seguridad

“¿Cuáles son los peligros de utilizar el sistema OxyHaus? Después de todo, el oxígeno es explosivo”.
El concentrador es seguro de usar. Los cilindros de oxígeno industriales presentan un riesgo de explosión porque contienen oxígeno a alta presión. Los concentradores de oxígeno Atmung en los que se basa el sistema no contienen materiales inflamables, utilizan tecnología PSA (adsorción por cambio de presión) desarrollada por la NASA, es segura y fácil de operar.

Eficiencia

“¿Por qué necesito su sistema? Puedo reducir el nivel de CO2 en una habitación abriendo una ventana y ventilándola".
De hecho, la ventilación regular es un hábito muy útil y también lo recomendamos para reducir los niveles de CO2. Sin embargo, el aire de la ciudad no puede considerarse verdaderamente fresco: además de un mayor nivel de sustancias nocivas, también tiene un nivel reducido de oxígeno. En el bosque, el contenido de oxígeno es de aproximadamente el 22% y en el aire de la ciudad, del 20,5 al 20,8%. Esta diferencia aparentemente insignificante tiene un impacto significativo en el cuerpo humano.
"Traté de respirar oxígeno y no sentí nada".
Los efectos del oxígeno no deben compararse con los efectos de las bebidas energéticas. Los efectos positivos del oxígeno tienen un efecto acumulativo, por lo que el equilibrio de oxígeno del cuerpo debe reponerse periódicamente. Recomendamos encender el sistema OxyHaus por la noche y durante 3-4 horas al día durante actividad física o intelectual. No es necesario utilizar el sistema las 24 horas del día.

“¿Cuál es la diferencia con los purificadores de aire?”
Un purificador de aire solo cumple la función de reducir la cantidad de polvo, pero no resuelve el problema de equilibrar el nivel de oxígeno de la congestión.
"¿Cuál es la concentración de oxígeno más favorable en una habitación?"
El contenido de oxígeno más favorable es casi el mismo que en un bosque o en la orilla del mar: 22%. Incluso si, debido a la ventilación natural, su nivel de oxígeno está ligeramente por encima del 21%, se trata de una atmósfera favorable.

“¿Es posible envenenarse con oxígeno?”

La intoxicación por oxígeno, hiperoxia, se produce como resultado de respirar mezclas de gases que contienen oxígeno (aire, nitrox) a presión elevada. La intoxicación por oxígeno puede ocurrir cuando se usan dispositivos de oxígeno, dispositivos regenerativos, cuando se usan mezclas de gases artificiales para respirar, durante la recompresión de oxígeno y también debido al exceso de dosis terapéuticas en el proceso de baroterapia con oxígeno. Con la intoxicación por oxígeno, se desarrollan disfunciones del sistema nervioso central, respiratorio y circulatorio.

Al ver incluso películas extranjeras modernas sobre el trabajo de los médicos de urgencias y paramédicos, vemos repetidamente la imagen: al paciente se le coloca un collar Chance y el siguiente paso es darle oxígeno para respirar. Esta imagen desapareció hace mucho tiempo.

El protocolo moderno para brindar atención a pacientes con trastornos respiratorios implica la oxigenoterapia solo cuando la saturación se reduce significativamente. Por debajo del 92%. Y se lleva a cabo sólo en la medida necesaria para mantener una saturación del 92%.

¿Por qué?

Nuestro cuerpo está diseñado de tal manera que necesita oxígeno para funcionar, pero allá por 1955 se descubrió...

Se han observado cambios que se producen en el tejido pulmonar cuando se expone a diversas concentraciones de oxígeno tanto in vivo como in vitro. Los primeros signos de cambios en la estructura de las células alveolares se hicieron visibles después de 3 a 6 horas de inhalación de altas concentraciones de oxígeno. Con la exposición continua al oxígeno, el daño pulmonar progresa y los animales mueren por asfixia (P. Grodnot, J. Chôme, 1955).

El efecto tóxico del oxígeno se manifiesta principalmente en los órganos respiratorios (M.A. Pogodin, A.E. Ovchinnikov, 1992; G.L. Morgulis et al., 1992; M.Iwata, K.Takagi, T.Satake, 1986; O. Matsurbara, T. Takemura , 1986; L. Nici, R. Dowin, 1991; K. L. Weir, P. W. Johnston, 1993).

El uso de altas concentraciones de oxígeno también puede desencadenar una serie de mecanismos patológicos. En primer lugar, se trata de la formación de radicales libres agresivos y la activación del proceso de peroxidación lipídica, acompañada de la destrucción de la capa lipídica de las paredes celulares. Este proceso es especialmente peligroso en los alvéolos, ya que están expuestos a las mayores concentraciones de oxígeno. Con una exposición prolongada, el oxígeno al 100% puede provocar daños pulmonares, como el síndrome de dificultad respiratoria aguda. Es posible que el mecanismo de peroxidación lipídica esté implicado en el daño a otros órganos, como el cerebro.

¿Qué pasa cuando empezamos a inhalar oxígeno a una persona?

La concentración de oxígeno durante la inspiración aumenta, como resultado, el oxígeno comienza a afectar primero la membrana mucosa de la tráquea y los bronquios, reduciendo la producción de moco y también secándolo. La humidificación aquí funciona poco y no como se desea, porque el oxígeno que pasa a través del agua convierte una parte en peróxido de hidrógeno. No es mucho, pero es suficiente para influir en la membrana mucosa de la tráquea y los bronquios. Como resultado de esta exposición, la producción de moco disminuye y el árbol traqueobronquial comienza a secarse. Luego, el oxígeno ingresa a los alvéolos, donde afecta directamente al surfactante contenido en su superficie.

Comienza la degradación oxidativa del tensioactivo. El surfactante forma una cierta tensión superficial dentro de los alvéolos, lo que le permite mantener su forma y no colapsar. Si hay poco tensioactivo y cuando se inhala oxígeno, la tasa de degradación se vuelve mucho mayor que la tasa de producción por el epitelio alveolar, el alvéolo pierde su forma y colapsa. Como resultado, un aumento en la concentración de los niveles de oxígeno durante la inspiración conduce a insuficiencia respiratoria. Cabe señalar que este proceso no es rápido y hay situaciones en las que la inhalación de oxígeno puede salvar la vida del paciente, pero solo por un período de tiempo bastante corto. Las inhalaciones prolongadas de concentraciones de oxígeno, incluso no muy altas, definitivamente conducen a una aelictación parcial de los pulmones y empeoran significativamente los procesos de secreción de esputo.

Por lo tanto, como resultado de la inhalación de oxígeno, se puede obtener exactamente el efecto opuesto: un deterioro en la condición del paciente.

¿Qué hacer en esta situación?

La respuesta está en la superficie: normalizar el intercambio de gases en los pulmones no cambiando la concentración de oxígeno, sino normalizando los parámetros.

ventilación. Aquellos. Necesitamos forzar el trabajo de los alvéolos y los bronquios para que el 21% del oxígeno del aire circundante sea suficiente para que el cuerpo funcione normalmente. La ventilación no invasiva ayuda en esto. Sin embargo, siempre hay que tener en cuenta que la selección de los parámetros de ventilación durante la hipoxia es un proceso bastante laborioso. Además de los volúmenes corrientes, la frecuencia respiratoria, la tasa de cambio de presión durante la inhalación y la exhalación, tenemos que operar con muchos otros parámetros: presión arterial, presión en la arteria pulmonar, índice de resistencia de los vasos del círculo pequeño y grande. A menudo es necesario utilizar la terapia con medicamentos, porque los pulmones no son solo un órgano de intercambio de gases, sino también una especie de filtro que determina la velocidad del flujo sanguíneo tanto en la circulación pulmonar como en la sistémica. Probablemente no valga la pena describir aquí el proceso en sí y los mecanismos patológicos involucrados en él, porque tomaría más de cien páginas, probablemente sea mejor describir lo que el paciente obtiene como resultado;

Como regla general, como resultado de inhalaciones prolongadas de oxígeno, una persona literalmente se "pega" al concentrador de oxígeno. Describimos por qué arriba. Pero lo que es aún peor es que durante el tratamiento con un inhalador de oxígeno, para que el paciente esté más o menos cómodo, se requieren concentraciones cada vez mayores de oxígeno. Además, la necesidad de aumentar el suministro de oxígeno crece constantemente. Existe la sensación de que una persona ya no puede vivir sin oxígeno. Todo esto lleva al hecho de que una persona pierde la oportunidad de servirse a sí misma.

¿Qué pasa cuando empezamos a sustituir el concentrador de oxígeno por ventilación no invasiva? La situación está cambiando dramáticamente. Después de todo, la ventilación no invasiva solo se necesita ocasionalmente: un máximo de 5 a 7 veces al día y, como regla general, los pacientes se las arreglan con 2 o 3 sesiones de 20 a 40 minutos cada una. Esto rehabilita significativamente a los pacientes socialmente. Aumenta la tolerancia al ejercicio. La dificultad para respirar desaparece. Una persona puede cuidar de sí misma y vivir sin estar atada a un dispositivo. Y lo más importante, no quemamos el tensioactivo ni secamos la mucosa.

Una persona tiende a enfermarse. Como regla general, son las enfermedades respiratorias las que provocan un fuerte deterioro en el estado de los pacientes. Si esto sucede, entonces se debe aumentar el número de sesiones de ventilación no invasiva durante el día. Los propios pacientes, a veces incluso mejor que el médico, determinan cuándo deben volver a respirar en la máquina.

Los residentes de las megaciudades sufren de una falta crónica de oxígeno: las industrias y los automóviles peligrosos lo queman sin piedad. Por tanto, el cuerpo humano suele encontrarse en un estado de hipoxia crónica. Esto provoca somnolencia, malestar, dolores de cabeza y estrés. Para mantener la belleza y la salud, mujeres y hombres tienen cada vez más que recurrir a todo tipo de métodos de oxigenoterapia. Esto, al menos por un corto tiempo, permite enriquecer los tejidos y la sangre hambrientos con un valioso gas.

¿Por qué una persona necesita oxígeno?

Tenemos que respirar una mezcla de nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono e hidrógeno. Pero una persona necesita oxígeno sobre todo: transporta hemoglobina por todo el cuerpo. El oxígeno participa en los procesos celulares de oxidación y metabolismo. Los nutrientes en las células, debido a la oxidación, se someten a procesos de combustión hasta obtener productos finales (dióxido de carbono y agua) con la formación de energía. Y en un entorno sin oxígeno, el cerebro se apaga en un plazo de dos a cinco minutos.

Por eso es muy importante que este gas en la concentración requerida ingrese al cuerpo todo el tiempo. En una gran ciudad con un medio ambiente pobre, el aire contiene la mitad de oxígeno del necesario para el metabolismo normal y la respiración adecuada.

En este caso, el cuerpo tiene que experimentar un estado de hipoxia crónica: los órganos tienen que trabajar en un modo inferior. Como resultado, se altera el metabolismo, se observa un color de piel poco saludable y se produce un envejecimiento prematuro. La deficiencia de oxígeno puede provocar la aparición de muchas enfermedades o agravar dolencias crónicas existentes.

Tratamiento de oxígeno

Para que el cuerpo sature los tejidos con oxígeno, se pueden utilizar varias técnicas de oxigenoterapia, entre ellas:

• mesoterapia con oxígeno;
• inhalación de oxígeno;
• baños de oxígeno;
• tomando cócteles de oxígeno;
• baroterapia.

Esta terapia generalmente se prescribe a pacientes con bronquitis crónica, asma, neumonía, enfermedades cardíacas y tuberculosis. El tratamiento con oxígeno puede aliviar la asfixia y la intoxicación por gases. Este tipo de terapia está indicada:

• en caso de disfunción renal;
• personas en estado de shock;
• quienes padecen obesidad, enfermedades nerviosas;
• para aquellos que se desmayan con frecuencia.