Ποιοι τύποι χημικών παραγόντων παρεμβαίνουν στη χρήση οξυγόνου σε κυτταρικό επίπεδο;
1. Πράκτορες που διαταράσσουν την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (κ.λπ.) στα μιτοχόνδρια:
* Κυανίδιο (CN-) :Αυτός ο ισχυρός αναστολέας δεσμεύεται με την οξειδάση του κυτοχρώματος C (σύμπλεγμα IV) στο κ.λπ., εμποδίζοντας τη μεταφορά ηλεκτρονίων και τελικά την παρεμπόδιση της παραγωγής ΑΤΡ.
* μονοξείδιο του άνθρακα (CO) :Το CO δεσμεύεται επίσης με την οξειδάση του κυτοχρώματος C, αλλά με υψηλότερη συγγένεια από το οξυγόνο, οδηγώντας σε παρόμοιο αποτέλεσμα με το κυανίδιο.
* azide (n3-) :Το αζίδιο αναστέλλει το ETC με δέσμευση με οξειδάση του κυτοχρώματος C και ανταγωνίζεται με οξυγόνο.
* Ροτενόνη :Αυτό το εντομοκτόνο μπλοκάρει το σύμπλεγμα Ι του κ.λπ., διακόπτοντας τη ροή των ηλεκτρονίων και της παραγωγής ΑΤΡ.
* Αντιμυκίνη Α :Αυτό το αντιβιοτικό αναστέλλει το σύμπλεγμα III του κ.λπ., διαταράσσοντας τη μεταφορά ηλεκτρονίων από ουβικινόνη σε κυτοχρώμιο c.
* ολιγομυκίνη :Η ολιγομυκίνη αναστέλλει τη συνθετάση ΑΤΡ (σύμπλεγμα V) εμποδίζοντας το κανάλι πρωτονίων, εμποδίζοντας τη σύνθεση του ΑΤΡ.
2. Οι παράγοντες που παρεμβαίνουν στην ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου της αιμοσφαιρίνης:
* μονοξείδιο του άνθρακα (CO) :Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η CO έχει υψηλή συγγένεια για την αιμοσφαιρίνη, σχηματίζοντας καρβοξυαιμοσφαιρίνη. Αυτό εμποδίζει την αιμοσφαιρίνη από το οξυγόνο δέσμευσης, οδηγώντας σε υποξία ιστού.
* Methemoglobinemia engents :Ορισμένες χημικές ουσίες, όπως τα νιτρικά, τα νιτρώδη και οι χρωστικές ανιλίνης, μπορούν να οξειδώσουν το σίδηρο σε αιμοσφαιρίνη από Fe2+ έως Fe3+, σχηματίζοντας μεθημοσφαιρίνη. Η μεθαιμοσφαιρίνη δεν μπορεί να δεσμεύσει το οξυγόνο, οδηγώντας σε μειωμένη μεταφορά οξυγόνου.
3. Πράκτορες που διαταράσσουν την παράδοση οξυγόνου στους ιστούς:
* διοξείδιο του άνθρακα (CO2) :Τα υψηλά επίπεδα CO2 μπορούν να προκαλέσουν αναπνευστική οξέωση, οδηγώντας σε μείωση του ρΗ αίματος και μείωση της ικανότητας μεταφοράς οξυγόνου της αιμοσφαιρίνης.
* Αναιμία :Μείωση του αριθμού των ερυθρών αιμοσφαιρίων ή της περιεκτικότητας σε αιμοσφαιρίνη μειώνει τη συνολική ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου του αίματος.
* Υποξία :Η χαμηλή μερική πίεση οξυγόνου στον αέρα μπορεί να μειώσει άμεσα το οξυγόνο που είναι διαθέσιμο για να μεταφερθεί από αιμοσφαιρίνη.
4. Οι πράκτορες που βλάπτουν άμεσα τα μιτοχόνδρια:
* Αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) :Αυτά τα εξαιρετικά αντιδραστικά μόρια, που παράγονται από διάφορες μεταβολικές διεργασίες, μπορούν να βλάψουν το μιτοχονδριακό DNA και τις πρωτεΐνες, τη λειτουργία με βλάβη κλπ.
* ορισμένες τοξίνες :Ορισμένες χημικές ουσίες μπορούν να βλάψουν άμεσα τις μιτοχονδριακές μεμβράνες ή να παρεμβαίνουν σε συγκεκριμένα μιτοχονδριακά ένζυμα, οδηγώντας σε μειωμένη χρήση οξυγόνου.
5. Πράκτορες που διαταράσσουν την κυτταρική αναπνοή:
* dinitrophenol (DNP) :Αυτή η χημική ουσία αποσυνδέει την οξειδωτική φωσφορυλίωση, επιτρέποντας στα πρωτόνια να διαρρεύσουν σε όλη τη μιτοχονδριακή μεμβράνη χωρίς να δημιουργούν ΑΤΡ. Αυτό μειώνει την παραγωγή ΑΤΡ και αυξάνει την κατανάλωση οξυγόνου χωρίς αντίστοιχη αύξηση της παραγωγής ενέργειας.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα και πολλοί άλλοι χημικοί παράγοντες μπορούν ενδεχομένως να παρεμβαίνουν στη χρήση οξυγόνου σε κυτταρικό επίπεδο. Ο ειδικός μηχανισμός και οι επιδράσεις αυτών των παραγόντων μπορεί να ποικίλουν και η τοξικότητά τους μπορεί να εξαρτάται από παράγοντες όπως η συγκέντρωση, η διάρκεια της έκθεσης και η ατομική ευαισθησία.
Εκτός από τους παράγοντες που αναφέρονται παραπάνω, μερικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορεί επίσης να επηρεάσει τη χρήση οξυγόνου, όπως το υψόμετρο, η ατμοσφαιρική ρύπανση και η έκθεση σε βαριά μέταλλα.
