Nefes alıp vermek olarak gördüğümüz oksijenin hücrelerimize taşınması, gerçekten basit bir iş midir? İsterseniz bu soruyu, havadaki oksijenle çalışan hücrelerimize, oksijenin nasıl ulaştırıldığını gördükten sonra cevaplayalım.
Atmosferde, deniz seviyesinde yaklaşık 159 milimetre civa olan oksijen basıncı, hücre içine girene kadar kademe kademe azaltılmalıdır.
Aldığımız nefesle alveol denilen akciğer keseciklerine gelen hava, nemlendirilmiş ve vücut sıcaklığı olan 37oC’a getirilmiştir. Böylece oksijen basıncı azalmış olur. Alveol keseciklerinde oksijen basıncı 149 milimetre civaya düşer. Burada kana geçen oksijenin kandaki basıncı ortalama 100 milimetre civadır. Yaşlı insanlarda bu basınç 60 milimetre civaya kadar düşebilir.
Oksijenin Bedenimiz İçin Önemi
Bir insan nefes almakta zorlanıyorsa, ya yüksek irtifadadır, düşük basınçta oksijen soluyordur; ya da Guillian-Barre hastalığı vardır ve kas gücü çok azaldığı için zor soluyordur.
Bu gibi durumlarda “hipoksemi” ortaya çıkar. Bu insanlarda, kandaki oksijen basıncı azalmıştır. Beyin ve kalp de dahil vücudumuzdaki hücrelere ihtiyaçlarından daha az oksijen gidiyordur.
Oksijen basıncı kritik seviyenin altına inerse, hücreler hiç de tercih edilmeyecek “anaerobik solunum” yapmaya başlarlar. Bu, oksijen olmadan enerji üretilmesi demektir. Vücut için uzun süre sürdürülebilir değildir.
Laktik asit denilen çok tehlikeli bir madde ortaya çıkar ve vücutta birikmeye başlar. Bu, kandaki oksijenin azalması durumunda bizi bir süre idare eder. Fakat oksijensizlik devam ederse hücreler daha fazla dayanamaz ve ölmeye başlarlar.
Diyelim ki bir nedenden kalbimiz durdu… Kalbi duran bir insana kalp masajı yaparsak, bir süre daha hücrelerine oksijen gitmesini sağlayabiliriz. Hatta belki de kalbin yeniden çalışmasını sağlayabiliriz. Oysa beyin hücreleri tamamen oksijensiz kaldıklarında 4 dk sonra ölmeye başlarlar. Beyin hücreleri öldüğünde ise yerlerine yenileri gelmez.
Oksijenin Hücre İçi Serüveni
Sağlıklı nefes alabilmemiz için kan, akciğer, kalp, tüm damarlar ve çeşitli hormonal mekanizmalar denge içinde çalışmalı ve atmosfer ortamındaki şartlar da uygun olmalıdır. Kalp, tüm vücuda, her dakika yaklaşık 80 kez kasılıp gevşeyerek, 5 litre kadar kan pompalar ve hücrelere dakikada 1000 mililitre oksijen taşınır. Böylece kanda, hemoglobin molekülü tarafından taşınan oksijen, kendisini bekleyen hücrelere ulaştırılır.
Bir hücreye gelen oksijen kan damar duvarı ve hücre duvarını da aşar ve nihayet hücreye girmiştir. Milisaniyeler içinde, hücrenin mikro-enerji santrali olan “mitokondri” organeline gider. Mitokondrinin de dış zarını geçen oksijen, iç zara ulaşmıştır. Burası oksijenin yakılarak kullanılacağı ve “tüketileceği” yerdir.
Burada oksijen, bir fabrikanın üretim bandına da benzetilebilen, kimyasal reaksiyon ve enzim komplekslerinden oluşan mitokondriyal solunum zincirine katılır. ATP kısaltmasıyla bilinen adenozintrifosfat sentezlenip üretilir.
Peki ATP Neye Yarar?
Kas kasılması, hücre hareketleri, hücre bölünmesi gibi fiziksel hareketlerde, biyokimyasal reaksiyonlarda, sinir iletimi gibi vücudun hayatî fonksiyonları için enerji ATP ile sağlanır.
Buraya kadarki süreçte oksijen hedefine ulaşmış, görevini yapmış ve enerjiye dönüşmüştür. Fakat ortaya karbondioksit çıkmıştır ve vücuttan atılmalıdır. O anda karbondioksit, üç ayrı yoldan vücuttan atılacağı bir yolculuğa başlar.
Kendi Küçücük, Faydası Çok Büyük Bir Nimet
Genetik mutasyonlardan mitokondri de etkilenir. Doğuştan, kalıtsal bir mitokondriyal hastalığımız varsa, bebekken veya çocukluk çağında anlaşılır. Bu hastalıklar son derece nadir görülür ve genellikle tedavisi yoktur. Vücudumuzun çok çeşitli yerlerinde bozukluğa sebep olabilirler. Mesela 1979 yılında tanımlanan Pearson sendromu, mitokondriyal hastalıklardan birisidir. Karaciğer, böbrek, kan ve hormon sistemlerini etkileyen ölümcül bir hastalıktır. Bu hastalar daha çocukken karaciğer yetmezliğine veya vücudun bağışıklık sisteminin yetmezliğine bağlı olarak ölürler.
Şimdi başta sorduğumuz soruyu cevaplayabilirsiniz. Çok kalabalık bir insan topluluğunun trilyonlarca büyük binalardan oluşan bir mega kente doğru yolculuğa çıkıp, pek çok sınırları aşıp adreslerini bulmalarına ve işlerini yapmalarına benzetebileceğimiz, oksijenin hücrelerimize taşınması basit bir iş, küçük bir nimet midir? Ne dersiniz?..