artykuł został pierwotnie opublikowany przez Conversation

„macierzyństwo” jest synonimem „wychowania”, prawdopodobnie dlatego, że mamy zaczynają dbać o swoje dzieci jeszcze przed ich urodzeniem.

płód polega na matce, aby zapewnić wszystkie niezbędne rzeczy. Łożysko jest tutaj kluczowe; ten narząd rozwija się w macicy i jest jak brama, która pozwala mamie przekazać dziecku wszystko, czego potrzebuje, aby wesprzeć jego rozwój.,

Po zjedzeniu przez matkę, jej organizm rozkłada pokarm na glukozę, aminokwasy, kwasy tłuszczowe i cholesterol, które przemieszczają się przez kanały lub transportery w łożysku do płodu. Dostarczają one energii i budulca, które rozwijający się płód wykorzystuje, gdy rozwija narządy, tkanki i kości.

ważne elektrolity, takie jak sód, chlorek, wapń i żelazo, przechodzą przez własne kanały w łożysku lub po prostu rozpraszają się od strony matki do płodu.

płody również wymagają tlenu do wzrostu., Ponieważ ich płuca nie są wystawione na działanie powietrza, nie mogą oddychać samodzielnie. Zamiast tego polegają na swoich matkach, aby zapewnić wymagany tlen poprzez niezwykły proces biochemiczny.

jestem biochemikiem i to właśnie ten proces sprawił, że zakochałam się w tej dyscyplinie, kiedy byłam studentką. Jest to mój ulubiony temat do zaprezentowania moim studentom dzisiaj i pomaga wyjaśnić, dlaczego kobiety w ciąży mogą być tak łatwo nawijane.

tlen w twoich żyłach

u podstaw tego, jak tlen przemieszcza się w ludzkim ciele, leży jakaś genialna biochemia.,

białko zwane hemoglobiną jest odpowiedzialne za pobieranie tlenu w płucach i przenoszenie go przez krwioobieg do wszystkich tkanek. Hemoglobina zawiera żelazo i jest odpowiedzialna za czerwony kolor krwi. Składa się z czterech podjednostek, po dwie z dwóch różnych typów.

każda podjednostka zawiera jeden atom żelaza związany ze specjalnym związkiem zwanym hem, który może oddziaływać z jedną cząsteczką tlenu. W przypadku hemoglobin znajdujących się w tej samej okolicy, albo wszystkie trzymają tlen, albo wszystkie uwalniają tlen., Zależy to od stężenia tlenu w środowisku, w którym znajduje się hemoglobina.

kiedy bierzesz dobry oddech, stężenie tlenu jest wysokie w płucach. Hemoglobina w obszarze automatycznie odbiera tlen. Następnie przemieszcza się przez krew do tkanek o niższym stężeniu tlenu, gdzie oddaje tlen.

poprzez konwersację

cząsteczka zwana 2,3-bisfosfogliceratem lub BPG ułatwia uwalnianie tlenu. Wiąże się z jamą środkową między czterema podjednostkami hemoglobiny, aby pomóc cząsteczkom tlenu uwolnić się.,

doprowadzanie tlenu do płodu

płody nie są narażone na działanie powietrza, a ich płuca nie rozwijają się w pełni dopiero po urodzeniu, więc tlen jest kolejnym na długiej liście rzeczy, które muszą przedostać się przez łożysko od matek.

białka hemoglobiny są zbyt duże, aby przejść przez łożysko. Hemoglobiny matki muszą zrezygnować z cząsteczek tlenu po ich stronie, aby tlen mógł przejść i być pobierany przez hemoglobiny płodu po drugiej stronie., Problem polega na tym, że skoro to wszystko dzieje się w tak bliskim otoczeniu, hemoglobiny powinny albo trzymać się tlenu, albo wszystkie je uwalniają.

aby obejść ten problem, hemoglobina płodu różni się strukturą od hemoglobiny matki. Z zaledwie kilkoma zmianami aminokwasów w sekwencji białek, hemoglobina płodu nie wiąże się dobrze z BPG, cząsteczką, która pomaga tlen uwolnić się od dorosłej hemoglobiny. Hemoglobina płodu ma również silniejsze powinowactwo do tlenu niż wersja dla dorosłych.,

więc w łożysku, gdzie jest dużo BPG, hemoglobina matki Puszcza tlen, a hemoglobina płodu chwyta go mocno. Proces ten pozwala na efektywne i wydajne przenoszenie tlenu z matki na płód.

na krótko przed narodzinami dzieci zaczynają wytwarzać hemoglobinę dla dorosłych, dzięki czemu podczas samodzielnego oddychania mogą wykonywać odpowiedni transfer tlenu przez ich małe ciała., Zwykle do czasu, gdy dziecko osiągnie sześć miesięcy życia, poziom hemoglobiny płodu są bardzo niskie, zastąpione prawie całkowicie przez hemoglobiny dorosłych.

Ale dopiero, gdy byłam w ciąży z synem, naprawdę to rozumiałam. Moje mile na zajęciach spinningowych zmniejszyły się, pozostałam za mężem i psem na codziennych spacerach i zabrakło mi oddechu wspinając się po trzech piętrach schodów do mojego biura. Hemoglobina mojego syna kradła mi tlen, więc musiałem więcej oddychać, żeby wykonać rutynowe zadania.,

Kiedy moje dziecko było na zewnątrz, oddychając samodzielnie z dojrzałą hemoglobiną prawidłowo działającą, byłam bardziej zdumiona niż kiedykolwiek doskonałością nauki.

Julie Pollock is Associate Professor of Chemistry, University of Richmond