"Материнство" является синонимом "воспитание," возможно потому, что мамы начинают обеспечивать своих детей еще до их рождения.
Плод полагается на свою мать, чтобы обеспечить все необходимое. Плацента здесь играет ключевую роль; этот орган развивается в матке и похож на ворота, которые позволяют маме передать ребенку все, что ему нужно для поддержки его развития.
После того, как мать поела, ее организм расщепляет пищу на глюкозу, аминокислоты, жирные кислоты и холестерин, которые проходят через каналы или переносчики в плаценте к плоду. Они обеспечивают энергию и строительные блоки, которые растущий плод использует для развития органов, тканей и костей.
Жизненно важные электролиты, такие как натрий, хлорид, кальций и железо, проходят через свои собственные каналы в плаценте или просто диффундируют от матери к плоду.
Плод тоже нуждается в кислороде для роста. Поскольку их легкие не подвергаются воздействию воздуха, они не могут дышать самостоятельно. Вместо этого они полагаются на своих матерей в обеспечении необходимого кислорода посредством замечательного биохимического процесса.
Я биохимик, и именно этот процесс заставил меня полюбить эту дисциплину, когда я был студентом. Это моя любимая тема, которую я хочу представить сегодня моим студентам, и она помогает объяснить, почему беременные женщины могут так легко запыхаться.
Кислород бежит по твоим венам
Гениальная биохимия лежит в основе того, как кислород распространяется по человеческому телу.
Белок, называемый гемоглобином, отвечает за сбор кислорода в легких и перенос его через кровоток во все ткани. Гемоглобин содержит железо и отвечает за красный цвет крови. Он состоит из четырех субъединиц, по две каждого из двух разных типов.
Каждая субъединица содержит один атом железа, связанный со специальным соединением, называемым гемом, которое может взаимодействовать с одной молекулой кислорода. Это ситуация «все или ничего»; для гемоглобинов в одной и той же области, они либо все удерживают кислород, либо все высвободили свой кислород. Это зависит от концентрации кислорода в окружающей среде, в которой находится гемоглобин.
Когда вы хорошо дышите, в ваших легких высокая концентрация кислорода. Гемоглобин в этой области автоматически поглощает кислород. Затем он перемещается через вашу кровь в ткани с более низкой концентрацией кислорода, где он отдает кислород.
Молекула, называемая 2,3-бисфосфоглицератом, или БПГ, способствует высвобождению кислорода. Он связывается с центральной полостью между четырьмя субъединицами гемоглобина, чтобы помочь молекулам кислорода освободиться.
Получение кислорода к плоду
Плоды не подвергаются воздействию воздуха, и их легкие не развиваются полностью до тех пор, пока они не родятся, поэтому кислород – еще один в длинном списке вещей, которые они должны получить через плаценту от своей матери.
Белки гемоглобина слишком велики, чтобы проникать через плаценту. Материнские гемоглобины должны отдавать свои молекулы кислорода на своей стороне, чтобы кислород мог пересекать и поглощаться гемоглобинами плода на другой стороне. Проблема заключается в том, что, поскольку все это происходит в очень близком окружении, гемоглобины должны либо удерживать кислород, либо все его выделять.
Чтобы обойти эту проблему, гемоглобин плода отличается по структуре от гемоглобина матери. Всего лишь после нескольких изменений аминокислот в его белковой последовательности гемоглобин плода плохо связывается с BPG, молекулой, которая помогает кислороду отделяться от гемоглобина взрослого человека. Гемоглобин плода также имеет более сильное сродство к кислороду, чем его взрослая версия.
Таким образом, на границе плаценты, где много БПГ, материнский гемоглобин отпускает кислород, а гемоглобин плода крепко его захватывает. Этот процесс обеспечивает эффективную и действенную передачу кислорода от матери к плоду.
Незадолго до рождения младенцев они начинают вырабатывать гемоглобин взрослых, чтобы, когда они дышат самостоятельно, они могли осуществлять соответствующий перенос кислорода по своим маленьким телам. Обычно к тому времени, когда ребенок достигает шестимесячного возраста, уровень гемоглобина плода очень низкий, он почти полностью замещается гемоглобином взрослого человека.
Академически я знал об этом замечательном биохимическом процессе. Но только когда я была беременна своим сыном, я действительно поняла это. Мои мили в классе спиннинга уменьшились, я отставала от мужа и собаки в наших ежедневных прогулках, и я запыхалась, поднимаясь на три лестничных пролета в свой офис. Гемоглобин моего сына отнимал у меня кислород, поэтому мне приходилось больше дышать, чтобы выполнять рутинные дела.
Когда мой ребенок оказался на улице и начал дышать самостоятельно, а его зрелый гемоглобин функционировал надлежащим образом, я был более чем когда-либо поражен совершенством науки.