Kohlendioxidtransport

Öööööööööde… irrelevant… in Lösung halt, das hat doch was mit Hamburgern zu tun, oder?

Blood, Platelets, Blood Cells, Blood Plasma

Alla, machen wir s kurz und schmerzlos damit man`s mal gelesen hat…

CO2 löst sich 20 mal besser im Blut als O2

dabei gibt es 3 Hauptformen möglicher Transportformen:

  • physikalisch gelöst
  • als Bicarbonat (Hauptanteil, v.a. in Erys)
  • in Carbaminoverbindungen

Für die physikalische Lösung braucht man den herrschenden Partialdruck, den lesen wir theoretisch in der BGA als pCO2 ab, es gilt letztlich eine Proportionalität zwischen Lösungsmenge c und Partialdruck p mit dem Bunsen-Löslichkeitskoeffizienten  α.

es gilt : c =  α * p

In chemischer Lösung löst sich Kohlendioxid zu Kohlensäure, resp. Bicarbonat. Die wichtigste Formel dazu kennen wir alle:

CO2 + H2O <–> H2CO3 <–> H+ + HCO3

Der Bicarbonatpuffer ist das wichtigste Puffersystem. Sein pKs ist dabei 6,1, es ergibt sich die allseits beliebte Formel für den Bicarbonatpuffer:

pH = 6,1 + log(HCO3-/(0,03* pCO2)) [Bicarbonat in mmol/l, pCO2 in mmHg]

Gleichzeitig reagiert das Kohlendioxid mit verschiedenen Proteinen zu Carbamaten, also den kleinen Verwandten der Polyurethane… beim Hämaoglobin reagiert es mit den N-terminalen Aminogruppen der Häme… so sieht wiki das ganze in der chemischen Draufsicht

Datei:Carbamate-group-2D-skeletal.png

Dabei zeigt sich deoxy-Hämoglobin reaktionsfreudiger als oxy-Hämoglobin und puffert auch noch leichter Protonen, sinnvoll angesichts der Tatsache, dass sowohl Kohlendioxid als auch saure Valenzen sich im venösen Schenkel der Blutbahn häufen. Nebenbei bemerkt verschiebt sich das Gleichgewicht unter Pufferung von Protonen und Bicarbonat zur Bildung von mehr Bicarbonat, was den Abtransport weiter forciert.

Haldane-Effekt: Desoxy-Hämoglobin bindet mehr Kohlendioxid als Oxy-Hämoglobin (Carbamate/ Carbammino-Verbindungen)

Die Ery-Carboanhydrase macht Bicarbonat und Proton aus Kohlendioxid. Wenn nun Bicarbonat den Ery verlässt, dann muss aus Gründen der Elektroneutralität etwas negatives zurück über die Membran, in diesem Fall kommt Chlorid via passendem Antiporter. Das Proton bleibt übrigens zurück, der pH sinkt. Womit wiederum eine Rechtsverschiebung der Sauerstoffbindungskurve geschieht, so dass Sauerstoff leichter abgegeben werden kann. Wieder sinnvoll angesichts des Sauerstoffbedarfs in Geweben mit hohem Kohlendioxidgehalt und saurem pH.

Hamburgershift: HCO3-/H+-Antiporter, Rechtsverschiebung der O2-Bindungskurve

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