45 1.8.6 Wechselwirkung zwischen O2- und CO2
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1.8.6 Wechselwirkung zwischen O2- und CO2-Bindung beim Atemgastransport im Blut zwischen Blutplasma und Erythrozyten, der ein elektroneutrales carriervermitteltes Austauschsystem antreibt, das HCO3− im Austausch mit Cl− ins Blutplasma ausschleust. Dieser Austausch wird Hamburger-Shift genannt (s. Abb. 24, S. 45). Übrigens … Beim Hamburger-Shift werden die H ­ CO3−-Ionen deshalb gegen C ­ l−-Ionen ausgetauscht, weil Cl−Ionen in hoher Konzentration im Plasma vorliegen und um die Ladungsneutralität dieses Transportes zu wahren: Eine negative Ladung wird so durch eine andere e ­ rsetzt. In Abb. 24, S. 45 ist auch der Bohr-Effekt dargestellt. Durch die Bindung von H+ an Hämoglobin (Pufferung) wird O2 leichter ins Gewebe abgegeben. Diese Anpassungsvorgänge vollziehen sich auf dem Weg vom Gewebe in die Lunge und sind abhängig vom jeweiligen PCO2 und PO2. In der Lunge kehren sich die Verhältnisse um, und ein hoher PO2 in den Alveolen bewirkt eine Dif- fusion von Sauerstoff in die Erythrozyten. Sauerstoff bindet sich an das Hämoglobin und bewirkt über den Haldane-Effekt eine leichtere Abgabe von CO2 aus der Carbamat-Bindung und von H+ aus dem ­Hämoglobinpuffer. H+ kann nun mit HCO3− wieder zu CO2 umgewandelt werden. Auch diese R ­ ückreaktion wird durch das schnelle erythrozytäre Enzym Carboanhydrase katalysiert. Entsprechend dem Partialdruckunterschied diffundiert CO2 in die Alveolen und wird abgeatmet. Merke! –– Der Hamburger-Shift bezeichnet den elektroneutralen carriervermittelten Transport von HCO3− in das Blutplasma im Austausch gegen Cl−. –– Je größer der Partialdruck von Kohlendioxid im Gewebe, desto ausgeprägter ist der Hamburger-Shift in den Erythrozyten. –– In der Lunge vermindert sich die HCO3−Konzentration in den Erythrozyten, und der Hamburger-Shift kehrt sich um (HCO3− Einstrom und Cl− -Ausstrom). Hamburger-Shift Cl– CO2 + H2O 1 umgekehrter Hamburger-Shift Cl– HCO3– HCO3– + H+ H2CO3 CO2 2 H+ CO2 + H2O HbO2 1 H2CO3 HCO3– HCO3– + H+ CO2 Hb NHCOO– Gewebe 3 H+ HbO2 Hb NHCOO– Plasma CO2 1 Plasma O2 CO2 Lunge O2 1 = Carboanhydrase 2 = Bohr-Effekt 3 = Haldane-Effekt Abb. 24: Austauschvorgänge im Blut www.medi-learn.de medi-learn.de/6-physio4-24­ 45
