Alveolen sind von der Form her kleine Bläschen, die von einem Netz kleinster Haargefäße umgeben sind.
Letztlich laufen alle jetzt stattfindenden Vorgänge nach dem Prinzip der Konzentrationsgefälle, also der Diffusion, ab.
Das ankommende Blut bringt viel CO2 mit sich, das im Körper bei Stoffwechselvorgängen entstand. Da die Luft im Alveolar CO2 arm ist gibt es sein Gas an dieser Stelle ab. Ich will da jetzt nicht zu sehr ins Detail gehen, da im Moment nur wichtig ist, dass freies Hämoglobin verfügbar ist.
Aufgrund der höheren Konzentration des O2 im Bläschen gegenüber dem Blut diffundiert
es durch die Alveolarmembran und durch die Kapillarmembran hinein ins Blut. Dort wird es physikalisch gebunden. Doch schon ergeben sich 2 Probleme.
Zum einen ist Sauerstoff als ungebundenes Gas komprimierbar, was später bei der Windkesselfunktion sofort tödliche Folgen hätte, und zum anderen kann Blut nur ca 2cm³ O2 pro Liter aufnehmen. Die Organsysteme wären jämmerlich unterversorgt und würden binnen kürzester Zeit absterben.
Abhilfe schafft das zuvor freigewordene Hämoglobin. Dieses kann beim gesunden Menschen problemlos genug O2 transportieren um alle Organsysteme (besonders das ZNS) mit ausreichendem Sauerstoff zu versorgen. Die physikalische Bindung wird also nur als eine Art Zwischenschritt genutzt um die Diffusionsstrecke zu überwinden.
Hämoglobin ist ein sehr komplexes Molekül, das den Grundbaustein eines Erythrozyten bildet und im Zentrum ein Eisenmolekül beinhaltet. Dieses Eisenmolekül gibt dem Blut seine rote Farbe (vergl. manche Krebse haben ein Kupfermolekül an dieser Stelle, was zu blauem Blut führt. Jede der 4 Polypeptidketten im Molekül hat die Fähigkeit ein O2 Molekül zu binden.
Nochmals diffundiert das O2 aufgrund der unterschiedlichen Konzentrationen durch die Membran des Erythrozyten und wird im Hämoglobin gebunden. Diese Bindung mit Hämoglobin wird als nicht kovalente Bindung bezeichnet und bildet somit die 2. Bindungsart (neben der physikalischen) => chemische Bindung. Da es keine Reaktion sonder nur eine „Befestigung“ (Oxygenation) des O2 gibt, kann dieses auch in der Peripherie sehr leicht wieder abgespalten werden. Es entsteht Oxyhämoglobin.
Durch die Herzkraft wird dies zur Peripherie transportiert
(> Vv. plumonales > Atrium sinistra > Verntriculus sinistra > Aorta > > > Peripherie )
In der Peripherie herrscht zu diesem Zeitpunkt ein sehr geringer O2 Druck, da durch aerobe Glycolyse ein Teil des Vorrätigen O2 verbraucht wurde. Da hier jetzt die Konzentrationsgefälle gerade entgegengesetzt zum Alveolar sind läuft der oben beschriebene Vorgang exakt Rückwärts ab und das O2 wird ans Gewebe abgegeben.
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Nichts muss für immer so sein, nur weil es immer so gewesen ist.
