Transport kyslíku krví

V klidu buňky našeho těla spotřebují asi 300 litrů kyslíku denně, tedy 250 ml za minutu. Během cvičení nebo práce se jeho potřeba může zvýšit 10-15krát. Pokud by se kyslík přenášený krví do tkání jednoduše rozpustil v plazmě, krev by musela cirkulovat tělem, dokonce i v klidu, rychlostí 180 litrů za minutu, aby dodala dostatek tohoto plynu do buněk, protože kyslík není v plazmě zvláště rozpustný.

Ve skutečnosti, když člověk odpočívá, krev cirkuluje rychlostí asi 5 litrů za minutu a nese všechen kyslík potřebný pro buňky. Rozdíl mezi 180 a 5 litry za minutu je dán funkcí hemoglobinu. Hemoglobin je barvivo v červených krvinkách, které přenáší téměř všechen kyslík a většinu oxidu uhličitého.

Krev v rovnováze s alveolárním vzduchem může obsahovat v roztoku pouze 0,25 ml kyslíku a 2,7 dl oxidu uhličitého na 100 ml, ale díky hemoglobinu může 100 ml krve nést asi 20 ml kyslíku a 50-60 ml oxidu uhličitého. Přibližně 2 % krevního kyslíku je rozpuštěno v plazmě, zbytek je kombinován s hemoglobinem. Poté, co kyslík vstoupí do krve plicních kapilár, difunduje z plazmy do červených krvinek a spojí se s hemoglobinem – jedna molekula kyslíku se spojí s jednou molekulou hemoglobinu a vytvoří molekulu oxyhemoglobinu.

Hemoglobin + O2 → Oxyhemoglobin

Šipky ukazují, že tato reakce je vratná, tzn. může jít jakýmkoli směrem v závislosti na podmínkách. Hemoglobin by samozřejmě tělu přinesl jen malý užitek, kdyby mohl kyslík pouze přijímat, ale nedodával by ho tam, kde je potřeba.

V plicích reakce probíhá zleva doprava s tvorbou oxyhemoglobinu a ve tkáních - zprava doleva s uvolňováním kyslíku. Různé barvy arteriální a venózní krve jsou způsobeny tím, že oxyhemoglobin je jasně červený a hemoglobin je fialový. Kombinace kyslíku s hemoglobinem a odbourávání oxyhemoglobinu je regulováno dvěma faktory: primárně množstvím přítomného kyslíku a v menší míře množstvím oxidu uhličitého.

V plicích je koncentrace kyslíku poměrně vysoká a tvoří se tam oxyhemoglobin. Po opuštění plic krev prochází srdcem a tepnami, kde se koncentrace kyslíku téměř nemění, do tkání chudých na kyslík. Zde se oxyhemoglobin odbourává a uvolňuje kyslík, který difunduje do tkáňových buněk.

Krev tedy díky schopnosti hemoglobinu vázat a uvolňovat kyslík jej účinně přenáší z plic do tkání a poskytuje buňkám kyslík nezbytný pro dýchání.