Transport van zuurstof door bloed

In rust verbruiken de cellen van ons lichaam ongeveer 300 liter zuurstof per dag, oftewel 250 ml per minuut. Tijdens het sporten of werken kan de behoefte eraan 10-15 keer toenemen. Als de zuurstof die door het bloed naar de weefsels wordt getransporteerd eenvoudigweg in het plasma zou worden opgelost, zou het bloed, zelfs in rust, met een snelheid van 180 liter per minuut door het lichaam moeten circuleren om voldoende van dit gas aan de cellen af ​​te geven. zuurstof is niet bijzonder oplosbaar in plasma.

Wanneer een persoon rust, circuleert het bloed met een snelheid van ongeveer 5 liter per minuut en vervoert het alle zuurstof die de cellen nodig hebben. Het verschil tussen 180 en 5 liter per minuut wordt veroorzaakt door de functie van hemoglobine. Hemoglobine is het pigment in de rode bloedcellen dat bijna alle zuurstof en het grootste deel van de koolstofdioxide transporteert.

Bloed in evenwicht met alveolaire lucht kan in oplossing slechts 0,25 ml zuurstof en 2,7 dl kooldioxide per 100 ml bevatten, maar dankzij hemoglobine kan 100 ml bloed ongeveer 20 ml zuurstof en 50-60 ml kooldioxide bevatten. Ongeveer 2% van de bloedzuurstof wordt opgelost in plasma, de rest wordt gecombineerd met hemoglobine. Nadat zuurstof het bloed van de longcapillairen is binnengedrongen, diffundeert het vanuit het plasma naar de rode bloedcellen en combineert het met hemoglobine: één molecuul zuurstof combineert met één molecuul hemoglobine om een ​​oxyhemoglobinemolecuul te vormen.

Hemoglobine + O2 → Oxyhemoglobine

De pijlen geven aan dat deze reactie omkeerbaar is, d.w.z. het kan in elke richting gaan, afhankelijk van de omstandigheden. Hemoglobine zou uiteraard weinig voordeel voor het lichaam opleveren als het alleen maar zuurstof zou kunnen opnemen, maar het niet zou afgeven waar het nodig is.

In de longen verloopt de reactie van links naar rechts met de vorming van oxyhemoglobine, en in de weefsels - van rechts naar links met het vrijkomen van zuurstof. De verschillende kleuren van arterieel en veneus bloed zijn te wijten aan het feit dat oxyhemoglobine helderrood is en hemoglobine paars. De combinatie van zuurstof met hemoglobine en de afbraak van oxyhemoglobine wordt gereguleerd door twee factoren: voornamelijk de hoeveelheid aanwezige zuurstof en, in mindere mate, de hoeveelheid kooldioxide.

In de longen is de zuurstofconcentratie relatief hoog en daar wordt oxyhemoglobine gevormd. Nadat het de longen heeft verlaten, gaat het via het hart en de slagaders, waar de zuurstofconcentratie vrijwel onveranderd blijft, naar zuurstofarme weefsels. Hier wordt oxyhemoglobine afgebroken, waardoor zuurstof vrijkomt, die in de weefselcellen diffundeert.

Dankzij het vermogen van hemoglobine om zuurstof te binden en vrij te geven, brengt het bloed dit dus effectief over van de longen naar de weefsels en voorziet het de cellen van de zuurstof die nodig is om te ademen.