stoffentransport les 2

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

stoffentransport les 2

CO2 afvoer

bohr effect

terugkoppeling verzadegingscurve

epo

Rode bloedcellen

Veel topsporters doen aan hoogtetrainingen

Wat is daar het voordeel van?

Verzadigingspercentage (BINAS 83D)

O2 opname en afgifte

verzadiging Hb afhankelijk van pO2 in kPa (zuurstofconcentratie) in omgeving

in longen - 12-14 kPa

in weefsels in rust - 5 kPa

in weefsel bij inspanning - 2,5 kPa

afgifte O2 is verschil tussen O2 verzadiging in longen en weefsel 

(in rust verschil 21%, bij inspanning tot 81%) 

invloed temperatuur op HbO2

Binas 83D

Des te hoger de temperatuur, des te minder HbO2.

Bohr-effect = hogere afgifte O2  door oxiHb vanwege hogere temperatuur of pCO2

invloed pCO2 op HbO2

Hogere pCO2 verlaagt het HbO2 gehalte

manier 1 - CO2 neemt plek in van O2 op heemgroep

manier 2* - CO2 verlaagt de pH, bij een lagere pH kan minder O2 binden aan Hb

* CO2 reageert met water 

(CO2 + H2O ⇌ H2CO3 koolzuur ⇌ HCO-3  waterstofcarbonaat + H+)

CO2 afvoeren

van weefsel naar longen in 3 routes

1. 5% lost op in bloedplasma
2.  25% bindt in rode bloedcellen aan hemoglobine (CO2 + Hb ⇌ HbCO2) tot carbaminohemoglobine
3. 70% heeft een iets ingewikkeldere manier (volgende dia)

route 3 (van weefsel naar bloed)

70% reageert in rode bloedcellen (m.b.v. enzym koolzuuranhydrase) tot uiteindelijk waterstofcarbonaat en losse H+ ionen

CO2 + H2O ⇌ H2CO3 koolzuur ⇌ HCO-3 waterstofcarbonaat + H+

• H+ ionen binden aan Fe+ (ipv O2) tot HbH
• HCO-3 diffundeert naar bloedplasma
• Cl- ionen stromen rode bloedcel in om ladingsverschil van uitstromend waterstofcarbonaat (HCO-3) te compenseren

pH bloed constant houden

Bij vervoer CO2 komen H+ ionen vrij. Des te meer H+ ionen, des te lager de pH.

Hemoglobine en ook bepaalde eiwitten in het bloed binden de H+ ionen aan zich - functioneren dus als pH - buffer

Waarom? Werking van alle enzymen (en dus alle processen) in ons lichaam zijn pH afhankelijk. Dus pH mag niet te veel schommelen. 

Een hogere pCO2 of lagere pH zijn prikkels voor toename ademfrequentie en  hartslagfrequentie (versnelde afvoer CO2)

Een piloot vliegt op vijfduizend meter hoogte. Daar is de pO2 de helft van normaal, dus ongeveer 7,0 kPa. Bereken (gebruik Binas 83D) het verschil in verzadigingspercentage van hemoglobine tussen de longen (pCO2=2,7 kPa) en de beenspieren (pO2=2,5 kPa, pCO2=8,0 kPa), als de drukcabine niet werkt. En op zeeniveau. (tip: pO2 in benen blijft op beide hoogtes gelijk).

Hoeveel % zuurstof wordt er afgegeven in een weefsel (bijvoorbeeld een spier) als de zuurstofdruk bij de longen 14kPa is en in het weefsel 4kPa, wanneer je geen rekening houdt met de pCO2, T of pH?

Stappen

• pO2=14 (na longen)
• 98% verzadiging
• pO2=4 (in weefsel)
• 50% verzadiging
• Afgifte
• 48%

Binas 83D

Hoeveel % zuurstof wordt er afgegeven in een weefsel als de zuurstofdruk bij de longen 12kPa is en in het weefsel 4kPa bij temperatuur van 37C? De pCO2 in de longen is 2,7kPa en in het weefsel van 8kPa (83D)

Verzadiging bij 12kPA is 98%

Verzadiging bij 4kPA is 46%

Afgifte is 47%