1.6 Transport bloedgassen en zuur-base evenwicht

Question 1

Hoeveel O2 verbruiken we per minuut en hoeveel CO2 produceren we per minuut?

Answer 1

Verbruik O2: 250 ml/min O2, opgelost in arterieel bloed (3 ml/L -> 15 ml/min)
pO2 is 100 mmHg en pCO2 is 40 mmHg

Produceren CO2: 200 ml/min CO2, opgelost in veneus bloed (33 ml/L -> 165 ml/min)
pO2 is 40 mmHg en pCO2 is 46 mmHg

In rust kan er alsnog voldoende zuurstof worden getransporteerd ondanks daling van 100 mmHg naar 40 mmHg

Question 2

Hoe wordt O2 getransporteerd van de longen naar de weefsels?

Answer 2

O2 bindt aan de heemgroep (Hb) wat het afgeeft aan de weefsels. De binding aan de heemgroep is niet optimaal door een sterische hindering. Hierdoor kan zuurstof makkelijk worden afgegeven aan de perifere weefsels

Verzadigingscurve is sigmoïdaal

Question 3

Hoe kan het dat het bloed meer O2 afstaat wanneer de O2 behoefte toeneemt?

Answer 3

De pO2 gaat lokaal dalen.
Veel O2 wat vastzit aan de Hb wordt nu afgegeven

pO2 is de verzadigdheid met Hb. Meer O2 is aanwezig in de gebonden vorm aan Hb.

Hierdoor zegt saturatie niks over de zuurstoftransport capaciteit

Question 4

Wat is myoglobine?

Answer 4

Myoglobine lijkt op de bèta unit van het Hb

Het zit in de spiercellen. Zuurstof aan de mitochondriën kunnen geven als de spier actief bezig is.

Verzadigingscurve is hyperbool: Het myoglobine geeft pas O2 af als de Po2 heel erg is gedaald

Question 5

Hoeveel O2 moleculen kan myoglobine en Hb binden?

Answer 5

Myoglobine (Hyperbool):
- Heeft maar 1 heem groep dus kan maar 1 O2 molecuul binden

Hb:
- Heeft 4 heem groepen, dus kan meer O2 moleculen binden en is een tetragroep. Op elke subunit moet vorm veranderen. Hierdoor bij lage pH moeilijk zuurstof binden

Question 6

Wat is de 2,3 BPG?

Answer 6

Het versterkt het sigmoïdale verband van de O2 verzadigingscurve -> Zorgt ervoor dat de O2 sneller wordt afgegeven

Bevat veel negatieve lading. 1:1 aanwezig.
Ontstaat als zijtak van de glycolyse uit de erytrocyten

De affiniteit voor O2 wordt minder

Question 7

Wat is het Bohr effect?

Answer 7

Bij een lage pH verschuift de curve naar rechts. Je gaat meer O2 afgeven

• H+ bindt aan aminozuur Hb waardoor de affiniteit voor O2 minder wordt
• CO2 bindt aan NH-groep van de Hb wat ook zorgt voor een lagere affiniteit voor O2 (Carbamino hemoglobine)

Als zuurstof rechtstandig bindt aan Heem ijzer zou het nooit meer loskomen. Door Histamine groep kan O2 niet recht binden en wel loslaten van Fe

pCO2 daalt en pH gaat stijgen. Verzuring lokaal helpt om extra zuurstof vrij te komen uit hemoglobine.

Question 8

Hoe komt CO2 voor in het bloed?

Answer 8

• 70% als HCO3-
• 10% als opgelost CO2 (Ontstaat in plasma door koolzuurdissociatie evenwicht -> Langzaam, Koolzuuranhydrase 1 van de enzymen met hoogste activiteit per eenheid)
• 20% van het CO2 is eiwit gebonden

Question 9

Hoe wordt CO2 getransporteerd in het bloed?

Answer 9

Groot deel wordt getransporteerd in de vorm van bicarbonaat

CO2 zal in de rode bloedcellen komen en hier worden omgezet tot HCO3- door Ca. Het wordt vervolgens uitgewisseld met Cl- waardoor het in het bloed komt

Bij de omzetting van CO2 tot HCO3- komt ook een H+ vrij in de erytrocyt. Deze zal binden aan Hb waardoor de affiniteit voor O2 afneemt -> O2 komt vrij en CO2 wordt geproduceerd

Hoe meer CO2 er wordt geproduceerd, hoe meer O2 er vrij komt

Question 10

Wat zijn verworven stoornissen in het bloedgas transport?

Answer 10

Anemie:
- Hemolytisch
- Erythropoietisch

CarboxyHb:
- Koolmonoxidevergiftiging

MetHb:
- Oxidatie heem naar Fe2+ naar Fe3+
- Geoxideerd Hb
- Zuurstof transport capaciteit ernstig verminderd doordat zuurstof niet meer goed kan binden op de Fe3+

Question 11

Wat zijn de aangeboren stoornissen in bloedgas transport?

Answer 11

Afwijkend bèta-globine:
- Sikkelcelanemie HbS (Glu6Val -> Hydrofobe aminogroep geworden) -> DeoxyHb kan dan makkelijk aggregeren en zit Hb aan elkaar en vervormt de rode bloedcellen. Sikkel vorm van erytrocyt in plaats van concave vorm. Door de nieuwe vorm lopen de erytrocyten vast in de capillairen en hierdoor krijg je pijn in die plekken vanwege zuurstofgebrek

• B-Thalassemie -> Ontbreken van B-globine
• A-Thalassemie -> Ontbreken van A-globine

Thalessemie zorgt uiteindelijk voor Haemolysis (afbraak) en Ineffectieve Erytropoiesis

Question 12

Wat is het verschil tussen anemie en CO vergiftiging (CarboxyHb)?

Answer 12

Anemie: Minder maar normaal Hb (Sigmoïdaal karakter, kan nog goed zuurstof afgeven)

CarboxyHb (Hyperbool):
- CO bindt aan heem Fe2+ in plaats van O2 (Minder sterische hindering van distale histamine groep)
- Affiniteit voor CO is 250 keer groter dan voor O2
- 1 of 2 CO gebonden per Hb -> De rest van het O2 laat moeilijker los van Fe

Question 13

Wat is Thalassemie?

Answer 13

Ongebalanceerde expressie van a-globine en b-globine -> Verminderd O2 transport

Question 14

Waardoor is pH 1 van de bloedgaswaarden?

Answer 14

pH hangt samen met de concentratie van CO2

Voor elke HCO3- die ontstaat als CO2 zich in water bevindt, ontstaat er ook een H+

Question 15

Wat doen de perifere chemosensoren?

Answer 15

Ze meten de PaO2, PaCO2 en pHa (Glomuscellen)
Met name de pO2

Question 16

Waar bevinden de perifere chemosensoren zich?

Answer 16

Aan de binnenzijde van de aortaboog en in de sinus carotis

Zeer sterk doorbloed,

Question 17

Wat doen de centrale chemoreceptoren?

Answer 17

Ze meten de Arterieel: PaCO2

Ze meten alleen de pCO2 doordat de Bloed-Brain-Barrière (BBB) alle ionen tegenhoudt

Meer CO2 -> Meer pH in het hersenvocht -> Gemeten door de chemosensoren

Co2 stijgt in BECF -> pH daalt (rondom interstitiële ruimte van de hersenen) -> Chemoreceptoren reageren erop

Question 18

Wat gebeurt er als de pO2 daalt, denkend aan de perifere chemoreceptoren?

Answer 18

De kalium kanalen sluiten -> Depolarisatie van het membraan

Openen voltage-gevoelige Ca-kanaal -> Calcium stroomt naar binnen -> Neurotransmitter afgegeven aan de receptoren op de sensibele zenuwcellen en die leiden het signaal door naar het ademhalingsstelsel en de ademhaling wordt versterkt (Vangt signaal met het efferente deel op)

Bij verhoging van de CO2 of verlaging van de pH wordt dit signaal sterker

Monitoren de longen en kijken of ze de pH neutraal, CO2 laag en O2 normaal te houden

Question 19

Waar zitten de centrale chemoreceptoren?

Answer 19

In de hersenstam

Question 20

Wat is een voorbeeld van een respiratoire stoornis?

Answer 20

Hypoventilatie -> Respiratoire acidose
- pO2 omlaag, pCO2 omhoog, pH omlaag

Hyperventilatie -> Respiratoire alkalose
- pO2 omhoog, pCO2 omlaag, pH omhoog

Question 21

Wat is de formule van de Respiratoire stoornissen?

Answer 21

pH = pK’ + 10log[HCO3-]/(0,003 * PCO2)

pH = pKa’ + 10log[HCO3-]/[CO2]

(0,003 * PCO2) -> Ventilatie

Question 22

Welke verschillende vormen van mutaties in de Hb kunnen er zijn?

Answer 22

• Normaal Hb: 2 alfa-globine en 2 bèta-globine units
• A2B2 (HbA1): Meest voorkomende
• A2D2 (HbA2): Mutatie 2%
• A2G2 (Hbf): In nieuwgeboren baby’s

Question 23

Wat zijn de allosterische eigenschappen van Hb?

Answer 23

DPG -> 2,3 BPG
Hb(O2)4 + 2,3 BPG <-> deoxyHb * BPG + 4O2

Question 24

Wat is de Henderson-Hasselbalch vergelijking?

Answer 24

• pH = pKa + 10log[HCO3-]/[CO2]

pKa -> 6,1

Question 25

Wat betekent het als de pO2 hoog in de longen en laag in de weefsels is?

Answer 25

pO2 hoog in de longen: Hoge hoeveelheid in de alveoli en lagere hoeveelheid in de longen. Hierdoor stroomt het vanuit de alveoli naar het bloed

pO2 laag in de weefsels: Er zit weinig O2 in de periferie van de weefsels maar wel veel in het bloed. Hierdoor gaat zuurstof van de weefsels naar het bloed en stroomt CO2 van het bloed naar de weefsels wat voor een verhoging van pCO2 zorgt en tot een hogere zuurstofbinding met Hb