HC 6.6 Zuurbase evenwicht en transport van bloedgassen Flashcards
Waarom draagt Hb niet bij en albumine wel aan de oncotische druk (colloïd osmotische druk) van bloed?
Oncotische druk = druk die veroorzaakt wordt door eiwitten, die een aanzuigende kracht hebben. Hemoglobine zit in de erytrocyten en draagt dus niet bij aan de oncotische druk van het bloedplasma. Albumine zit in het plasma dus die draagt wel bij.
Wat is het verbruik van zuurstof in het lichaam en hoeveel kan er per min worden getransporteerd in arterieel bloed?
O2 verbruik: 250 ml/min: Er kan maar 3 ml zuurstof per liter bloed opgelost worden, met ongeveer 5L bloed in je lichaam kan er 15 ml/min zuurstof worden getransporteerd in arterieel bloed.
Wat is de productie van koolstofdioxide in het lichaam en hoeveel kan er per min worden getransporteerd in veneus bloed?
CO2 productie: Bij het verbruiken van 250 ml/min zuurstof wordt er 200 ml/min CO2 geproduceerd: Er wordt 33 ml per liter bloed CO2 opgenomen en er is dan 165 ml/min CO2 opgelost in veneus bloed.
De extractie van O2 in het lichaam is niet volledig, leg uit.
De extractie van O2 in het lichaam is iet volledig. In de arteriën is er een pO2 van 100 mmHg, terwijl dit in de venen nog steeds 40 mmHg is.
Wat gebeurt er met de afname van de pCO2 in de longen? Is dat veel of weinig?
Bij CO2 is dit respectievelijk 40 en 46. In de longen wordt de pCO2 dus maar verminderd met 6 mmHg. Dit wil zeggen dat er maar een kleine hoeveelheid van het opgeloste CO2 wordt afgegeven in de longen.
Hoe kunnen deze grote hoeveelheden CO2 en O2 toch worden vervoerd?
Om toch deze hoeveelheden te kunnen transporteren, wordt gebruik gemaakt van het eiwit Hb dat in de erytrocyten zit.
Hoeveel zuurstof kan er maximaal vrij in het bloed worden opgelost? En waarom kan er toch meer worden opgelost?
Er kan maximaal 3 ml zuurstof vrij in het bloed opgelost worden. Gelukkig zijn er stoffen zoals Hb, die een binding aan kunnen gaan met O2. Hierdoor kan er meer O2 worden getransporteerd dan alleen die 3 ml.
Hoeveel zuurstof kan er getransporteerd worden in het bloed door beide mechanismen samen?
Beide mechanismen bij elkaar resulteert in 200 ml/L opgeloste O2 in het bloed.
Hoeveel procent van het opgeloste zuurstof is er afgegeven aan het lichaam?
Het bloed dat via de vena cava het hart weer binnen komt, heeft een pO2 van 40 mmHg. In de figuur is te zien dat 25% van al het opgeloste O2 dan is afgegeven in het lichaam.
Met hoeveel ml zuurstof per liter komt die 25% overeen?
De 25% komt overeen met 50 ml O2 per liter wat correspondeert met 250 ml O2 per 5 liter bloed. Zo heb je precies genoeg O2 afgegeven in rust.
Tot hoe ver kan de pO2 dalen bij inspanning in een veneus vat?
Bij inspanning kan de pO2 in een veneus vat dalen tot 20 mmHg om aan al het O2 behoefte te voldoen.
Wat is de verhouding tussen de pO2 en de binding tussen Hb en zuurstof?
Hoe hoger de pO2 hoe meer zuurstof er gebonden is aan Hb.
Wat is hemoglobine? En waaruit bestaat het?
Het hemoglobine is een rood eiwit, waarvan de concentratie in een erytrocyt heel hoog is. Het is een tetrameer en bestaat meestal uit twee alfa en twee bèta subunits (α- en β-globines).
Waaruit bestaan de subunits van hemoglobine? En hoe binden de subunits zuurstof?
In elke subunit zit een heemgroep met een Fe2+-ion/ferro-ion (bij Fe3+-ionen/ferri-ionen is hemoglobine niet werkzaam). Dit ferro-ion bindt O2 zonder dat er oxidatie plaatsvindt, zo kan één erytrocyt vier O2-ionen vervoeren: oxygeneren. Als O2 heeft gebonden aan Hb: oxy-Hb.
Welke soorten hemoglobine zijn er?
Er zijn drie soorten hemoglobine namelijk: normaal HbA1 = α2β2 (97%), HbA2 = α2δ2 (2%) en foetaal HbF = α2γ2 (1%). HbA2 bevat twee deltagroepen in plaats van bètagroepen. HbF bevat twee γ-subunits in plaats van de normale bèta-subunits in Hb.
Wat is HbF?
HbF is foetaal hemoglobine, komt amper voor bij volwassen en bindt zuurstof beter dan HbA1. Hierdoor geeft het moeilijker O2¬ af aan de spieren.
Hoeveel valenties heeft ijzer?
6
Hoe ziet een heemgroep eruit?
Vier van de zes valenties van ijzer worden gebruikt om het ijzer in de porphyrine ring te binden, met ijzer ventraal gelegen.
Wat bindt er aan de vijfde en zesde valentie van ijzer in een heem molecuul?
Aan de vijfde valentie bindt het globine eiwit. De zesde valentie wordt gebruikt om zuurstof te binden.
Hoe bindt zuurstof aan ijzer in hemoglobine? En hoe komt dat?
Zuurstof bindt onder een (niet optimale) hoek aan het ijzer in hemoglobine. Als deze binding wel onder een ideale hoek (rechtstandig) zou zijn, zou zuurstof nooit meer los komen van hemoglobine en dus ook niet aan weefsels kunnen worden afgegeven. Door de niet optimale bindingshoek als gevolg van een allosterische hindering door de histidine groep wordt de affiniteit van O2 veel lager en kan het weer afgegeven worden.
Waarom bindt CO beter aan Hb dan O2?
Koolmonoxide kan veel efficiënter binden (250x beter) aan de ijzergroep, omdat deze veel kleiner is. Ervaart minder hinder van de histidine groep en kan dus rechtstandiger binden.
Wat is het verband tussen de pO2 en de loslating van zuurstof door hemoglobine?
Bij een lagere pO2 neemt de binding van O2 aan Hb af. Zuurstof wordt makkelijk losgelaten op de plaatsen waar dat nodig is en waar weinig zuurstof aanwezig is. Hierbij is sprake van een sigmoïdaal verband (S-vormige grafiek)
Waar komt myoglobine voor en wat is het?
In spieren komt myoglobine voor. Dit is eigenlijk één bèta subunit van hemoglobine, maar dan in losse vorm en kan indien nodig als zuurstofreservoir een functie hebben. Het is een monomeer. Het kan eveneens zuurstof binden, maar gaat een sterkere binding aan met zuurstof dan hemoglobine.
Wat zijn eigenschappen van myoglobine?
Myoglobine is niet allosterisch en heeft een hyperbool verband tussen de zuurstofspanning en -binding.
Waarom is myoglobine niet geschikt voor de bloedsomloop? En wat is daarom de functie van myoglobine?
Voor het loslaten van zuurstof door myoglobine moet de pO2 veel lager zijn dan bij hemoglobine. Myoglobine zou dus niet geschikt zijn in de bloedsomloop en kent dan ook de functie van zuurstofopslag in plaats van zuurstoftransport.
Waarom is er verschil in affiniteit tussen myoglobine en hemoglobine?
Dit verschil in affiniteit tussen een monomeer (myoglobine) en een tetrameer (hemoglobine) komt door de allosterische eigenschap van hemoglobine. Als zuurstof is gebonden aan hemoglobine, is er sprake van de R-vorm. Na binding van een zuurstof molecuul bindt het volgende molecuul makkelijker. Als er geen zuurstof is gebonden, verkeert het hemoglobine zich in de T-vorm. Er is dus een vormverandering van de heemgroep, die wordt doorgegeven aan de andere subunits.
Waar is de vorm van hemoglobine van afhankelijk?
De vorm waarin hemoglobine verkeerd, is afhankelijk van 2,3-BPG. Als dit bindt aan hemoglobine wordt zuurstof vrijgegeven. De reactie tussen hemoglobine en 2,3-BPG is als volgt: Hb(O2)4 + 2,3-BPG <–> deoxyHb-BPG + 4 O2
Wat is 2,3-BPG?
2,3-BPG is 2,3-difosfoglyceraat. Dit is een negatief geladen zuur die een product vormt uit een zijtak van de glycolyse. De stof 2,3-BPG kan worden gemaakt uit 1,3-BPG dat vrijkomt in de glycolyse.
Wat gebeurt er als de pO2 daalt met 2,3-BPG?
Zodra de pO2 daalt en er zuurstof moet worden vrijgegeven bindt 2,3-BPG aan de hemoglobine. 2,3-BPG zorgt voor verlaging van de zuurstofbinding aan hemoglobine. Wanneer 2,3-BPG gebonden is, verschuift het evenwicht naar rechts, dit leidt tot meer zuurstof afgifte.
Wat is het Bohr-effect?
Bij inspanning hebben spieren meer zuurstof nodig, waardoor de pO2 daalt en de koolstofdioxide productie zal stijgen. Bij een lagere pO2 is er sprake van een hogere pCO2 en een zuurdere omgeving, waardoor de bindingsaffiniteit voor zuurstof aan hemoglobine ook vermindert: Bohr-effect.
Wat ontstaat er als CO2 bindt aan Hb?
Als CO2 bindt aan hemoglobine is er sprake van carbaminohemoglobine.
Waar bindt CO2 aan hemoglobine? En wat is hiervan het gevolg?
CO2 bindt op een andere plaats aan Hb, wat leidt tot een vormverandering. De affiniteit voor O2 daalt hierdoor. De bindingscurve van O2 verschuift hierdoor naar rechts, want wanneer hemoglobine een binding aangaat met een ander molecuul, zal er meer O2 afgegeven worden. De verzuring helpt dus om extra zuurstof vrij te maken uit hemoglobine.
Wat gebeurt er met de CO2 die wordt opgenomen door de erytrocyt?
Wordt omgezet tot carbaminohemoglobine of wordt omgezet tot dicarbonaat.
Wat gebeurt er met het dicarbonaat dat is ontstaan in de erytrocyt?
Het bicarbonaat dat op deze wijze ontstaat in de erytrocyt wordt via een exchanger verwisselt met Cl-, zodat de bicarbonaat niet ophoopt in de erytrocyt (wat de reactie van koolzuuranhydrase remt) en de elektronegativiteit in de erytrocyt niet wordt verstoord.
Hoe komt er OH- voor de koolzuuranhydrase vrij en wat gebeurt er met de H+?
Voor ieder OH¬- die wordt gebruikt voor de reactie komt er ook een H+ in de cel (vanuit H2O). Deze wordt weggevangen door binding aan de hemoglobine. Binding van H+ aan hemoglobine zorgt dat hemoglobine zuurstof loslaat. Daardoor komt O2 vrij in het weefsel waardoor CO2 geproduceerd wordt.
Hoe ziet een druk-volume grafiek eruit bij iemand met anemie?
Bij iemand met anemie is in de druk-volume grafiek net als in de normale toestand een sigmoïdaal verband te zien. Dit verband ligt echter lager dan de normale lijn.
Hoe ziet een druk-volume grafiek eruit bij iemand met carboxyhemoglobine?
Bij carboxyhemoglobine is een afwijkende vorm te zien, waarbij zuurstof moeilijker wordt afgegeven dan normaal. De vorm is niet meer sigmoïdaal, maar hyperbool. Hierdoor zou de pO2 moeten dalen naar ongeveer 10 mmHg (in plaats van 40 mmHg) om zuurstof af te geven.
Hoe kun je de pH berekenen?
De pH kan je berekenen met de Henderson-Hasselbalch vergelijking. Deze is als volgt: pH = pKa’ + 10log([HCO3-]/[CO2]).
Wat monitoren de perifere chemosensoren? Waar bevinden ze zich?
De perifere chemosensoren die de ademhaling regelen, monitoren de pO2 (vooral die), pCO2 en pH. Deze bevinden zich in de aortaboog en in de bifurcatie van de a. carotis en worden goed doorbloed.
Hoe werken de perifere chemosensoren?
Bij een prikkeling van de glomus cellen door een verlaging van de pO2 worden de kaliumkanalen geremd, waardoor er prikkels richting het centrale zenuwstelsel gaan. De gevoeligheid van deze cellen neemt wel toe als de pH daalt en de pCO2 toeneemt, dan gaan ze eerder signalen doorgeven.
Wat meten de centrale chemosensoren?
De centrale chemosensoren in de hersenstam meten alleen de pCO2, omdat de bloed-hersenbarrière alle ionen tegenhoudt. CO2 kan wel diffunderen. De pCO2 zorgt namelijk voor een verandering van de pH in het hersenvocht dat kan worden gemeten door de chemoreceptoren.
