Kanda Solunum Gazlarının Taşınması

İnsanlarda kanla solunum gazlarının (O₂ – CO₂) taşınması alyuvarlarda bulunan hemoglobin pigmenti yardımıyla ve kan plazması aracılığıyla sağlanır.

Hemoglobin Pigmentinin Özellikleri

1. Hemoglobin molekülü, merkezinde bir demir (Fe) atomu taşıyan hem adlı kofaktöre sahip dört alt birimden ve globülin proteininden oluşmuştur. Hem grubu kana kırmızı rengini verir. Her demir atomu bir molekül oksijen bağlar. Bu sayede bir hemoglobin molekülü 4 molekül O₂ taşır.
Metaloprotein yapılıdır. Fe atomu ve globülin proteini içeriklidir.

2. Vücutta O₂‘nin çok olduğu yerde 02 ile birleşip (akciğer) O₂‘nin az olduğu yerde 02 den ayrılma tepkimesi gerçekleştirir (dokular). Aynı özelliği CO₂‘nin çok olduğu yerde 002 ile birleşip (dokular), CO₂‘nin az olduğu yerde CO₂ den ayrılarak (akciğer) gösterir. O₂ ve CO₂ ile kararsız bir yapı oluşturduğu görülür.

3. Dokulara O₂, solunum organlarına CO₂ taşır.

Oksijenin Taşınması

Oksijen, akciğer alveollerinden difüzyonla akciğer toplardamar kılcallarına geçer ve alyuvar ya da plazma ile dokulara kadar taşınır.

O₂, kanda iki yolla taşınır:

% 98,5 oranında alyuvarda oksihemoglobin (HbO₂) şeklinde taşınır.

Soluk havası ile akciğerlere alınan ve kana karışan oksijenin %98,5’i alyuvarlardaki hemoglobin molekülüne (Hb) bağlanır ve oksihemoglobine dönüşür. Oksihemoglobin içerikli kan bu şekilde kalbe gelir buradan da bütün vücuda pompalanarak dokulara ulaşır.

Bir alyuvarda yaklaşık 250-300 milyon kadar hemoglobin bulunur ve her bir hemoglobin molekülü 4 molekül O₂ bağlar. Buna göre her bir alyuvar hücresi 1 milyar kadar 02 molekülü bağlayabilir. Oksijen taşıyan alyuvar, doku kılcal damarlarına geldiğinde oksijen kısmi basıncının düşmesinden dolayı oksijeni bırakır ve plazmaya geçen oksijen, önce difüzyonla doku sıvısına, oradan da hücrelere ulaşır. Hemoglobinin oksijeni bırakmasındaki en büyük etken doku kılcal damarlarındaki düşük pH’dir (yüksek asitlik). Kanda karbondioksidin kısmi basıncının artmasıyla pH düşer ve bu durum hemoglobinin oksijeni serbest bırakmasını sağlar. Buna bohr etkisi denir.

% 1,5 oranında kan plazmasında çözünmüş gaz hâlinde taşınır.

Karhondioksidin Taşınması

Karbondioksit, hücrelerden doku sıvısına oradan da doku kılcallarına geçer. Akciğere ulaşıncaya kadar 002, kanda üç şekilde taşınır.

Kan plazmasında çözünmüş olarak % 7 oranında taşınır.

Alyuvarda hemoglobinle birleşerek karbominohemoglobin şeklinde % 23 oranında taşınır. Bu taşınmanın gerçekleşebilmesi kandaki CO₂ derişimine bağlıdır. Doku kılcallarında CO₂‘nin fazla olması hemoglobin ile birleşmeyi ve karnominohemoglobin oluşumunu sağlar. Bu şekilde akciğerlere kadar taşınan CO₂ akciğer kılcallarında ters tepkimelerle hemoglobinden ayrılarak önce kan plazmasına oradan da akciğere geçerek soluk havasıyla dış ortama verilir.

CO₂‘nin % 70’i bikarbonat (HCO^–₃) iyonları şeklinde taşınır.

Bu taşınma şeklinde CO₂ doku kılcallarındaki alyuvarların içine geçer ve burada su ile birleşerek H₂CO₃‘ü (karbonik asit) oluşturur. Bu olayda karbonikanhidraz enzimi görev yapar. Alyuvarda H₂CO₃, H+ (hidrojen) ve HCO^–₃ (bikarbonat) iyonlarına ayrışır. H⁺ ler alyuvarda hemoglobinle birleşir ve akciğer kılcallarına kadar bu şekilde taşınırlar. HCO^–₃ (bikarbonat) iyonları ise plazmaya geçerler ve plazmada akciğerlere taşınırlar.

Akciğer kılcallarında, doku kılcallarındaki olayların tersi gerçekleşir. Akciğer kılcallarında, alyuvarda serbest kalan CO2’ler, plazmaya ve oradan alveollere geçerek kandan uzaklaştırılır.