CO₂, das durch den Zellstoffwechsel entsteht, reist über den Blutkreislauf zu den Lungen zur Ausscheidung. Der Pfad umfasst spezifische kardiovaskuläre und respiratorische Strukturen.
Schrittweiser Pfad
- Gewebskapillaren: CO₂ diffundiert von Zellen → Interstitialflüssigkeit → Blut (Plasma und Erythrozyten)
- Venenrücklauf: Oberer und unterer Hohlvene → Rechter Vorhof
- Rechte Herzkammer: Trikuspidalklappe → RV-Kontraktion → Lungenklappe
- Lungenarterie → Arteriolen → Kapillaren: Umgebend die Alveolen
- Diffusion: CO₂ bewegt sich vom Blut (hoher PₐCO₂ ~45 mmHg) → Alveolen (niedriger PₐCO₂ ~40 mmHg) den Partialdruckgradient hinab
- Alveolärventilation: CO₂ wird ausgeatmet über Bronchien → Luftröhre → Kehlkopf → Mund/Nase
CO₂-Transportformen im Blut
- Bikarbonat (HCO₃⁻): ~70 % — Karbonanhydrase in Erythrozyten: CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ (Chloridwechsel / Hamburger Phänomen)
- Carbaminohämoglobin: ~23 % — CO₂ gebunden an Hämoglobin-Aminogruppen
- Gelöst im Plasma: ~7 % — direkt proportional zu PₐCO₂
Regulation
- Zentrale Chemorezeptoren (Medulla) spüren Liquor-pH (getrieben von PₐCO₂)
- Periphere Chemorezeptoren (Karotis- und Aortenkörperchen) spüren PₐO₂, pH, PₐCO₂
- Ventilation wird angepasst, um PₐCO₂ ~40 mmHg aufrechtzuerhalten
Klinische Relevanz
- Hyperkapnie: COPD, Adipositas-Hypoventilation, neuromuskuläre Erkrankungen, Sedierung
- Hypokapnie: Hyperventilation (Angst, Sepsis, Salicylat-Toxizität, Schlaganfall)
- ABG-Interpretation: pH, PₐCO₂, HCO₃⁻ unterscheiden respiratorische vs. metabolische Störungen
