Kohlendioxidtransport: Reise von Gewebe zu Lunge

CO₂-Transportweg: Von der zellulären Atmung bis zur Ausatmung

Produktion in Geweben

Kohlendioxid entsteht in den Mitochondrien während der oxidativen Phosphorylierung, wo Glukose und Sauerstoff ATP, Wasser und CO₂ liefern. Das Gas diffundiert dann von den Zellen in die Interstitialflüssigkeit und schließlich in das Kapillarblut, beginnend seine Reise durch das Venensystem.

Transportformen im Venenblut

CO₂ reist in drei Hauptformen, die jeweils einen charakteristischen Anteil am Gesamttransport beitragen:

Der Haldane-Effekt

Desoxygeniertes Hämoglobin hat eine größere Affinität für CO₂ (als Carbamino-Gruppen) und H⁺, erleichtert CO₂-Beladung in den Geweben. Umgekehrt fördert die Oxygenierung von Hämoglobin in der Lunge CO₂- und H⁺-Freisetzung, was die pulmonale Eliminierung verbessert.

Pulmonaler Gasaustausch

1. Venenblut reist zum rechten Vorhof → rechte Herzkammer → Lungenarterie → Lungenkapillaren.
2. Der hohe alveoläre PO₂ und niedrige PCO₂ erzeugen ein Diffusionsgefälle, das CO₂ aus dem Blut treibt.
3. Karbonanhydrase kehrt die Bikarbonatreaktion um, regeneriert CO₂ zur Ausatmung.
4. Oxygeniertes Blut kehrt über Lungenvenen zum linken Herzen und weiter in die systemischen Arterien zurück.

Die Rolle des Herzens

• Rechte Seite: Niederdruckpumpe für den pulmonalen Kreislauf.
• Linke Seite: Hochdruckpumpe, die Blut durch den systemischen Kreislauf treibt.
• Septaltrennung: Verhindert Vermischung von oxygeniertem und desoxygeniertem Blutstrom.

Klinische Relevanz

• Arterielles Blutgas (ABG): PaCO₂ spiegelt die alveoläre Ventilation direkt wider; erhöhtes PaCO₂ deutet auf Hypoventilation hin.
• CO₂-Retention: Zu sehen bei COPD, Adipositas-Hypoventilationssyndrom und neuromuskulären Erkrankungen, führt zu respirativer Azidose.
• Kapnographie (EtCO₂): Bietet nicht-invasive, Echtzeit-Überwachung der Ventilation.