Solunum Gazlarının Taşınması

Canlılarda oksijen ve karbondioksidin taşınması kanda bulunan taşıma pigmentleri ile gerçekleşir. Canlı çeşitlerine göre farklılık gösteren bu pigmentler, omurgalıların alyuvar hücrelerinde bulunur. Alyuvarlarda bulunan solunum pigmenti hemoglobindir. Hemoglobin, solunum gazlarıyla kolaylıkla birleşip ayrılabilir. Kana özel rengini veren bu bileşiktir.

a. Oksijenin kanla taşınması: İnsanda vücuda alınan oksijenin %98’i hemoglobinle, %2’si kan plazmasında çözünmüş olarak taşınır . Alveollerdeki oksijen akciğer kılcallarına oradan da kan plazmasına geçer. Kan plazmasından alyuvarlara giren oksijen, hemoglobinle birleşerek oksihemoglobin bileşiğini oluşturur. Oksijenin büyük bir kısmı dokulara oksihemoglobin hâlinde taşınır.

Dokular sürekli oksijen tükettiği için oksijenin doku kılcallarındaki miktarı akciğer kılcallarının 1/3’ü kadardır. Oksihemoglobin, oksijeni az olan dokularda Hb ve O2 moleküllerine ayrılır. Oksijen molekülü difüzyonla doku hücrelerine girerken hücrelerdeki karbondioksit kana geçer. Oksijenini kaybeden kanın rengi koyulaşır.

Solunan havada karbonmonoksit varsa hemoglobin, karbonmonokside oksijenden çok daha hızlı bağlanır. Fakat oksijen gibi kolayca ayrılamaz. Bu durumda doku ve hücrelere taşınan oksijen miktarı azalır. Buna karbonmonoksit zehirlenmesi denir.

b. Karbondioksidin kanla taşınması: Hücre solunumu sonucu oluşan karbondioksit hücreler arası boşluklara oradan da doku kılcallarına geçer. Karbondioksidin çok azı (%5-7) kan plazmasında çözünerek taşınır. Büyük bir kısmı ise alyuvarlara girer. Alyuvarlara giren karbondioksidin bir kısmı (%15-20) hemoglobin ile birleşir ve karbomino hemoglobin oluşur.

Hemoglobin O2 ile yaptığı gibi CO2 ile de çok zayıf kimyasal bağlarla birleşir. Hemoglobin, CO2 ve O2’e farklı bölgelerinden bağlandığı için aynı anda ikisi ile de birleşebilir. Karbomino hemoglobin hâlinde taşınan CO2, oksijen yoğunluğunun yüksek olduğu, CO2 yoğunluğunun düşük olduğu akciğer kılcallarında kolayca hemoglobinden ayrılır ve soluk verme ile dışarı atılır. Alyuvarlardaki karbondioksidin büyük bir kısmı (%73-80) ise su ile birleşerek karbonik asidi (H2CO3) oluşturur. Bu tepkimede karbonik anhidraz enzimi görev alır. Alyuvarlarda gerçekleşen bu tepkimeden sonra karbonik asit, hidrojen (H+) ve bikarbonat (HCO–3 ) iyonlarına ayrışır. Hidrojen iyonları alyuvarlardaki hemoglobin tarafından tutulurken bikarbonat iyonları alyuvarlardan difüzyonla kan plazmasına geçer.

Karbondioksidin çoğu bikarbonat iyonları hâlinde akciğer kılcallarına taşınır. Akciğer kılcallarına gelindiğinde bikarbonat iyonları kan plazmasından tekrar alyuvarlara girer. Oksijenin yoğun olduğu alveollerde hemoglobin, bağladığı hidrojen iyonunu bırakır. Hemoglobinden ayrılan hidrojen iyonları, bikarbonat iyonları ile birleşerek karbonik asidi oluşturur. Karbonik asit yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle su ve karbondiokside ayrılır. Karbondioksit önce kan plazmasına oradan da difüzyonla akciğer alveollerine geçer ve soluk verme ile dışarı atılır.

Kanda oksijen (oksihemoglobin hâlinde) ve karbondioksidin (bikarbonat iyonu hâlinde) taşınması