Archiv für den Monat: Mai 2012

Physio

42) Transportvorgänge zwischen Blut und Gewebe

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1. Einteilungen der Capillaren

Der Ort des Geschehens ist eimal mehr eine Membran, bzw. die Capillarwand. Man unterscheidet zumindest in:

  • Capillaren mit durchgehender Membran (z.B. im Skeletmuskel, blatter Muskulatur, BG, Fett, Lunge);
  • Capillaren mit gefensterter Membran (z.B. Niere, Darm);
  • Capillaren mit diskontinuierlicher Membran (z.B. Knochenmark, Sinus der Leber und Milz) bezgl. genauerer Einteilung siehe Lehrbücher der Histologie.

Als mittlerer Durchmesser kann 6 µm angenommen werden (die verformbaren Ery. müssen noch passieren können). Wird weiters eine Länge von ca. 750 µm angenommen, wobei die Venolenmembran – die auch noch am Austauschvorgang beteiligt ist – einbezogen ist, so ergibt sich eine Austauschfläche von ca. 0,02 mm² pro Capillare und wenn 4 * 1010 Capillaren insgesamt vorhanden sind, beträgt die Gesamtaustauschfläche ca. 1 000 m².

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41) CO2-Transport im Blut

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1. Carboanhydratase; Chloridverschiebung

Ein wesenliches Endprodukt des Stoffwechsels ist Kohlenstoffdioxid (CO2), welches aus den Gewebezellen physikalischen gelöst in die Capillaren, also ins Plasma diffundiert. Im Plasma bleibt aber nur ein kleiner Teil physikalisch gelöst, der größte Teil wird chemisch gebunden.

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40.) Hämoglobin und O2-Transport im Blut

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1. Struktur des Hämoglobins

Hämogobin (Bb) transportiert O2 als Oxyhämoglobin (HbO2) von der Lunge zu den Organen und einen Teil des CO2 wieder zurück aus den Geweben und Organen zur Lunge.

Das Chromoprotein enthälte 4 Polypeptidketten (Hb A [A von Adult], zwei a-Ketten mit je 141 AS und zwei b-Ketten à 146 AS; bei Sichelzellanämie ist dabei an der 6. Stelle statt Glu Val zu finden; das fetale Hb weist statt den b-Ketten g-Ketten auf; es sind insgesamt über 200 Hb-Arten mit definiertem AS-Austausch bekannt, wobei die Symptome meist unauffällig bleiben; die monomeren Ketten des Myoglobins sind übrigens den Hb-Ketten homolog) und als prosthetische Gruppe je ein Häm.

Markante Stellen der Hämsynthese: Succinyl-CoA (aus dem Citratcyclus) + Glycin (Chemin Weg) ® 5-Aminolävulinsäure mal 2 ® Porphobilinogen ® Protporphyrin ® Einbau von teilweise wiedergewonnenem Eisen (Ammenzellen) ® Häm.

Das Grundgerüst wird alsodurch 4 Pyrrolringe dargestellt, die je eine Methyl- und eine Vinyl- bzw. Propionsäure-Seitenkelle tragen. Im D-Ring sind die sonst regelmäßig angeordneten Seitenketten umgekehrt. Die vier Pyrrolringe sind über Methingruppen verbunden (Farbcharakter durch Delokalisierunjg der p-Elektronen).

Durch das zweiwertige zentrale Eisen (Fe++) wird aus dem Protoporphyrin das Häm. Koordinationsstellen des Eisens sind dabei durch den Porphyrinring besetzt (2 Haupt- und 2 Nebenvalenzen), eine wird von einem Histidin-Rest des Proteins in Anspruch genommen und die 6. Koordinationsstelle kann O2 reversibel anlagern (Man nennt Hb auch “Enzym honoris causa”, weil die reversible “O2-Bindung”, bzw. lockere Anlagerung, der Bindung eines Substrates an ein Enzym gleicht). Durch die O2-Anlagerung wird die Wertigkeit des Fe++ nicht geändert (daher auch die Bezeichnung Oxygenation für die Anlagerung und Desoxygenation für die Abgabe von O2 und nicht Oxydation und Reduktion). Falls richtig oxydiert wird, entsteht Methämoglobin (Hämiglobin) mit einem Fe3+, welches nicht mehr zum O2-Transport befähigt ist. Hämi globin kommt normal aber nie in geringen Mengen vor, weil Flutathion im Ery. das Hb einerseits vor Oxydation schützt und andererseits Hämiglobin wieder zu Hb reduzieren kann.

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39. Plasmaproteine

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1. Trennverfahren für Proteine

Blut besteht aus Plasma (bzw. Serum und Fibrinogen) Blutzellen und Thrombocyten. Das Blut setzt sich aus rd. 900 g Wasser, 65 – 80 g Proteine und etwa. 20 g niedermolekulare Substanzen pro Liter zusammen. Das spezifische Gewicht von Plasma ist » 1.027 und der pH-Wert liegt zw. 7,37 und 7,43.

Auf die niedermolekularen Substanzen und die Blutzellen wird an anderer Stelle eingegangen; hier soll nur der Proteinanteil besprochen werden.

In den biochemischen Übungen werden folgende Trennverfahren für Proteine durchgeführt, bzw. genauer erkärt:
­) Gesamtproteinbestimmung: Biuret-Reaktion (Peptidbindungen geben mit Ca++-Ionen in alkalischer Lösung violette Komplexe).
­) Fällung mit Trichlorsäure: Die Fällungen sind von der Struktur des Proteins, und dem pH des Mediums (somit der Ladung des Proteins) abhängig.
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Anmerkung zum Hungertod

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Bezüglich Hungertod möchte ich mir noch eine Anmerkung erlauben: Die internationalen Bemühungen, ein UNO-Militär zu schaffen, um den Weltfrieden zu sichern (Krieg ist zwangsläufig mit Hunger und Seuchen verbunden), und nationale Militärs überflüssig zu machen, geben mir Hoffnung für die Zukunft.

Die führenden Politiker vieler Nationen haben einen Weg gefunden, die Einrichtung, die dazu dient, Menschen zu töten, zu foltern und verhungern zu lassen (ein Sturmgewehr kann n i e m a l s schützen, sondern wird erzeugt, um Menschen zu t ö t e n) im gegebenen Ausmaß überflüssig zu machen. Die astronomisch hohen Beträge, die für Militärs ausgegeben werden, können daher bald, so hoffe ich, u.a. dazu verwendet werden, um das einfachste Medikament gegen den Hungertod, – „Nahrungsmittel“ – in ausreichender Menge zur Verfügung zu stellen.

In der UNO und der WHO, sowie in einigen Hilfsorganisationen sehe ich Einrichtungen und Bemühungen, die die größten Schanden der Menschheit in den Griff bekommen könnte. Ich ersuche daher jeden, nach Möglichkeit Hilfsorganisationen, die den Hungertod zu bekämpfen versuchen nach Möglichkeit zu unterstützen und sich bei Gelegenheit für eine sinnvolle, menschenfreundliche Verwendung von Steuergeldern einzusetzen. Auch wenn man in vielerlei Hinsicht nicht mit bestimmten Organisationen konform gehen kann, so „heiligt“ der Zweck die Mittel, wenn es um die Erhaltung von Leben und natürlich insbesondere von Menschenleben geht.