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Gibt an, in welchem Umfang ein Reinstoff in einem Lösungsmittel gelöst werden kann. Unterschieden zwischen qualitativen (ist Stoff in bestimmtem Lösungsmittel löslich) und quantitativen (welche Stoffmenge kann in einem Einheitsvolumen eines bestimmten Lösungsmittel gelöst werden.

Allg. Berechnung zur quantitativen Löslichkeit eines Salzes, siehe Bild: 

• g/l Lösung
• g/100g Lösung (Masseprozent)
• ml/100ml Lösung (Volumenprozent)
• g/kg Lösung
• mol/L Lösung (Molarität)
• mol/kg Lösemittel (Molalität)

Sie sind verformbar und bestehen hauptsächlich aus Hämoglobin (95% des Trockengewichtes)

Osmolalität bezeichnet eine Eigenschaft einer bestimmten Lösung und unabhängig von jeglicher Membran, während die Tonizität eine Eigenschaft einer Lösung in Bezug auf eine bestimmte Membran ist. 

Bild: oben Osmolalität und unten Tonizität

Sie transportieren O2 und CO2.

Zusätzlich sorgen sie für ein Säure-Base Gleichgewicht.

Pro Liter Blut haben wir 150g Hb.

ICF: + [K+] - [Na+]

ECF: + [Na+] - [K+]

Ausgeglichen durch die Na+/K+ Pumpe

1 Hämoglobin kann 4 Sauerstoff binden. Damit HB das kann, muss Eisen in reduzierter Form vorliegen.

HB-Fe3+ ist MetHB und kann kein Sauerstoff binden (inaktive Form)

HB-Fe2+ ist die reuzierte Form und kann sauerstoff binden. Das erste und letzte O2 bindet schlecht. Die Sättigung im Blut ist abhängig vom Partialdruck

• Kardiovaskuläres System
  • Blut- (und damit Sauerstoff- und Kohlendioxid-) Transport
• Verdauungssystem
  • Absorbation der aufgenommenen Flüssigkeiten und Nährstoffe und deren Zerlegung in absorbierbare Partikel
• Atmungssystem
  • Garant von Gasaustausch
• Renales System
  • Harnbereitung (Ausscheidung von Endprodukten des Stoffwechsels)
  • Volumenregulation (langfristige Blutdruckeinstellung)
  • Regulation des Wasser-, Elektrolyten- und Säure-Basen-Haushaltes
• Nervensystem
  • Informationsgenerierung und -verarbeitung
• Endokrines System
  • Hormonbildung
  • Regulation körperlicher Vorgänge
• Skelettsystem
  • Stütz- und Bewegungsfunktion (zusammen mit Skelettmuskelsystem)
• Skelettmuskelsystem
  • Bildung des Bewegungsapparates (mit Skelettsystem)
  • Wärmeerzeugung zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur

Frauen haben mehr Hb, weil sie einen höheren Blutverlust als Männer haben. Neugeborene waren in der Mutter und hatten dort andere Druck und Atmungsverhältnisse. Sie müssen mehr Sauerstoff binden können, da man ihre Situation etwa mit der auf dem M.Everest vergleichen kann.

Hb-Konzentration

Männer: 140g/l

Frauen: 160g/l

Neugeborene: 200g/l

• Transport von Sauerstoff und Nährstoffen zu den Zellen
• Transport des Abfalls und der Stoffwechselprodukte (CO2, Harnstoff, Metaboliten) 
• Kalorientransport
• Transport von Hormonen zu Zielorganen
• Rolle im Säure-Basen-GGW
• Transport von Zellen und Proteinen (Antikörper) zur Abwehr gegen Infektionen

• Rote Blutkörperchen (Erythrozyten)
  • Zellen (ohne Zellkern) mit Hämoglobin (Hb) für Transport von o2 und co2
• Weisse Blutkörperchen (Leukozyten)
  • Nicht nur im Blut, Körperabwehr
• Blutplättchen (Thrombozyten)
  • Zellen (ohne Zellkern), wichtig für Blutstillung

Das Absorptionsspektrometer misst die HbO2 und normale Hb Konzentration im Blut. Beide haben verschiedene Absporbtionsspektren d.h. bei konstanter Wellenlänge erscheint das gesättigte Hb (HbO2) röter als das normale, da es mehr rotes Licht absorbiert. Indem man also durch den Finger Licht mit bestimmter Wellenlänge durchlässt und gleichzeitig die Absoption misst, erhält man mehr oder weniger genaue Daten über die Konzentrationen von Hb normal/gesättigt

Da Zellen (1.096) und Plasma (1.027) nicht das gleiche Massenvolumen (kg/l) haben, trennen sie sich sehr langsam unter Gravitation. Klinisch wird benutzt: 

• Spontane Sedimentation des antikoagulierten Blutes = Sedimentationsgeschwindigkeit (Blutsenkungsgeschwindigkeit (BSG)), normal bei 5-10 mm/h. Genutzt bei Infektionen, Entzündungen, Krebs, wobei sich die Erythrozyten zusammenlegen wie ein Tellerstapel und die BSG erhöht ist. 
• Beschleunigte Sedimentation (zentrifugal 10 min bei 1000g) = Hämatokrit, Hct (=Erythrozytenvolumen/Totalvolumen (in %))

• Pumpe (Herz)
• Verteilgefässe (Arterien, Arteriolen) befördern Blut zu den Organen
• Austauschsystem (Kapillaren) mit den Gewebszellen
• Sammelgefäss (Venolen und Venen) welches Blut des Herzen sammelt

Gas verteilt sich nicht durch den Konzentrationsgradienten, sonder durch Druckgradienten. Es diffundiert natürlich in Flüssigkeiten, wenn der Druckgradient stimmt und eine gewisse Zeitspanne gegeben ist. Dann entsteht ein Equilibrium.  Beim Menschen herrscht etwa ein Druck von 150mmHg. Berechnet aus dem totalen Druck, abzüglich des H2O Drucks, um die Luft zu befeuchten.

Für ein Gefässsegment mit gegebener Länge (L) und einem Lumenradius (r) ist der Fluss (Q) festgelegt durch zwei Faktoren: 

• Druckdifferenz in 2 Gefässextremitäten (deltaP = P(eingang) - P(ausgang) 
• hydraulischer Widerstand (R) = Widerstand gegen das Fliessen. Steigt an mit der Länge des Rohres und der Viskosität (η) und sinkt mit der 4. Potenz des Innenradius (r). Siehe Gleichung: R=8Lη/πr^4

Gleichung (Q=∆P/R)wird also: Q=∆P(πr4/8Lη) →Gleichung von Hagen-Poiseuille

Nach ca. 1/3 der Alveolenstrecke steigt der O2 Druck von 40mmHg (venös) auf 95mmHg (arteriell). der Co2 Druck sinkt von 45mmHg (venös) auf 40mmHg (arterielle). Die restlichen 2/3 dienen als Kompensierung, falls man Sport treibt und mehr braucht/verbraucht oder man sonst körperliche Probleme hat.

Es wird nach 1/3 der Zeit ein Gleichgewicht erreicht

Viskosität ist gleich Reibung zwischen den sich berührenden (konzentrischen) Schichten einer Flüssigkeit und nicht gleich der Reibung mit der Wand (siehe Bild). 

Hier sinkt der O2 Druck von 95mmHg auf 40mmHg. Der ganze Weg wird für den Gausaustausch benötigt, da durch die Druckabnhame auch der Gasaustausch immer langsamer wird.

Es wird kein Gleichgewicht erreicht.

Totaler Druck P(total) = P(statisch) + P(kinetisch)

Statischer Druck: Senkrecht zur Strömungsrichtung gemessener Druck. Ist umso kleiner, je grösser die Strömungsgeschwindigkeit ist. Wirkt allseitig. 

Kinetischer Druck: 

bei 27mmHg: 50% sauerstoffsättigung

bei 40mmHg: 75% Sauerstoffsättigung (venös) 150ml O2/L

bei 95mmhg: 100% Sauerstoffsättigung (arteriell) 200ml O2/L

Es ist eine Sigmoide

Herz ist zusammengesetzt aus zwei Pumpen, welche in Serie geschalten sind. Linkes Herz pumpt Blut zu den systemischen Organen (systemische-/periphäre-/grosse Zirkulation/Körperkreislauf). Blut kehrt dann zurück zum rechten Herz, wo es zur Lunge gelangt (pulmonäre-/kleine Zirkulation/Lungenkreislauf)

Jede Pumpe ist unterteilt in zwei Hohlräume: 

• Vorhof = Reservoir für Blut, welches zum Herzen zurückkommt und dazugehörige Pumpe
• Kammer = Haupt-Pumpe. Kammer-Kontraktion komprimiert das Blut im Hohlraum (intracavitär), was erhöhten Druck in der Kammer generiert (intraventrikluär), was wiederrum den einen Fluss erzeugt. 

Gesichert ist die Herzfunktion durch die Herzklappen, welche sich öffnen und sich passiv schliessen (nur durch deltaP in den Herzklappen). Dies garantiert einen unidirektionellen Fluss.

Physikalisch gesehen hängt die Konzentration des Gases in einer Flüssigkeit von dem Partialdruck und der Löslichkeit des Gases ab. Leider reicht dies nichtmal annähernd für unsere O2 Sättigung, darum brauchen wir Hb. Hb bindet O2 chemisch, ist aber auch abhängig vom partiellen Druck.

Herzklappen am Eingang der Kammer (Ventrikel) verhindern Rückfluss des Blutes in den Vorhof während Klappenkontraktion und sind relativ schwach: 

• Atrioventrikuläre Klappe (3 blättrig)
• Mitrale Klappe (2 blättrig)

Herzklappen am Ende der Kammer (=Lungen- und Aortaklappe) verhindern während Ventrikelenspannung den Rückfluss des Blutes von Aorta oder Lungenarterie ins Herz. Sind robuster (grosse und plötzliche Druckunterschiede, grössere Geschwindigkeiten des Blutes) als AV-Klappen

O2 gibt an, wieviel ml O2 pro Liter Blut im Körper sind

SO2 gibt an, wie stark die roten Blutkörperchen gesättigt sind (in %)

Die Unterscheidung ist wichtig. Sollte jemand an einer Anämie oder Erythrozytose leiden, erkennt man dies nur an der O2 Konzentration im Blut, die SO2 Angabe wäre genau gleich. 

veränderte Werte z.B. bei Rauchern oder CO2-Vergiftungen

IV-Druckprofil: 

Arterielle Drücke, generiert durch linkes und rechtes Herz schwanken zwischen Maximum (P systolisch) und Minimum (P diastolisch). 

• P Aorta= 120/80mmHg
• P Lungenarterie= 25/10mmHg

Druckschwankungen, erzeugt durchs Herz, werden durch das arterielle System abgeschwächt

Mittlerer Gefässdruck sinkt von den Arterien zu den Venen immer mehr, wegen reibungsbedingten Verlusten. Grösster Druckabfall bei kleinen Arterien und Arteriolen, welche dem Fluss den grössten Widerstand entgegensetzen (→Hagen-Poiseuille: Q=∆P(πr^4/8Lη); falls r↑2mal, Q↑16mal). Deshalb ist Konstriktion und Dilatation der Arteriolen effizientes Kontrollmittel für die regionalen Drücke

Sollte die Hb-O2 Sättigung sinken, weil CO2 mehr Platz einnimmt, oder weil durch eine Anämie die O2-Kapazität sich auf 50% halbiert, verändert sich auch das Plateu der Kurve. 

• Dünne Wand (1 mikrometer)
• Grosse Austauschfläche (ca. 300 m2)
• Sehr langsame Blutgeschwindigkeit (0.03 cm/s) wegen extrem hoher Querschnittsfläche (3000 cm2)
• Minimale Diffusionsdistanzen (grosse Anzahl Kapillaren, jede nah beim Nachbarn)

• Durch Serieschaltung der Lunge können alle Organe gleichmässig und gleichzeitig versorgt werden. Ausserdem wird so sichergestellt, dass sich der Fluss nur dort erhöht, wo es auch notwendig ist.
• Organe in Peripherie sind paralell, weil eine Serieschaltung hier einen viel höheren Widerstand 

• Kontrolle des lokales Blutflusses
  • Autoregulatoren: Gehirn, Herzmuskel, Nieren
• Kontrolle des Herzzeitvolumens (= Qtot, Menge Blut die vom Herz pro Minute ausgeschüttet wird)
• Kontrolle des arteriellen Drucks (normalerweise unabhängig vom Herzzeitvolumen kontrolliert
  • Wichtige Mechanismen: Nervenreflexe, Gefässaktive, Hormone und Nierenkapazität

Der Mikrokreislauf ist der einzige Kommunkationspunkt zwischen Blut und der interstitiellen Flüssigkeit. Man unterscheidet 3 Typen von Mikrogefässen: 

• Arteriolen (Durchmesser ca. 100µm) hervorkommend aus den kleinen Arterien, Wand sehr muskulös. Kontrolle des Flusses durch Kontraktion und Dilatation
• Kapillare (Durchmesser ca. 5µm) haben alle muskulären Zellen verloren und bestehen nur noch aus einer Schicht Endothelzellen umgeben von einer dünnen Basalmembran
• Venolen resultieren aus dem Zusammenfliessen der venösen Kapillaren

Im Körper herrst ein O2-Druck von 150mmHg. Wichtig ist, dass der berechnete Wert von 160mmHg nicht den Wasserdampf im Mund miteinbezieht.

in den Alveolen fällt der Druck von 150mmHg auf 100mmHg, da sich O2-reiche und O2-arme Luft mischen. (nach dem ausatmen bleibt immer ein Rest der Luft in Lunge erhalten)

Die Kapillarwand kann in beide Richtungen von Wärme, Molekülen (Gas, Teilchen, Flüssigkeiten) und Zellen durchquert werden. 

• Diffusion: Austausch der Substanzen durch die Kapillarwand wird vor allem durch Diffusion in beide Richtungen gemacht. 
• Filtration: Diese Bewegungen sind gebunden an die physikalischen Kräfte des hydrostatischen Druckes und des kolloidosmotischen Druckes.