MODUL 7 Woche 1 und 2

Hämoglobin geteilt durch Erythrozytenzahl

Hämatokrit geteilt durch Erythrozyten

Hämoglobin geteilt durch Hämatokrit

hellrot

kirschrot

braun

braunrot

purpur

- dient der Bestimmung der Sauerstoffsättigung im Blut - dabei wird der Anteil des sauerstoffbeladenen Hämoglobin am Gesamthämoglobin bestimmt - die Pulsoximetrie basiert auf der Absorptionsspektroskopie, da Hämoglobin je nach Beladungsart unterschiedlich

Elektronenpaarlücken --> Elektronenpaarakzeptor

entspricht der Zahl der Liganden-Bindungsplätze

- bei einfachen Komplexen gibt diese Zahl also auch die Anzahl der Liganden an

- bei Chelat-Komplexen entspricht die Koordinationszahl nicht der Ligandenzahl

- Liganden mit mehreren Donator-Atomen, also mehreren Atomen mit freien Elektronenpaaren

- diese Liganden werden auch als „mehrzähnige“ Liganden bezeichnet

- chemische Reaktion, bei der ein Ligand eines Komplexes gegen einen anderen Liganden ausgetauscht wird

- Chelatbildung ist meistens ein Ligandenaustausch, bei dem einzähnige Liganden (z.B. Wasser) gegen mehrzähnige (z.B. EDTA) getauscht werden

- Hämoglobin besteht aus 2 alpha-Ketten und 2 beta-Ketten, die als Paare identischer alpha-beta-Dimere angeordnet sind

- jede der vier Untereinheiten trägt eine Häm-Gruppe als prosthetische Gruppe

- Hämoglobin kann vier Sauerstoffe binden

- die Affinität für Sauerstoff steigt mit jedem gebundenen Sauerstoff Molekül

- Hämoglobin existiert in 2 Formen: T (tensed) und R (relaxed), die sich im Gleichgewicht befinden

- im unbeladenen Zustand gibt es fast nur die T-Form

- Bindung des Sauerstoffs induziert Konformationsänderung und damit die Verschiebung des Gleichgewichts in Richtung R-Form

- normalerweise würde man erwarten, dass die Sauerstoffbeladung mit steigendem Sauerstoffpartialdruck wie beim Myoglobin zunächst stark und dann immer langsamer zunimmt

- für Hämoglobin verläuft die Sauerstoffbindungskurve im Bereich des in der Lunge herrschenden Sauerstoffpartialdrucks ungewöhnlich flach und im Bereich des im Gewebe herrschenden Sauerstoffpartialdrucks ungewöhnlich steil

- der flache Verlauf der Bindungskurve im Endteil verhindert einen stärkeren Abfall der Sauerstoffsättigung im Alter, bei Lungenfunktionsstörungen und in Höhenlagen

- der steilere Verlauf im Mittelteil sorgt dafür, dass bei einem sinkenden venösen Sauerstoffpartialdruck viel Sauerstoff abgegeben wird

- bei einer koordinativen Bindung (Komplexbindung) stammen die Bindungselektronen vom Liganden

- am Beispiel des Häms geben die Porphyrin-Moleküle (Liganden) ihre Elektronen dem Eisen-Ion (Zentralatom)

laminare Strömungen sind Ströme ohne Turbulenzen oder irgendwelche Reibungen, die andeinander vorbeigleiten

mit dem Hagen-Poiseulles-Gesetz wird der Volumenstrom (geflossenes Volumen pro Zeit) bei einer laminaren stationären Strömung durch ein Kapillar mit Radius r und Länge l beschrieben

- laminare Strömungen sind Ströme ohne Turbulenzen oder irgendwelche Reibungen, die andeinander vorbeigleiten

- zwischen den mit verschiedenen Geschwindigkeiten strömenden Schichten wirken Reibungskräfte

- zu deren Überwindung muss Arbeit geleistet werden

- um eine konstante Strömung aufrecht zu erhalten, muss zwischen Anfang und Ende eines Rohres eine Druckdifferenz delta p bestehen

- je größer die Fläche eines Gefäßes, umso langsamer fließt das Blut

- d.h., wenn sich die Fläche ändert (Übergang Arterie zu Kapillare), muss sich die Strömungsgeschwindigkeit ändern

- da Kapillare eine viel größere Querschnittsfläche haben, fließt das Blut hier langsamer

- das ist auch wichtig, damit die wichtigen Diffusionsvorgänge (Gasaustausch) stattfinden können

--> Kontinuitätsgleichung: A1 * v1 = A2 * v2

Viskosität eta ist ein Maß für die Zähflüssigkeit, je höher die innere Reibung (die Wechselwirkung der Teilchen), desto höher eta

- der Kehrwert ist Fluidität

- zwei Platten, zwischen denen sich eine Flüssigkeit befindet, werden gegeneinander verschoben

- die Flüssigkeit ist (gedanklich) in Schichten unterteilt

- dann ist die Kraft die man braucht, um die Platten zu bewegen:

F proportional zur Fläche A

F proportional zu v (v = vertikales Gefälle)

F proportional zu 1/x (x = Plattenabstand)

A1 * v1 = A2 * v2

- als Fahraeus-Lindqvist-Effekt wird die Abnahme der scheinbaren Viskosität des Blutes bei abnehmendem Durchmesser eines Gefäßes bezeichnet - die Erythrozyten ordnen sich in der Mitte der Kapillaren an, dort wo die Strömungsgeschwindigkeit am größten ist

- Erythrozyten sind gut verformbar und können sich so einer veränderten Schubspannung anpassen und dadurch hämodynamische Störeffekte vermindern

- durch den Fahraeus-Lindqvist-Effekt hat der Hämatokrit nur einen geringen Einfluss auf die Größe des peripheren Widerstandes in kleinen Gefäßen

- bei geringer Fließgeschwindigkeit (hohe Viskosität) aggregieren Erythrozyten

- hier ist die Viskosität unabhängig vom Schergradienten (von der Fließgeschwindigkeit)

- z.B. Wasser, Blutplasma

- hier ist die Viskosität abhängig vom Schergradienten (von der Fließgeschwindigkeit)

dilatante Flüssigkeiten:

- Viskosität steigt mit zunehmendem Schergradienten (Fließgeschwindigkeit)

- z.B. Honig

pseudoplastische Flüssigkeiten:

- Viskosität sinkt mit zunehmendem Schergradienten (Fließgeschwindigkeit)

- z.B. Blut, Ketchup

Blutplasma:

- ist eine Newtonsche Flüssigkeit, da die Viskosität unabhängig von der Fließgeschwindigkeit ist (weil keine Zellen mehr drin sind?!?)

Blut:

- ist eine nicht-Newtonsche Flüssigkeit, genauer eine pseudoplastische

- die Viskosität sinkt mit zunehmender Fließgeschwindigkeit (wegen der Gerinnungsfaktoren?!?) damit es bei Verletzungen nicht so spritzt

- 80% des Kohlendioxids werden in den Erythrozyten durch die Carboanhydrase zu Bicarbonat

- nutzt Zink als Cofaktor

- Zinkion ist als aktives Zentrum für die eigentliche Aktivität des Enzyms verantwortlich

- es ist im Proteingerüst an drei von Histidin abgeleitete Imidazolreste gebunden

- die vierte Koordinationsstelle ist von einem Hydroxo-Liganden besetz

- Enzym, das Methämoglobin zu Hämoglobin reduziert

- zu viel Methämoglobin führt zu einer ungenügenden Sauerstoffversorgung

- Glucose-6-Phosphat wird Ribulose-5-Phosphat und 2 NADPH

- das NADPH wird für anti-oxidative Prozesse genutzt

- Enzym, das Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser umsetzt