Anatomi og fysiologi

Hjerte-lunge kredsløbet

Alle levende celler i kroppen har brug for ilt til energidannelse. Det er kredsløbets opgave at transportere O2[1] (ilt) og næringsstoffer ud til cellerne i kroppen, og transportere CO[2] (kuldioxid) og andre affaldsstoffer væk igen.

Kredsløbet består af to systemer. Lungekredsløbet og legemskredsløbet også kaldet det lille - og det store kredsløb. 
Legemskredsløbet sørger for, at iltholdigt blod passerer alle kroppens celler, hvor det afgiver O2 og tager CO2 med tilbage til hjertet. 
Lungekredsløbet er forbindelsen mellem hjerte og lunger, og sørger for at iltfattigt blod fra hjertet transporteres til lungerne, hvor blodet tilføres O2, og der udskilles CO2 ved hjælp af respirationen[3].
Det nu iltholdige og kuldioxidfattige blod fra lungerne returnerer til hjertet, og cyklus begynder på ny. Stiger behovet for ilt er der forskellige metoder, hvorved kroppen kan efterkomme dette. Hjertet kan ændre på hjertefrekvensen[4] (puls) og slagvolumen. Stiger hjertefrekvens (puls) og slagvolumen[5], vil der pumpes mere blod rundt i kroppen, og derved mere ilt ud til cellerne. Kroppen kan ligeledes øge respirationen, og der vil udskiftes mere luft i lungerne og dermed øge O2 optagelsen og samtidig øge CO2 udskillelsen. På denne måde vil kroppen hele tiden forsøge at dække det aktuelle iltbehov i kroppen. (Nielsen og Bojsen-Møller 2012, s. 50, 145)

Billede: Fra <http://www.biologifaget.dk/uploads/tx_cliopolaroidphotoflex/MarynaMelnyk.Shutterstock._02.jpg>

[1] O2: Ilt
[2] CO2: Kuldioxid, et affaldsprodukt fra cellens stofskifte/ forbrænding
[3] Respiration: Vejrtrækning
[4] Hjertefrekvens: Hjerteslag pr. minut, puls
[5] Slagvolumen: Udtryk for hvor kraftigt hjertet kontraherer (trækker sig sammen)

Syre/base balance hos KOL patienter

Syre/base balance generelt:

Nyrerne og respirationsorganerne har bl.a. den store rolle, når vi snakker syre/base balance, at opretholde den korrekte pH. Hvis ikke pH-værdien er stabil(7,35-7,45), kan det få livstruende konsekvenser, da enzymerne i cellerne virker dårligere/langsommere. Syrer og baser indtages som en del af føden, dog mest syrer som fra f.eks. fedt, som indeholder fedtsyre. Derudover producere kroppen også selv syrer og baser, dog flest syrer, såsom CO². (Nielsen & Bojesen-Møller 2013, s. 262)

Respirationens andel i syre-base balancen:

Ventilationen foregår ved hjælp af respirationsmusklerne, som kaldes intercostalmuskler[1] og diaphragma[2] og nogle hjælpemuskler, som kaldes accessoriske respirationsmuskler. Vores ventilation påvirkes af elasticiteten i thorax[3] og lungevævet.

Når vi trækker vejret ind (inspiration) indtages ilt O_2, og ved udånding (eksspiration) udskilles CO₂. Disse to stoffers mængde i blodet, siger noget om blodets pH-værdi. I respirationscentret i medulla oblongata[4] styres og reguleres respirationsfrekvensen og dybden.  Hos mennesker der ikke lider af KOL, reguleres respirationen i forhold til blodets indhold af CO_2, da respirationscentret er følsomt overfor CO₂, men hos mennesker med KOL er det ikke længere CO₂ respirationscentret måler på, men O₂ indholdet.

Dette giver problemer, når man giver KOL patienten ilttilskud for at øge iltsaturationen[5], for idet KOL patienten får ilt, vil respirationscenteret registrere rigeligt ilt i blodet og derved sætte respirationsfrekvensen ned. En lav respiration fører til, at der udskilles mindre CO_2, og derved bliver blodet surt, det får altså en lavere pH end de 7,35-7,45, som er blodets normale pH.(Egerod 2011, s. 158-159)
Symptomer på acidose:
- Dyspnø
- Cyanose
- Nedsat bevidsthed, førende til CO2 narkose. (Viborg 2013, s. 506)

[1] Intercostalmuskler = muskler i mellem ribbenene (costae)

[2] Diaphragma = mellemgulvet

[3] Thorax = brystkassen

[4] Medulla oblongata = den forlængede rygmarv

[5] Iltsaturationen= iltoptagelsen i blodet i procent 

CO₂ - omdannelsen i erytrocytter

Når O₂ (ilt) har passeret over i lungekapillærerne [1] fra alveolerne, bindes O₂ inde i erytrocytterne (de røde blodlegemer). Da både O₂ og CO₂ er gasser, transporteres de ikke nemt rundt i blodet.

De har derfor behov for en transportmekanisme, og det sørger erytrocytterne for.

Når erytrocytterne har afleveret O₂ ude i kapillærerne til cellerne, skal CO₂ transporteres med tilbage til lungerne.

Som nævnt transporteres CO₂ dårligt i blodet, så derfor sker der inde i erytrocytterne, en omdannelse af CO₂ til et stof der let kan transporteres i blodet.

De kemiske processer ved omdannelsen:

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃⁻

Inde i erytrocytterne reagerer CO₂ med vand (H₂O) og bliver til kulsyre (H₂CO₃).

Kulsyre vil hurtigt dele sig til hydrogencarbonat (HCO₃⁻) og brintioner (H⁺).

Hydrogencarbonat transporteres nemt i blodet. Derfor vil hydrogencarbonat transporteres ud af erytrocytterne og ud i plasma, som er blodets væske. Inde i erytrocytterne vil brintionerne binde sig til hæmoglobin [2],  på samme måde som ilt, og blive transporteret tilbage til lungerne.

Når erytrocytterne ankommer til lungekapillærerne, vil den kemiske proces ske den modsatte vej.

Hydrogencarbonat som befinder sig i blodet, vil transporteres ind i erytrocytterne, hvor det reagerer med brintioner og omdannes til kulsyre. Kulsyre spaltes derefter til kuldioxid og vand, og kuldioxid er nu gendannet (Nielsen og Bojsen-Møller 2012, s. 147).

---

[1] Lungekapillær: De mindste blodkar i lungerne. Her sker gasudvekslingen dvs. diffusion af ilt og kuldioxid mellem lunger og blodet.

[2] Hæmoglobin: Findes i tusindvis inde i erytrocytterne. Et hæmoglobinmolekyle består af proteiner og jern. Det er hæmoglobin der binder ilt og brintioner.