Roche Lexikon Medizin, 5. Auflage

Kohlen|dioxid

Syn.: CO₂

carbon dioxide

weit verbreitetes, farb- u. geruchloses, in Wasser unter Bildung von Kohlensäure (H₂CO₃) leicht lösliches Gas. Es ist schwerer als Luft und erstarrt unter Druck zu festem Kohlensäureschnee (Trockeneis). Stoffwechsel: CO₂ ist eine für die meisten Lebewesen essentielle Verbindung („Fixierung“ durch Pflanzen in der Photosynthese; s. Abb.). Beim Menschen ist CO₂ das Endprodukt vieler Abbauwege (z.B. im Citratzyklus; bei Decarboxylierung von Ketosäuren), das zum überwiegenden Teil durch die Lungen abgeatmet wird. Gelangt aus den Zellen über die interstitielle Körperflüssigkeit in die Blutkapillaren, wo ein kleiner Teil (10%) zu Kohlensäure hydratisiert wird, die in Bicarbonat u. Protonen dissoziiert (HCO₃^– u. H⁺; Letztere werden von Puffern des Plasmas abgefangen). Der Rest wird nach Diffusion in die roten Blutkörperchen z.T. an Aminogruppen des Hämoglobins (Carbaminobindung) gebunden, zum größten Teil aber durch Carbonat-dehydratase in Kohlensäure hydratisiert, die – wie oben beschrieben – zu Bicarbonat wird, das im Austausch gegen Chloridionen des Plasmas (Chloridverschiebung) in das Plasma gelangt (ca. 75–80% des CO₂-Transportes). In der Lunge, wo über die atemanregende Wirkung des CO₂ auf das Atemzentrum durch einen Reglerkreis der CO₂-Partialdruck selbst auf ca. 40 mmHg eingestellt ist, wird – bis zum Ausgleich der Partialdrücke – CO₂ vom Blut an die Atemluft abgegeben. Dies erfolgt durch Freisetzung des in roten Blutkörperchen (u. z.T. in Plasmaeiweißkörpern) gebundenen CO₂, v.a. aber durch – Carboanhydrase-beschleunigte – CO₂-Bildung (in Umkehr der CO₂-Einschleusung) aus dem im Blut vorhandenen Bicarbonat u. aus Protonen, die bei der Bildung sauerstoffbeladenen Hämoglobins (Oxyhämoglobin) freigesetzt werden. Giftigkeit: In unnatürlicher Konzentration ist K. giftig; Vergiftungen treten akut, z.B. in Gärkellern, Silos, Schiffsräumen auf oder chronisch bei Bronchialasthma, Emphysem, pulmonaler Globalinsuffizienz. Sie äußern sich in Kopfschmerzen, Herzklopfen, Blutdruckanstieg, Erregung; ab 6 Vol.-% in Atemnot, Tachykardie, Taumeln, Krämpfen, Bewusstlosigkeit („Kohlensäurenarkose“), Atemstillstand (bei 12% sofortiger Tod). Anw.: K. wurde früher wegen seiner atemanregenden Wirkung als Zusatz zu Narkosegas (Carbogen), ferner als Kältemittel u. in Bädern eingesetzt. S.a. Kohlensäure..., Carbonat...

Verwandte Themen:

Bicarbonat; Carbonat; Carbonat-dehydratase; Chloridverschiebung; Citratzyklus; CO₂; Eukapnie; Kohlendioxidvergiftung; Kohlensäure; Kohlensäureanhydr(at)ase; Kohlensäureeis; Kohlensäurenarkose; Kryochirurgie; P_co2; Photosynthese; Proton

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