Wie das Blut den Transport der Gase unterstützt wie wir durch vollständige Atmung uns Erfrischen

Atmung ist mehr als der einfache Austausch von gasförmige Substanzen zwischen unser Lunge und der Umwelt, sondern es ist auch der Austausch zwischen der Lunge und dem Blut, dem Blut und den Zellen, der Zelle und der „Lunge der Zelle“, den Mitochondrien, und letztlich ist es ein Prozess der Aufnahme und Abgabe von Elektronen in mehreren Schritten der Atmungskette, also letztlich elektrischer Ladung, welches wir auch vom Strom der Steckdose kennen. Wenn diese Elektronen im Rahmen der sogenannten Oxidation oder Verbrennung wegtransportiert werden, wird dabei der Sauerstoff (O) aus der Atmosphäre gebunden. Wenn die verbrannte Substanz der Wasserstoff (H) ist, so entsteht daraus Wasser (H2O), wenn diese Verbindung den Kohlenstoff (C) enthält, entsteht daraus Kohlendioxid (CO2), usw…

Heute möchten wir einen Aspekt der Schritte des Sauerstofftransportes im Blut genauer betrachten, denn wie Goethe den Teufel sprechen lässt, ist „Blut ist ein ganz besonderer Saft“, es ist der Strom des Lebens unseres Körpers. An diesem Blut haben die Zellen einen hohen Anteil und in den flexiblen, kernlosen, roten Zellen oder Blutkörperchen (Erythrozyten) der rote Blutfarbstoff (Hämoglobin).

Lebende Zellen, also auch die beweglichen, roten Blutkörperchen, schaffen durch ihren Stoffwechsel eine gewissen Polarisation (Ladungsdifferenz) aufrecht zu erhalten und wenn dieser geladene Zustand, durch welche Einflüsse auch immer, geringer wird, so haben wir ein ernstes Problem, doch dazu ein anderes Mal.

Der rote Blutfarbstoff, ist ähnlich dem grünen Farbstoff der Pflanzen (Chlorophyll), ein komplexes Molekül, welches aus vier Aminosäureketten und zusätzlich Eisen (Fe) besteht. Dieses zweiwertige Eisen wird durch den Stickstoff (N), in jeder der vier Aminosäure Ketten im Zentrum gehalten und sichert wiederum wesentlich den Transport des Sauerstoffs (O) auf spannende sowie vielfältige Art und Weise. Der Mathematiker Peter Plichta beschreibt diesen Komplex beispielsweise als Magnet und Dr. Hanish verwendet den Begriff des „magnetischen Feldes“ des Blutes.

Wie kommt nun der basisch wirkende „Sauerstoff“ in die Zellen? Maßgeblich verantwortlich dafür ist eine Reihe von kugelförmigen Proteine: In der Zelle ist dies das Cytoglobin, in den Nerven das Neuroglobin, im Muskel das Myoglobin und im Blut das bekannte Hämoglobin. Während das Cytoglobin und seine muskelspezifische Variante, das Myoglobin, neben dem Sauerstofftransport, vor allem ein Sauerstoffspeicher darstellt, hat der rote Blutfarbstoff Hämoglobin etwas andere, erstaunliche Eigenschaften:

Schon 1904 fand der dänische Physiologe Christian Bohr, der Vater des bekannten Physikers, dass sich die Bindungsfähigkeit des Sauerstoffs an das Hämoglobin verändert, wenn
a.) der pH-Wert sinkt,
b.) die Kohlendioxid-Konzentration steigt,
c.) die Temperatur steigt oder
d.) eine weitere Substanz im Rahmen eines Nebenweges der Glykolyse zunimmt.

Wenn der pH-Wert zu sinken droht, also viel Säure oder CO2 vorhanden ist, sinkt die Bindungsfähigkeit des Sauerstoffs an den roten Blutfarbstoff, das Hämoglobin. Dieser Effekt des Hämoglobin sichert die Sauerstoffversorgung in stoffwechselaktiven Geweben. Diese Besonderheit des roten Farbstoffes, des Blutes ermöglicht uns erst eine effiziente Versorgung.

Dieser Effekt des roten Blutfarbstoffes gilt natürlich auch für die Lunge: Wenn in der Lunge noch relativ viel Kohlendioxid vorhanden ist, also das Milieu der Lunge ähnlich dem stoffwechselaktiven Gewebe gleicht, dann ist die Bindungsfähigkeit des Sauerstoffs schwach.

Wenn man jedoch für eine Änderung der Luft in unserem „inneren Zimmer“ sorgt, in dem man komplett alle Luft aus der Lunge ausatmet und bei der nachfolgenden Einatmung wirklich kein hoher Kohlendioxidanteil mehr hat, ändert sich der Effekt, die Bindungsfähigkeit des Sauerstoffs an den roten Blutfarbstoff erhöht sich, die Blutkörperchen können gut Sauerstoff von der Lunge in das Gewebe transportieren. Sofern die Lunge nicht komplett ausgeatmet wird und die Kohlendioxidkonzentration in der Lunge hoch bleibt, können wir den Sauerstoff nicht besser ins Blut aufnehmen. In der Peripherie des Gewebes fördert das Kohlendioxid die Abgabe von Sauerstoff aus dem Hämoglobin in die Zellen, in der Lunge verhindert es die Aufnahme von Sauerstoff an das Hämoglobin! Kohlendioxid erfüllt also unterschiedliche Aufgaben je nach seinem Wirkungsort in Verbindung mit dem rotem Transportmittel des Sauerstoffs, dem roten Blutfarbstoff. Dies geschieht, in dem sich die Bindungskurve des Hämoglobins abhängig vom pH-Wert des Blutes verschiebt. Dieser Effekt wird also durch komplette Ausatmung der Lunge (Senkung des Kohlendioxidanteils in der Lunge) sowie aktives Gewebe, d.h. motorische Bewegung oder Sport (Steigerung des Kohlendioxids im Gewebe) unterstützt. Diese Besonderheit hat nur das Hämoglobin.

Je grösser das Gefälle des Kohlendioxidanteils zwischen Lunge und sonstigem Körpergewebe ist, umso besser gelingt der Sauerstofftransport.

Fazit: Je tiefer und vollständiger Sie ausatmen, umso mehr Sauerstoff kann in der Lunge von den roten Blutkörperchen aufgenommen werden, und je mehr Sie das Gewebe gleichzeitig aktivieren z.B. durch Sport, umso mehr Sauerstoff wird von den roten Blutkörperchen an die Zellen abgegeben.