Hemoglobin tüm omurgalılarda ve bazı omurgasızlarda bulunan ve kana kırmızı renk veren solunum gazlarını taşıyıcı pigmenttir. Hemoglobin, protein yapılı olup demir atomunu da içerir. Hemoglobinde demir atomunun bağlandığı moleküle hem denir. Hemoglobinin yapısında dört tane hem molekülü vardır. Her bir hem molekülü bir molekül O₂ bağlar. Vücut sıvısının renkli olmasını solunum pigmentleri sağlar.
1. Oksijen Taşınması
Oksijenin %98’i alyuvarın içinde hemoglobine bağlanarak taşınırken %2’si plazmada taşınır. Kanın 100 ml’sinde yaklaşık 15 g hemoglobin vardır. Alveollere giren havada yüksek oranda bulunan oksijen difüzyonla akciğer kılcallarına geçer. Daha sonra kan içindeki alyuvarlara geçerek hemoglobinle birleşir ve oksihemoglobin oluşturur.
Alyuvarlarda oksijen, oksihemoglobin (HbO2) hâlinde doku kılcallarına kadar taşınır. Doku kılcallarında oksijen (O2) oranı düşük olduğu için hemoglobinden oksijen ayrılarak difüzyonla dokulara geçer.
2. Karbondioksit Taşınması
Oksijen alveollerden dokulara doğru taşınırken, karbondioksit dokulardan alveollere doğru taşınır. Hücresel solunum sonucu oluşan CO2, difüzyon ile doku hücrelerinden doku sıvısına daha sonra da doku kılcal damarlarına geçer.
Kanda CO2’nin taşınması üç şekilde gerçekleşir.
a. Çözünmüş olarak: CO2’nin yaklaşık %5-7’si kan plazmasında çözünmüş hâlde taşınır.
b. Karbominohemoglobin şeklinde: CO2’nin yaklaşık %15-20’si alyuvarlarda hemoglobin ile birleşerek karbominohemoglobin şeklinde taşınır. Bu birleşme ortamdaki CO2 konsantrasyonuna bağlıdır. CO2’nin fazla olduğu doku kılcal damarlarında bağlanma gerçekleşirken akciğer kılcal damarlarında tam tersi gerçekleşir. CO2 hemoglobinden ayrılarak önce kan plazmasına daha sonra akciğere geçerek soluk verme ile dışarı atılır.
c. Bikarbonat şeklinde: CO2’nin büyük bir kısmı (%73 – 80) ise alyuvarlar içinde su ile birleşerek karbonik asidi oluşturur.
Karbonik asit kararsız olduğundan hemen hidrojen (H+) ve bikarbonat (HCO3-) iyonlarına ayrılır.
Hidrojen iyonları hemoglobin molekülüne bağlanır ve alveol kılcallarına kadar bu şekilde taşınır.
Bikarbonat iyonları ise alyuvarlardan difüzyonla plazmaya geçerek taşınır. CO2 bakımından zengin kan önce kalbe, kalpten de akciğerlere ulaşır. Akciğer kılcallarında kan plazmasındaki bikarbonat iyonları yeniden alyuvarlara girerek burada hemoglobinden ayrılan hidrojen iyonlarıyla birleşir ve tekrar karbonik asidi oluşturur.
Karbonik asit ise yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle H2O ve CO2’ ye ayrışır.
CO2 alyuvarlardan çıkıp, difüzyon ile alveole oradan da soluk verme sırasında dışarı gönderilir.
