SOLUNUM PİGMENTLERİ
Birçok hayvanda CO2 ve O2 taşınması kan ile gerçekleşir. Kanın sıvı kısmında O2 çok az miktarda çözünür. Bu nedenle kanın gaz taşıma kapasitesini arttırmak için kanda solunum gazlarını taşıyan protein ve metal iyonlarından oluşan solunum pigmentleri bulunur. Farklı canlılarda hemoglobin, hemosiyanin ve hemoeritrin gibi farklı solunum pigmentleri bulunabilir.
Canlılarda bulunan pigmentler ve özellikleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.
* Trake solunumu yapan canlılar haricindeki gelişmiş omurgasız ve omurgalıların tümü O2 ve CO2‘i kan aracılığıyla taşırlar. Trake solunumu yapan canlılarda kanda solunum pinenti bulunmadığı için kanları renksizdir. Kanın en önemli özelliklerinden biri; CO2 ve O2 taşıma kapasitesinin çok yüksek olmasıdır.
* Pigment maddeleri protein ve metal iyonundan oluşmuş bir metaloprotein’dir.
* Eritrosit içerisinde bulunan hemoglobin aynı zamanda kana kırmızı renk verir.
a- Solunum pigmentlerin ortak özellikleri;
1) Solunum gazları ile tersinir tepkime verirler. Gaz derişiminin fazla olduğu bölgede gaza bağlanırken, derişimin düşük olduğu bölgede gazdan ayrılırlar.
2) Protein yapılı olup metal iyonu içerirler.
3) Kanın gaz taşıma kapasitesini artırıp, kana rengini verirler.
Solunum pigmentleri bazı canlıların kan hücreleri içinde, bazı canlıların ise kan plazmasında bulunur. Örneğin hemoglobin omurgasızların kan plazmasında; tüm omurgalıların ise alyuvarlarında bulunur.
NOT :
1. Karbonmonoksit solunum pigmentleri ile tersinir tepkime vermez. Bu nedenle zehirlenmelere neden olur.
* Hemoglobin
1) Bütün omurgalı hayvanlar ile bazı omurgasız hayvanlarda solunum pigmenti olarak hemoglobin bulunur. Omurgalı canlılardaki hemoglobin pigmenti, bir demir atomu (hem) ile dört farklı polipeptit zincirinden oluşur.
2) Tüm solunum proteinleri gibi hemoglobin de oksijeni tersinir olarak bağladığından akciğerlerde ya da solungaçlardan aldığı O2‘yi vücudun doku kılcallarında bırakabilmektedir.
3) Dokulardaki O2ʼnin kısmı basıncı düştükçe, oksihemoglobinin hemoglobin ve O2ʼe ayrışma eğilimi de artar bu nedenle bu grafiğe ayrışma eğrisi denir. Grafikte görüldüğü gibi hemoglobin akciğerlerde yaklaşık %98 O2ʼye doymuştur. Buna karşın dinlenme durumunda yaklaşık %68 lik doymuşluk gösterir. %98 – %68 = %30ʼluk O2 dinlenme durumundaki dokulara bırakılan O2ʼdir. Demek ki oksihemoglobin O2ʼnin yarısından azını dokulara bırakmaktadır. Egzersiz sırasında oksihemoglobin O2 nin daha fazlasını dokulara bırakır. Egzersiz yapan bireyde %98 – %18 = %80’lik oksijen dokulara bırakılmış olur.
4) Hızlı çalışan dokulardan fazla CO2 çıkar. CO2 kanın pHʼsını düşürür. Bu durumda hemoglobin daha fazla O2 bırakarak hücrelere daha çok O2 girmesini sağlar. Yani pHʼdaki bir düşüş hemoglobinin O2 ye karşı ilgisini azaltır. Hemoglobin O2ʼyi vücut sıcaklığının üzerindeki sıcaklıkta daha kolay bırakır. Ağır egzersiz sırasında kasların fazla O2 ihtiyacı bu şekilde karşılanmış olur.
5) Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça atmosferdeki O2 oranı azalır. Yaklaşık 5000 metre yüksekliğe çıkan bir insanda bulantı ve baş ağırısı olabilir. Çünkü alveol içindeki O2 yoğunluğu belli bir değerin altına düştüğünde, kana, vücudun ihtiyacı kadar oksijen girmez. Ancak bir süre sonra kanda alyuvar sayısı arttırılarak yükseklerde yaşamaya uyum gösterilir.
NOT :
2. Karbonmonoksit solunum pigmentleri ile tersinir tepkime vermez. Bu nedenle zehirlenmelere neden olur. Karbonmonoksit (CO), hemoglobinle O2 den daha çabuk bağ kurar ve ayrılmaz. Bu durumda hemoglobin O2 ile bağlanamaz ve görmede, işitmede, düşünmede bozukluk hatta ölüm meydana gelebilir. Kalıcı beyin hasarları da sık görülen bir sonuçtur. Kömür dumanında, egzoz gazında, doğal gazda, tütün dumanında CO olduğu unutulmamalıdır.
