Druckabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts

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Wie kann ich dies mit der Druckabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts erkären?

Überhaupt nicht. Das chemische Gleichgewicht beinhaltet gelöstes O2 und hängt kaum vom Druck ab. Will sagen, es reagiert auf die sinkende Konzentration gelösten Sauerstoffs und nciht auf den Druck.

Der Zusammenhang zwischen der Konzentration gelösten Sauerstoffs und der des oxidierten/reduzierten Hämoglobins ist kompliziert - für die Betrachtung hier reicht es aber zu wissen, dass im Bereich physiologischer Konzentrationen mit abnehmender O2-Konzentration auch die Konzentration oxidierten Hämoglobins merklich abnimmt.

Es sind physikalische Effekte, die dem Bergsteiger zu schaffen machen:

Erstens: Das physikalische Gleichgewicht zwischen gelöster O2-Konzentration und Luftdruck (exakt: der schon von anderen erwähnte O2-Partialdruck in der Gasphase); je weniger Druck und je weniger O2-Gehalt in der Luft, umso geringer ist die Gleichgewichts-Konzentration an gelöstem Sauerstoff. Und damit - siehe oben - die des oxidierten Hämoglobins.

Zweitens: Das Fließgleichgewicht zwischen verbrauchtem und nachgeliefertem Sauerstoff. Je geringer der Sauerstoffpartialdruck in der Gasphase, umso länger dauert es, bis sich die Konzentration in der Lösung dem Gleichgewicht annähert.

Beispiel mit geschätzten Zahlen: Der Luftdruck ist nur halb so hoch, damit auch der Sauerstoffdruck, und deshalb ist die Gleichgewichtskonzentration im Blut auch nur halb so hoch.

Die Gleichgewichtskonzentration (nenne ich hier mal X0) ist die, die sich bei ewig langem Warten ergeben würde. Jetzt ist das Blut aber nicht ewig in der Lunge, sondern nur kurz, und erreicht deshalb bei Normaldruck nur 80% von X0.

Auf dem Mount Everest ist jetzt nicht nur die Gleichgewichtskonzentration X1 geringer (50% von X0), obendrein dauert es länger, bis Sauerstoff ins Blut diffundiert. Und obendrein pumpt das Herz schneller, so dass das Blut weniger Zeit in der Lunge verbringt. Mit dem Ergebnis, dass die Sauerstoffkonzentration nicht mehr 80%, sondern nur noch 50% von X1 erreicht und damit 25% von X0.

Wenig Edukt -> wenig Produkt -> noch weniger Sekundär-Produkt, darausfolgt: Exitus. :o(

Warum stirbt ein Bergsteiger in 8500m Höhe?

Der Mount Everest wurde schon von vielen bezwungen, ohne daß diese gestorben sind.

Ich weis das der Sauerstofftransport im Blut über die Bildung und Zerfall Oxyhömoglobin entsteht. Wie kann ich dies mit der Druckabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts erkären?

Der Partialdruck des Sauerstoffs sinkt mit dem Luftdruck.

Siehe auch http://m.schuelerlexikon.de/bio_abi2011/Atmung_unter_Extrembedingungen.htm (für beide Richtungen der Druckänderung).

Ich weiss zwar nicht, wo die Weissheit mit den Erythrozyten herkommt, aber mit der Höhenanpassung hat das wenig zu tun! Die Zahl der Erys nimmt kaum zu, jedenfalls nicht genug, um den Effekt zu erklären.

Die Serum-Konzentration an DPG dagegen schon. Diphosphoglycerat ist ein Co-Faktor, der mit der Häm-Gruppe wechselwirkt und den Zugang des Sauerstoffes an das zentrale Eisenatom erleichtert. Somit die Bindungsfähigkeit. Obwohl weniger Sauerstoff vorhanden, wird er leichter gebunden und so im Mittel besser aus der Luft extrahiert.

Der Link ist leider irreführend. ;o)

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@Quandt

Ich weiss zwar nicht, wo die Weissheit mit den Erythrozyten herkommt, aber mit der Höhenanpassung hat das wenig zu tun! Die Zahl der Erys nimmt kaum zu, jedenfalls nicht genug, um den Effekt zu erklären.

Ich vermute mal, daß diese Weisheit dem EPO-Doping geschuldet ist, durch welches die Ery-Zahl zunimmt. Daher klingt die Erklärung auch plausibel.

Die Serum-Konzentration an DPG dagegen schon. Diphosphoglycerat ist ein Co-Faktor, der mit der Häm-Gruppe wechselwirkt und den Zugang des Sauerstoffes an das zentrale Eisenatom erleichtert.

Wiki- und chemgapedia sagen das genaue Gegenteil. Durch DPG wird die Bindung des Sauerstaffs an Hämoglobin geschwächt, wodurch erst ein effektiver Sauerstofftransport mittels Hämoglobin ermöglicht wird (http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/8/bc/vlu/proteine/haemoglobin.vlu/Page/vsc/de/ch/8/bc/proteine/funktion_v_prot/sauerstofftransport/hb_allost_dpg.vscml.html). Im Wikipedia-Artikel zu 2,3-Bisphosphoglycerat steht: "Das Phänomen der Rechtsverschiebung der Sauerstoffbindungskurve hat praktische Konsequenzen für das Bergsteigen und das Tauchen. Im Höhentraining wird dieser Umstand benutzt, um zuerst den 2,3-BPG-Wert ansteigen zu lassen, wodurch EPO-vermittelt eine verstärkte Erythropoese erreicht wird." Was stimmt weiß ich nicht, falls Du Dich damit auskennst bitte ich Dich, diese Artikel zu korrigieren (oder hier einen Link zu posten).

Obwohl weniger Sauerstoff vorhanden, wird er leichter gebunden und so im Mittel besser aus der Luft extrahiert.

Ich entnehme den Artikeln, daß der Sauerstoff besser ans Gewebe abgegeben werden kann.

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@cg1967

Ich muss mal ´ne Weile blättern, aber der Einwand ist zumindest diskussionswürdig. Zumal mir eine Absenkung der Bindungsfähigkeit nicht spontan einleuchtend wäre. Wenn ich weniger in meine Schiebkarre lade, dann liefere ich trotzdem mehr ab?!? Da habe ich ´was zu tun ... ;o)

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