Sauerstoffkapazität

Sauerstoffkapazität bezeichnet allgemein die maximale Menge an Sauerstoff, die von einem System unter bestimmten Bedingungen gebunden oder gespeichert werden kann. In der Biologie wird der Begriff oft im Zusammenhang mit dem Blut verwendet und beschreibt die Sauerstoffbindungs- bzw. -transportkapazität.

Im Blut hängt die Kapazität maßgeblich vom Hämoglobingehalt ab. Ein Gramm Hämoglobin kann bei vollständiger Sättigung ungefähr 1,34 Milliliter Sauerstoff binden. Bei einem normalen Hämoglobinwert von etwa 150 Gramm pro Liter Blut ergibt sich daraus eine Sauerstoffkapazität des Blutes von rund 200 Millilitern Sauerstoff pro Liter Blut. Zusätzlich gelöst sich eine geringe Menge Sauerstoff im Plasma, diese Komponente ist im Vergleich zum Hb-basierten Teil klein.

Der Begriff wird auch allgemein in technischen oder chemischen Kontexten verwendet. So beschreiben Sauerstoffkapazitäten von Materialien oder Verbindungen die maximale O2-Menge, die unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen aufgenommen werden kann. Beispiele sind Adsorbentien, Metalloxide oder Redoxsysteme. Dabei hängt die Kapazität von der Anzahl freier Bindungsstellen, der Materialstruktur sowie den Umgebungsbedingungen ab. Die Sauerstoffkapazität ist damit eine statische Größe, während Eigenschaften wie Sauerstoffaffinität oder -solubility zusätzliche relevante Parameter darstellen.

Relevanz und Messung: In der Medizin wird oft die Sauerstoffbindungskapazität des Blutes durch Größen wie die Sauerstoffsättigung und die Gesamtsauerstoffbeladung (CaO2) beschrieben. Erkrankungen wie Anämie oder Störungen der Lungenfunktion verringern die effektive Kapazität, während eine erhöhte rote Blutzellenzahl die Kapazität erhöhen kann. In technischen Anwendungen wird die Kapazität durch experimentelle Messungen unter definierten Bedingungen bestimmt.