Damit die Zellen nicht ersticken

Die verschiedenen Stoffwechselvorgänge in den Körperzellen verbrauchen Energie, die der Körper aus energiereichen Nährstoffen (Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße) gewinnt. Diese Stoffe werden in unterschiedlichen Prozessen um- und schließlich abgebaut. Die dabei freiwerdende Energie wird in bestimmten Energieüberträgermolekülen - zu nennen ist besonders das Adenosintriphosphat, kurz als ATP bezeichnet - gespeichert. Endprodukt des Stoffabbaus ist das Kohlendioxid (CO₂), ein "Abfallprodukt", dessen sich die Zellen über das Blut entledigen. Um das Kohlendioxid bilden zu können, benötigen die Körperzellen Sauerstoff (O₂), der wiederum über das Blut an sie herangeführt wird.

Es muss also nicht nur Sauerstoff durch das Blut von der Lunge zu den Körperzellen herangetragen werden, auch das im Energiestoffwechsel der Zelle entstehende Kohlendioxid muss - allerdings in umgekehrter Richtung - wieder abtransportiert werden, d. h. von den Körperzellen zur Lunge, wo es schließlich ausgeatmet wird.

Während Sauerstoff überwiegend an den roten Blutfarbstoff Hämoglobin gebunden transportiert wird, bilden 80 % des Kohlendioxids unter Mithilfe eines Enzyms mit Wasser Hydrogencarbonate (HCO₃^-). Dabei freiwerdende Wasserstoffionen (H⁺) nimmt das Hämoglobin auf. Die restlichen 20 % des CO₂ lagern sich ebenfalls an das Hämoglobin oder an andere Proteine an bzw. sind frei im Blut gelöst.