Doprava Oxidu Uhličitého v Krvi

Oxid uhličitý molekuly jsou transportovány v krvi z tělesných tkání do plic pomocí jedné ze tří metod: rozpouštění přímo do krve, vazbou na hemoglobin, nebo nošené jako hydrogenuhličitanu iontů. Několik vlastností oxidu uhličitého v krvi ovlivňuje jeho transport. Za prvé, oxid uhličitý je rozpustnější v krvi než kyslík., Asi 5 až 7 procent veškerého oxidu uhličitého se rozpustí v plazmě. Za druhé, oxid uhličitý se může vázat na plazmatické proteiny nebo může vstoupit do červených krvinek a vázat se na hemoglobin. Tato forma transportuje asi 10 procent oxidu uhličitého. Když se oxid uhličitý váže na hemoglobin, vytvoří se molekula zvaná karbaminohemoglobin. Vazba oxidu uhličitého na hemoglobin je reverzibilní. Proto, když se dostane do plic, oxid uhličitý se může volně oddělit od hemoglobinu a být vyloučen z těla.,

za Třetí, většina oxidu uhličitého molekuly (85 procent) se provádí jako součást bikarbonátový nárazníkový systém. V tomto systému se oxid uhličitý rozptyluje do červených krvinek. Karboanhydráza (CA) v červených krvinkách rychle přeměňuje oxid uhličitý na kyselinu uhličitou (H2CO3). Kyselina uhličitá je nestabilní mezilehlá molekula, která se okamžitě disociuje na (HCO−3) a vodíkové (H+) ionty. Protože oxid uhličitý je rychle přeměněn na hydrogenuhličitan ionty, tato reakce umožňuje pro pokračující zavádění oxidu uhličitého do krve po svém koncentračním gradientu., Výsledkem je také výroba iontů H+. Je-li příliš mnoho H+ se vyrábí, to může změnit pH krve. Nicméně, hemoglobin se váže na volné H+ ionty a tím omezuje posuny v pH. Nově syntetizované sodný ion je transportován ven z červených krvinek do tekuté složky krve výměnou za chloridových iontů (Cl–); toto se nazývá

. Když krev dosáhne plic, iont hydrogenuhličitanu je transportován zpět do červených krvinek výměnou za chloridový iont. Iont H+ se odděluje od hemoglobinu a váže se na hydrogenuhličitanový iont., To vytváří meziprodukt kyseliny uhličité, který se přeměňuje zpět na oxid uhličitý enzymatickým působením CA. Produkovaný oxid uhličitý je během výdechu vyloučen plicemi.

ve prospěch bikarbonátovém pufru systému je, že oxid uhličitý je „namočil“ do krve s malou změnou pH systému. To je důležité, protože to vyžaduje jen malou změnu celkového pH těla pro těžké zranění nebo smrt., Přítomnost tohoto bikarbonátovém pufru systém také umožňuje lidem cestovat a žít ve vysokých nadmořských výškách: Když parciální tlak kyslíku a oxidu uhličitého změnit ve vysokých nadmořských výškách, bikarbonátovém pufru systém upraví k regulaci oxidu uhličitého při zachování správného pH v těle.

Oxidem Uhelnatým

Zatímco oxid uhličitý lze snadno spojovat a oddělovat od hemoglobinu, jinými molekulami, jako jsou oxid uhelnatý (CO) nemůže. Oxid uhelnatý má větší afinitu k hemoglobinu než kyslík., Proto, když je přítomen oxid uhelnatý, váže se na hemoglobin přednostně nad kyslíkem. Výsledkem je, že kyslík se nemůže vázat na hemoglobin, takže tělo je transportováno velmi málo kyslíku (obrázek 20.22). Oxid uhelnatý je bezbarvý plyn bez zápachu, a proto je obtížné jej detekovat. Vyrábí se z vozidel a nástrojů poháněných plynem. Oxid uhelnatý může způsobit bolesti hlavy, zmatenost a nevolnost; dlouhodobá expozice může způsobit poškození mozku nebo smrt. Podávání 100 procent (čistého) kyslíku je obvyklou léčbou otravy oxidem uhelnatým., Podávání čistého kyslíku urychluje oddělení oxidu uhelnatého od hemoglobinu.

Obrázek 20.22. Jak se procento CO zvyšuje, saturace kyslíku hemoglobinu klesá.

Shrnutí

Hemoglobin je bílkovina v červených krvinkách, která se skládá ze dvou alfa a dvou beta podjednotek, které obklopují železné obsahující hemové skupiny. Kyslík snadno váže tuto heme skupinu. Schopnost kyslíku vázat se zvyšuje, protože více molekul kyslíku je vázáno na heme., Stavy onemocnění a změněné stavy v těle mohou ovlivnit vazebnou schopnost kyslíku a zvýšit nebo snížit jeho schopnost oddělit se od hemoglobinu.

oxid uhličitý může být transportován krví třemi způsoby. Je rozpuštěn přímo v krvi, vázán na plazmatické proteiny nebo hemoglobin nebo přeměněn na hydrogenuhličitan. Většina oxidu uhličitého je transportována jako součást hydrogenuhličitanového systému. Oxid uhličitý se rozptyluje do červených krvinek., Uvnitř karboanhydráza přeměňuje oxid uhličitý na kyselinu uhličitou (H2CO3), která se následně hydrolyzuje na hydrogenuhličitan (HCO−3) a H+. Iont H+ se váže na hemoglobin v červených krvinkách a hydrogenuhličitan je transportován z červených krvinek výměnou za chloridový iont. Tomu se říká chloridový posun. Bikarbonát opouští červené krvinky a vstupuje do krevní plazmy. V plicích je hydrogenuhličitan transportován zpět do červených krvinek výměnou za chlorid., H+ liší od hemoglobinu a kombinuje s bikarbonátu sodného za vzniku kyseliny uhličité, s pomocí karboanhydrázy, která dále katalyzuje reakci převést kyselinu uhličitou zpět na oxid uhličitý a vodu. Oxid uhličitý je pak vyloučen z plic.

cvičení

  1. ledviny jsou zodpovědné za odstranění přebytečných iontů H + z krve. Pokud ledviny selžou, co by se stalo s pH krve a hemoglobinovou afinitou k kyslíku?
  2. který z následujících nebude usnadňovat přenos kyslíku do tkání?,
    1. snížení tělesné teploty
    2. snížení pH krve
    3. zvýšení oxidu uhličitého
    4. zvýšení výkonu
  3. většina oxidu uhličitého v krvi je transportován ________.
    1. vazba na hemoglobin
    2. rozpuštění v krvi
    3. konverze na hydrogenuhličitan
    4. vazba na plazmatické bílkoviny
  4. většina kyslíku v krvi je transportován ________.,
    1. rozpuštění v krvi
    2. provádí jako bikarbonátové ionty
    3. vazba na krevní plazmě
    4. vazba na hemoglobin
  5. Co by se stalo, kdyby ne karboanhydrázy byly přítomny v červených krvinkách?
  6. jak podání 100% kyslíku zachrání pacienta před otravou oxidem uhelnatým? Proč by oxid uhličitý nefungoval?

odpovědi

  1. klesne pH krve a sníží se afinita hemoglobinu k kyslíku.,
  2. a
  3. C
  4. D
  5. bez karboanhydrázy by oxid uhličitý nebyl hydrolyzován na kyselinu uhličitou nebo hydrogenuhličitan. Proto by se v krvi od tkání přepravovalo velmi málo oxidu uhličitého (pouze 15 procent).
  6. oxid uhelnatý má vyšší afinitu k hemoglobinu než kyslík. To znamená, že oxid uhelnatý se přednostně váže na hemoglobin nad kyslíkem. Podávání 100 procent kyslíku je účinnou terapií, protože v této koncentraci kyslík vytěsní oxid uhelnatý z hemoglobinu.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *