hiilidioksidi (CO2) on merkittävä jätteiden aerobinen hengityksen. Liian suuri tai liian pieni hiilidioksidi veressä voi johtaa vakaviin seurauksiin. Tässä artikkelissa tarkastellaan hiilidioksidin kuljettamista veressä, sen roolia veren pH: n ylläpitämisessä ja myös sitä, mitä voi tapahtua, kun CO2 on heikentynyt.
Hiilidioksidia Veressä
on tärkeää korostaa roolia CO2 veressä., Tärkein rooli CO2 on säädellä pH verta – tämä on paljon tärkeämpää, että kuljettavat CO2 keuhkoihin uloshengityksen.
kuva 1 osoittaa, miten CO2 liukenee vereen. Muuntaminen hiilihappo (H2CO3) ja vety-ja bikarbonaatti-ioni (H+ + HCO3-) on lähes hetkellinen. Pieni määrä liuennutta CO2 tuottaa pieni nousu vety-ioneja, jotka pystyy muuttaa veren pH. Osuus CO2 HCO3 – on kriittinen, ja selittää, miksi näin tapahtuu.
Tämä suhde on noin 1:20., Sen vuoksi 1 CO2: n nousu edellyttää 20 HCO3: n vastaavaa nousua – veren pH: n muutosten estämiseksi puskuroimalla happamuuden lisääntymistä. Kuten yksityiskohtaisen reaktio edellä vain 1 HCO3-, syntyy aina CO2 siksi veren pH tulee enemmän hapan, koska ylimääräinen vety-ioneja. Siksi on oltava vaihtoehtoinen kuljetustapa vaikean asidoosin estämiseksi joka kerta, kun hengitämme ja luomme CO2: ta.
liikennemuotoja
CO2 kuljetetaan veressä 3 tavalla; kuin vetykarbonaatti (HCO3-), kuten carbamino yhdisteitä ja liuennut CO2.,
Karbaminoyhdisteet
noin 30% kaikesta CO2: sta kuljetetaan karbaminoyhdisteinä. Suurina pitoisuuksina hiilidioksidi suoraan sitoutuu aminohappoja ja amiini ryhmien hemoglobiini luoda carbaminohaemoglobin. Karbamino muodostuu tehokkaimmin reuna-alueilla, joissa CO2-tuotanto on suurta soluhengityksen vuoksi.
Haldaanivaikutus edistää myös karbaminoyhdisteiden muodostumista. Että on, jos O2-pitoisuus on alhaisempi (kuten aktiivinen reuna, jossa O2 kulutetaan) CO2 kantokyvyn veren, on lisääntynyt., Tämä johtuu siitä, että O2: n vapautuminen Hb: stä edistää CO2: n sitoutumista.
muodostumista carbamino yhdisteitä saavutetaan 2 tavoitteet:
- Vakauttaa pH – CO2 ei voi jättää veren solujen edistää muutoksia pH
- Bohr vaikutus – se stabiloi T valtion hemoglobiini, edistää vapauttaa O2 muista alayksikön hemoglobiini kudoksiin, jotka ovat kaikkein aktiivisimpia, meneillään kaikkein hengitystä ja tuottaa eniten CO2
Kun veren solu saavuttaa alueilla korkea O2-pitoisuus on taas (kuten keuhkot), se ensisijaisesti sitoo O2 uudelleen., Tämä vakauttaa R valtion, edistää vapautumista CO2 (Haldane vaikutus) mahdollistaa enemmän O2 noudetaan ja kuljetetaan veressä.
HCO3 – ioneja
60% kaikista CO2 kuljetetaan läpi tuotannon HCO3 – ioneja punasolujen. Tämä selitetään alla olevassa kaaviossa (kuva 2). CO2 diffundoituu punasoluihin ja muuttuu h + – ja HCO3-entsyymiksi, jota kutsutaan hiilihappoanhydraasiksi. Tämä HCO3-kuljetetaan takaisin vereen kloridibikarbonaattinvaihtimen (aka anioninvaihdin/AE) kautta. HCO3-voi nyt toimia puskurina veriplasmassa olevaa vetyä vastaan.,
H+ luoma hiilihappoanhydraasin reaktio veren punasolujen sitoutuu hemoglobiini tuottaa deoxyhaemoglobin. Tämä vaikuttaa osaltaan Bohr-vaikutukseen, sillä O2-vapautumista hemoglobiinista edistetään aktiivisissa kudoksissa, joissa h+ – pitoisuus on suurempi. Se myös estää vedyn syöttämällä verta alempi pH, vakauttaa pH-arvo.
Kun punainen veren solut saavuttavat keuhkot, happi sitoutuu hemoglobiiniin ja edistää Tutkimus-tilassa, jolloin vapautuu H+ – ioneja. Nämä vetyionit vapautuvat reagoimaan bikarbonaatti-ionien kanssa tuottamaan CO2: ta ja H2O: ta, jossa CO2 uloshengitetään., Näin korkeat O2-pitoisuudet vähentävät veren CO2-kantokykyä Haldaanivaikutuksen mukaisesti.
plasmaan liuennut
noin 10% kaikesta CO2: sta kulkeutuu plasmaan liuenneena. Nesteeseen liuenneen kaasun määrä riippuu sen liukoisuudesta ja kaasun osapaineesta. CO2 liukenee hyvin veteen (23x enemmän liukoista kuin O2) ja osapaine innoittamana CO2 on ~40mmHg. Liukoisuudestaan huolimatta vain pieni osa veren CO2-kokonaismäärästä kulkeutuu plasmaan liuenneena.,
osapaine, kuitenkin, on suurempi periferiassa, jossa kudokset tuottavat CO2 ja pienempi keuhkorakkuloihin, jossa CO2 on vapautettu. Tämä mahdollistaa enemmän CO2 liuotetaan reuna, kun se päästetään kaasu vaiheessa keuhkorakkuloihin, jossa osittainen paineet ovat alhaisemmat.
Kliininen Merkitys – Metabolinen Asidoosi
Asidoosi syntyy, kun pH verta putoaa alle 7.35 ja voi olla yleisesti luokitella osaksi metabolista ja respiratorista asidoosia.
metabolinen asidoosi voi johtua H+ – tuotannon ylimäärästä tai HCO3-puskurin vähenemisestä., Tila, kuten diabeettisen ketoasidoosin voi lisätä hapon tuotantoa, kun taas häiriö munuaiset itseään, kuten vuonna krooninen munuaissairaus voi vähentää HCO3 – tuotanto.
tällaisissa tapauksissa, hengityselimiä yrittää kompensoida lisäämällä hengitystiheys (hyperventiloimaan). Näin voidaan ”puhaltaa pois” jonkin verran hiilidioksidia, joka vähentää veren happamuutta. Kuitenkin tärkein korjaus on suoritettava munuaisiin, joka voi sekä lisätä vedyn erittyminen vähentää happamuutta veren ja lisätä bikarbonaatin takaisinimeytyminen, jotta lisääntynyt puskurointi veren happamuus.,
asidoosin oireita ovat nopea hengitys (CO2: n puhaltamiseen), sekavuus, väsymys ja päänsärky. On tärkeää tunnistaa se, koska sitä voi erehtyä luulemaan päihtymykseksi.