szén-dioxid (CO2) az aerob légzés fő hulladékterméke. Túl sok vagy túl kevés CO2 a vérben súlyos következményekhez vezethet. Ez a cikk megvizsgálja a CO2 szállítását a vérben, annak szerepét a vér pH-jának fenntartásában, valamint azt is, hogy mi történhet, ha a CO2 károsodott.
szén-dioxid a vérben
fontos kiemelni a CO2 szerepét a vérben., A CO2 fő szerepe a vér pH-jának szabályozása-ez sokkal fontosabb, hogy a CO2-t a tüdőbe szállítsák kilégzés céljából.
az 1. ábra azt mutatja, hogy a CO2 hogyan oldódik a vérben. A szénsav (H2CO3) hidrogén-és bikarbonát-ionokká (H+ + HCO3 -) történő átalakítása szinte azonnali. Egy kis mennyiségű oldott CO2 termel egy kis emelkedése hidrogénionok, amely képes megváltoztatni a vér pH. az arány a CO2 HCO3-kritikus, és megmagyarázza, hogy miért történik ez.
Ez az arány nagyjából 1: 20., Ezért az 1 CO2 emelkedése 20 HCO3 megfelelő emelkedést igényel – a vér pH-jának a savasság növekedésének pufferelésével történő megváltoztatásának megakadályozása érdekében. Amint az a fenti reakcióban csak 1 HCO3 -, minden CO2-ből keletkezik, ezért a vér pH-ja savasabbá válik a felesleges hidrogénionok miatt. Ezért alternatív szállítási módnak kell lennie a súlyos acidózis megelőzésére minden alkalommal, amikor elhaladunk és CO2-t hozunk létre.
szállítási módszerek
a CO2-t a vérben 3 módon szállítják; hidrogén-karbonátként (HCO3 -), karbamino vegyületekként és oldott CO2-ként.,
Karbamino vegyületek
az összes CO2 körülbelül 30% – át karbamino vegyületekként szállítják. Magas koncentrációban a szén-dioxid közvetlenül kötődik az aminosavakhoz és a hemoglobin amincsoportjaihoz, hogy karbaminohaemoglobint hozzon létre. A karbamino-képződés a leghatékonyabb a periférián, ahol a CO2-termelés magas a sejtes légzés miatt.
A Haldán hatás hozzájárul a karbamino vegyületek kialakulásához is. Ez azt jelenti, hogy ahol az O2 koncentráció alacsonyabb (mint az aktív perifériáknál, ahol az O2-t fogyasztják), a vér CO2 teherbírása megnő., Ennek oka az, hogy az O2 felszabadulása a HB-ből elősegíti a CO2 kötődését.
Kialakulását carbamino vegyületek eléri a 2 gól:
- Stabilizáló pH – CO2-t nem tudja elhagyni a vérsejtek, hogy hozzájárul a változások a pH
- Bohr – hatás, stabilizálja a T állam hemoglobin, elősegítve a kiadás O2 a másik alegységek a hemoglobin a szövetekbe, hogy a legaktívabbak, átesett a légzés, valamint a termelő a legtöbb CO2
Ha a vérsejtek eléri a területeken magas O2 koncentráció megint (mint például a tüdő), kedvezményesen kötődik O2 újra., Ez stabilizálja az R állapotot, elősegítve a CO2 (Haldane hatás) felszabadulását, lehetővé téve több O2 felvételét és szállítását a vérben.
HCO3-ionok
az összes CO2 60% – át HCO3-ionok termelésével szállítják a vörösvértestekben. Ez az alábbi ábrán látható (2. ábra). A CO2 a vörösvértestekbe diffundál, és egy karboanhidráz nevű enzim segítségével H+ – ra és HCO3-ra alakul át. Ez HCO3-szállítják vissza a vérbe keresztül klorid-hidrogén-karbonát hőcserélő (aka anion hőcserélő/AE). A HCO3-most pufferként működhet a vérplazmában lévő hidrogén ellen.,
a vörösvérsejtben a karboanhidráz reakció által létrehozott H + kötődik a hemoglobinhoz, hogy dezoxihaemoglobint termeljen. Ez hozzájárul a Bohr-hatáshoz, mivel a hemoglobinból származó O2 felszabadulást elősegíti az aktív szövetekben, ahol a H+ koncentráció magasabb. Ezenkívül megakadályozza a hidrogén bejutását a vérbe a pH csökkentése érdekében, stabilizálja a pH-t.
amikor a vörösvértestek elérik a tüdőt, az oxigén kötődik a hemoglobinhoz és elősegíti az R állapotot, lehetővé téve a H+ ionok felszabadulását. Ezek a hidrogénionok szabadon reagálhatnak a hidrogén-karbonát ionokkal, hogy CO2-t és H2O-t termeljenek, ahol a CO2-t kilélegzik., Így a magas O2 koncentráció csökkenti a vér CO2 teherbíró képességét, a Haldane hatásnak megfelelően.
plazmában oldva
az összes CO2 körülbelül 10% – át plazmában oldva szállítják. A folyadékban oldott gáz mennyisége függ oldhatóságától és a gáz részleges nyomásától. A CO2 vízben nagyon jól oldódik (23x jobban oldódik, mint az O2), az inspirált CO2 parciális nyomása ~40mhg. Oldhatósága ellenére a vér teljes CO2-jának csak egy kisebb részét szállítják a plazmában oldva.,
a parciális nyomás azonban magasabb a periférián, ahol a szövetek CO2-t termelnek, és alacsonyabb az alveolusoknál, ahol CO2 szabadul fel. Ez lehetővé teszi, hogy több CO2 feloldódjon a periférián, miközben az alveolusok gázfázisába kerül, ahol a részleges nyomás alacsonyabb.
Klinikai Jelentősége – Metabolikus Acidózis
Acidózis lép fel, ha a vér pH-ja alá esik 7.35 lehet nagyjából sorolni metabolikus, illetve légzési acidózis.
a metabolikus acidózis a H+ termelés feleslegéből vagy a HCO3 – puffer csökkentéséből eredhet., Az olyan állapot, mint a diabéteszes ketoacidózis, növelheti a savtermelést, míg maguk a vesék rendellenességei, például krónikus vesebetegségben csökkenthetik a HCO3 – termelést.
ilyen esetekben a légzőrendszer megpróbálja kompenzálni a légzési sebesség növelésével (hiperventilálás). Ez lehetővé teszi, hogy” lefújja ” néhány CO2-t, csökkentve a vér savasságát. A fő korrekciót azonban a veséknek kell elvégezniük, amelyek növelhetik a hidrogén kiválasztódását a vér savasságának csökkentése érdekében, valamint növelhetik a bikarbonát reabszorpciót, hogy lehetővé tegyék a vér savasságának fokozott pufferelését.,
az acidózis tünetei közé tartozik a szapora légzés (a CO2 leégéséhez), zavartság, fáradtság és fejfájás. Fontos azonosítani, mivel összetéveszthető a mérgezéssel.