Mechanismus
k Dispozici jsou tři prostředky, které oxid uhličitý je transportován v krvi z periferních tkání a zpět do plic: (1) rozpuštěných plynů, (2) jako hydrogenuhličitan, a (3) jako carbaminohemoglobin vázaný na hemoglobin (a jiné proteiny). Jako oxid uhličitý difunduje do krevního řečiště z periferních tkání, přibližně 10% zůstává buď rozpuštěné v plazmě nebo krvi je extracelulární tekutiny matice, parciální tlak o 45 mmHg., Většina oxidu uhličitého difúzní kapilárami a nakonec do červených krvinek se kombinuje s vodou chemickou reakcí katalyzovanou katalýzou enzymu karboanhydrázy, tvořící kyselinu uhličitou. Kyselina uhličitá se téměř okamžitě disociuje na hydrogenuhličitanový anion (HCO3 -) a proton. Tak, hydrogenuhličitan je hlavním prostředkem, kterým se oxid uhličitý dopravě dochází během oběhu podle rovnice CO2 + H2O –> H2CO3 –> H+ + HCO3-.,
ve formě oxidu uhličitého pokračuje být produkován tkání, tato reakce je neustále hnán dopředu na periferii, podle Le chatelierův princip. Proton tvořen tato reakce je pufrovaný hemoglobinem, zatímco bikarbonátové anionty difunduje ven z červených krvinek do séra výměnou za chloridový anion přes speciální HCO3-/Cl – transportér. Žilní krev má tedy jak vyšší koncentraci hydrogenuhličitanu, tak nižší koncentraci chloridu díky tomuto takzvanému posunu chloridu., V plicích, tento proces obrátí jako HCO3-/Cl – výměníku a karboanhydráza je enzym reverzní směrech; to má za následek příliv bikarbonátu do červených krvinek, transportu chloridových iontů, a generace první, kyseliny uhličité a pak oxidu uhličitého. Oxid uhličitý difunduje z červených krvinek, kapilárními stěnami a do alveolárních prostorů vydechovaných., Konečně, zbývajících 10% z oxidu uhličitého, který difunduje do krevního řečiště a následně do červených krvinek, které se váže na amino konci proteiny, převážně hemoglobinu, tvoří carbaminohemoglobin. Všimněte si, že toto místo se liší od místa, na které se váže kyslík. Více fyziologických jevů zajišťuje, že tento kontinuální cyklus běží s maximální účinností.
dodávka kyslíku a odstranění oxidu uhličitého se navzájem propojují prostřednictvím procesů popsaných účinky Bohr a Haldanu., Zatímco zde není podrobně, Bohr uvádí, že nárůst oxidu uhličitého v krvi v periferních tkáních způsobuje pravý shift v kyslíku-hemoglobin disociační křivka a, v důsledku toho, zvýšené okysličení tkání. Jakmile se však krev obohacená oxidem uhličitým dostane do plic, dojde také k obrácení této reakce. Jako příliv kyslíku se zvyšuje saturace hemoglobinu oxidu uhličitého je více pravděpodobné, aby se stal samostatně stojící a difunduje do alveolů, výdech; to se nazývá Haldane efekt.,
Konkrétně, Haldane efekt popisuje rozdíl ve oxidu uhličitého nosnost v okysličené krvi ve srovnání s neokysličenou krev. Při konstantní parciální tlak oxidu uhličitého, Haldane efekt uvádí, že okysličená (arteriální) krev bude provádět méně oxidu uhličitého než odkysličenou (venózní) krve v důsledku kombinace zhoršenou schopnost hemoglobinu pufru nadbytek oxidu uhličitého, stejně jako snížená kapacita pro carbamino kočár. Jak se kyslík váže na hemoglobin, hemoglobin se stává kyselějším, což má dva účinky., Za prvé, snižuje vazebnou afinitu hemoglobinu k oxidu uhličitému, takže oxid uhličitý je pravděpodobnější, že se oddělí od hemoglobinu a rozptýlí se z červených krvinek do alveolárního prostoru. Za druhé, kyselý hemoglobin může uvolnit proton, který se bude kombinovat s hydrogenuhličitanem za vzniku kyseliny uhličité. Znovu, Le chatelierův princip řídí tyto reakce dopředu, jak krev prochází do plicních sklípků: H+ + HCO3- –> H2CO3 –> CO2 + H2O., Oxid uhličitý zde produkovaný neustále difunduje do alveol a je vydechován, což zajišťuje příznivou kinetiku reakce. Haldanový efekt tak zvyšuje množství oxidu uhličitého, které lze během daného časového rámce eliminovat. Graficky je Haldanový efekt reprezentován pravým posunem, který se vyskytuje v křivce disociace oxidu uhličitého (viz graf).
v periferních tkáních, kde je obsah kyslíku nízký, se oxid uhličitý váže na hemoglobin za vzniku karbaminohemoglobinu., Jako krev se vrací do plic a parciální tlak kyslíku se zvyšuje, oxid uhličitý, disociační křivka se posune doprava (vidět šipka ukazující vykládání oxidu uhličitého jako okysličení zvyšuje), snížení celkového obsahu oxidu uhličitého v krvi. Proto, i když parciální tlak oxidu uhličitého pouze snižuje z 45 nebo 46 mmHg na žilní straně na 40 mmHg na arteriální straně, celkové množství oxidu uhličitého v krvi se snižuje o mnohem větší procento.