Mekanisme
Der er tre måder, hvorved kuldioxid transporteres i blodbanen fra perifere væv og tilbage til lungerne: (1) opløst gas (2), som bikarbonat, og (3) som carbaminohemoglobin bundet til hæmoglobin (og andre proteiner). Da kuldio .id diffunderer ind i blodbanen fra perifere væv, forbliver cirka 10% af det opløst enten i plasma eller blodets ekstracellulære væskematri.til et partialtryk på cirka 45 mmHg., De fleste af kuldioxid diffundere gennem kapillærerne, og i sidste ende i de røde blodlegemer kombinerer med vand via en kemisk reaktion katalyseret af enzymet carboanhydrase katalyserer, danner kulsyre. Kulsyre dissocierer næsten øjeblikkeligt til en bikarbonatanion (HCO3 -) og en proton. Således, bikarbonat er den primære måde, hvorpå kuldioxid er transport opstår hele blodbanen i henhold til ligning CO2 + H2O –> H2CO3 –> H+ + HCO3-., da kuldio .id fortsat produceres af væv, drives denne reaktion kontinuerligt fremad i periferien ifølge Le Chateliers princip. Protonen dannet ved denne reaktion bufres af hæmoglobin, mens bikarbonatanionen diffunderer ud af de røde blodlegemer og ind i serumet i bytte for en chloridanion gennem en speciel HCO3-/Cl – transporter. Således har venøst blod både en højere koncentration af bicarbonat og en lavere koncentration af chlorid takket være dette såkaldte chloridskift., I lungerne, kan denne proces vender som både HCO3-/Cl – veksleren og carboanhydrase enzymet reverse retninger, og det medfører en tilstrømning af bikarbonat i de røde blodlegemer, en efflux af chlorid-ioner, og den første produktion af kulsyre og derefter kuldioxid. Kuldio .id diffunderer ud af de røde blodlegemer, gennem kapillærvæggene og ind i de alveolære rum f udåndes., Endelig binder de resterende 10% af kuldio .idet, der diffunderer ind i blodbanen og derefter ind i de røde blodlegemer, til amino-terminalen af proteiner, overvejende hæmoglobin, til dannelse af carbaminohemoglobin. Bemærk, at dette siteebsted er forskelligt fra det, som ilt binder til. Flere fysiologiske fænomener sikrer, at denne kontinuerlige cyklus kører med maksimal effektivitet.
ilttilførsel og fjernelse af kuldio .id hænger tæt sammen med hinanden gennem processer beskrevet af Bohr-og Haldan-virkningerne., Mens det ikke nærmere her, Bohr effekt fastslår, at stigningen i kuldioxid i blodet i perifere væv, der forårsager en ret skift i ilt-hæmoglobin dissociation kurve og dermed iltningen af vævene. Når det kuldio .idberigede blod når lungerne, vil det modsatte af denne reaktion imidlertid også forekomme. Da tilstrømningen af ilt øger hæmoglobinmætning, er det mere sandsynligt, at kuldio .idet løsnes og diffunderes i alveolerne til udånding; dette kaldes Haldane-effekten.,
Specifikt, Haldane-effekten beskriver forskellen i kuldioxid bæreevne i iltet blod sammenlignet med deoxygenated blod. Ved en konsekvent partialtrykket af kuldioxid, Haldane-effekten fastslår, at iltet (arteriel) blod vil bære mindre kuldioxid end deoxygenated (venøs) blod på grund af en kombination af en forringet evne af hæmoglobin til at afbøde den overskydende kuldioxid samt en nedsat evne til carbamino transport. Da ilt binder til hæmoglobin, bliver hæmoglobin mere surt, hvilket har to virkninger., For det første reducerer det hæmoglobinets bindingsaffinitet for kuldio .id, hvilket gør kuldio .id mere sandsynligt at adskille sig fra hæmoglobinet og diffundere ud af de røde blodlegemer i det alveolære rum. For det andet kan surt hæmoglobin frigive en proton, der vil kombinere med bicarbonat til dannelse af kulsyre. Igen, Le Chatelier ‘ s princip-drev følgende reaktion frem som blod passerer gennem alveolerne: H+ + HCO3- –> H2CO3 –> CO2 + H2O., Kuldio .id produceret her diffunderer kontinuerligt ind i alveolerne og udåndes, hvilket sikrer gunstig kinetik for reaktionen at fortsætte. Således øger Haldaneffekten mængden af kuldio .id, der kan elimineres i løbet af en given tidsramme. Grafisk er Haldan-effekten repræsenteret af et højre skift, der forekommer i kuldio .iddissociationskurven (se graf).
i perifere væv, hvor iltindholdet er lavt, binder kuldio .id til hæmoglobin for at danne carbaminohemoglobin., Som blodet tilbage til lungerne og partialtrykket af ilt stiger, kuldioxid dissociation kurven rykker til højre (set ved den pil, der viser at skille sig af med kuldioxid, som øger iltning), at sænke de samlede kuldioxid-indhold i blodet. Således, selv om partialtrykket af kuldioxid kun falder fra 45 eller 46 mmHg på den venøse side til 40 mmHg på den arterielle side, den samlede mængde af kuldioxid i blodet falder med en langt større procentdel.