Mekanismi
On olemassa kolme keino, jonka avulla hiilidioksidi kuljetetaan verenkiertoon perifeerisiin kudoksiin ja takaisin keuhkoihin: (1) liuenneen kaasun, (2) kuten bikarbonaatin, ja (3) carbaminohemoglobin sidottu hemoglobiini (ja muita proteiineja). Kuten hiilidioksidi diffundoituu verenkiertoon alkaen perifeerisissä kudoksissa, noin 10% jää liuennut joko plasma-tai veren on solunulkoisen nesteen matriisi, osittainen paine noin 45 mmHg., Useimmat hiilidioksidi levittää kautta kapillaareja ja lopulta osaksi punasolujen yhdistyy veden kautta kemiallisen reaktion katalysoi entsyymi hiilihappoanhydraasi katalysoi, muodostaen hiilihappoa. Hiilihappo hajoaa lähes välittömästi bikarbonaattianioniksi (HCO3 -) ja protoniksi. Näin, bikarbonaatti on ensisijainen keino, jonka avulla hiilidioksidi on liikenne tapahtuu koko verenkiertoon mukaan yhtälö CO2 + H2O –> H2CO3 –> H+ + HCO3-.,
koska hiilidioksidia tuotetaan edelleen kudoksissa, tätä reaktiota ajetaan jatkuvasti eteenpäin reuna-alueilla Le Chatelierin periaatteen mukaisesti. Protoni muodostuu tämä reaktio on puskuroitu, jonka hemoglobiini, kun bikarbonaatti-anioni leviää ulos punasolujen ja seerumin vastineeksi kloridi anioni kautta erityinen HCO3-/Cl – transporter. Näin ollen laskimoveressä on sekä suurempi bikarbonaattipitoisuus että pienempi kloridipitoisuus tämän niin sanotun kloridisiirtymän ansiosta., Keuhkoihin, tämä prosessi kääntää sekä HCO3-/Cl – lämmönvaihdin ja hiilihappoanhydraasin entsyymi kääntää suuntiin; tämä johtaa virtaa bikarbonaatti osaksi punasoluja, on efflux-kloridi-ioneja, ja sukupolven ensimmäinen hiilihappo ja sitten hiilidioksidia. Hiilidioksidi diffundoituu ulos punasoluja, kautta kapillaari seinät, ja keuhkorakkuloiden tilat f uloshengitysilman., Lopuksi, loput 10% hiilidioksidia, joka leviää verenkiertoon, ja myöhemmin osaksi punasoluja, sitoo aminohapon päähän proteiineihin, pääasiassa hemoglobiinin, muodostaa carbaminohemoglobin. Huomaa, että tämä sivusto on erilainen kuin se, johon happi sitoutuu. Useat fysiologiset ilmiöt varmistavat, että tämä jatkuva sykli toimii mahdollisimman tehokkaasti.
hapensaanti ja hiilidioksidin poisto luontaisesti linkki keskenään läpi prosesseja kuvataan Bohr ja Haldane vaikutuksia., Kun ei yksityiskohtaisia täällä, Bohr vaikutus todetaan, että kasvu hiilidioksidin veressä perifeerisissä kudoksissa aiheuttaa oikea vaihto hapen-hemoglobiini dissosiaatio käyrä ja, näin ollen, lisääntynyt hapetus kudosten. Kun hiilidioksidipitoinen veri pääsee keuhkoihin, tapahtuu kuitenkin myös tämän reaktion kääntöpuoli. Koska virtaa happea lisää hemoglobiinin kylläisyyttä, hiilidioksidi on todennäköisesti irronnut ja leviää osaksi keuhkorakkuloihin uloshengitys; tätä kutsutaan Haldanen vaikutuksesta.,
Erityisesti Haldane vaikutus kuvataan ero hiilidioksidi kantavuus happipitoista verta verrattuna hapetonta verta. Johdonmukainen osapaine hiilidioksidia, Haldane vaikutus todetaan, että happipitoista (valtimo) veren kuljettaa vähemmän hiilidioksidia kuin hapetonta (laskimoiden) verta, koska yhdistelmä on heikentynyt kyky hemoglobiini puskuri ylimääräinen hiilidioksidi sekä vähentynyt kapasiteetti carbamino kuljetukseen. Kun happi sitoutuu hemoglobiiniin, hemoglobiini muuttuu happamammaksi, jolla on kaksi vaikutusta., Ensimmäinen, se vähentää sitova affiniteetti hemoglobiinin hiilidioksidia, jolloin hiilidioksidia todennäköisemmin erottaa siitä hemoglobiini ja hajanainen ulos punasolujen osaksi keuhkorakkuloiden tilaa. Toiseksi hapan hemoglobiini voi vapauttaa protonin, joka yhdistyy bikarbonaatin kanssa muodostaen hiilihappoa. Jälleen, Le Chatelier n periaate-asemat seuraavat reaktio eteenpäin kuin veri kulkee keuhkorakkuloihin: H+ + HCO3- –> H2CO3 –> CO2 + H2O., Hiilidioksidia tuotetaan täällä jatkuvasti leviää osaksi keuhkorakkuloihin ja on uloshengitysilman, varmistaa suotuisat kinetiikka reaktio edetä. Näin Haldaanivaikutus lisää hiilidioksidin määrää, joka voidaan poistaa tiettynä ajanjaksona. Graafisesti Haldaaniefektiä edustaa oikea muutos, joka tapahtuu hiilidioksidin dissosiaatiokäyrässä (katso kaavio).
perifeerisissä kudoksissa, joissa happipitoisuus on pieni, hiilidioksidi sitoutuu hemoglobiiniin muodostaen karbaminohemoglobiinia., Kuin veri palaa keuhkoista ja hapen osapaine kasvaa, hiilidioksidi dissosiaatio-käyrä siirtyy oikealle (nähdä, että nuoli osoittaa purkamista hiilidioksidia kuin hapetus lisää), alentaa yhteensä hiilidioksidin pitoisuus verenkierrossa. Näin ollen, vaikka osittainen paine hiilidioksidi vain pienenee 45 tai 46 mmHg laskimoiden puolella 40 mmHg valtimon puolella, yhteensä hiilidioksidin määrä verenkierrossa vähenee paljon suurempi prosenttiosuus.