Mekanisme
Det er tre måter som karbondioksid transporteres i blodet fra perifert vev og tilbake til lungene: (1) en oppløst gass, (2) som bicarbonate, og (3) som carbaminohemoglobin bundet til hemoglobin (og andre proteiner). Som karbondioksid diffunderer inn i blodet fra perifert vev, ca 10% av det forblir oppløst enten i plasma eller blod er ekstracellulære væsken matrix, til en delvis press på ca 45 mmHg., De fleste av karbondioksid spre gjennom kapillærene og til slutt til den røde blod celler kombinerer med vann via en kjemisk reaksjon catalyzed av enzymet karbonsyre anhydrase catalyzes, og danner kullsyre. Kullsyre nesten umiddelbart dissosierer i en bicarbonate anion (HCO3-) og et proton. Dermed bicarbonate er den primære middel som karbondioksid er transport skjer hele blodet i henhold til ligning CO2 + H2O –> H2CO3 –> H+ + HCO3-.,
Som karbondioksid fortsetter å være produsert av vev, denne reaksjonen er stadig drevet frem i periferien, i henhold til Le Chatelier ‘ s prinsipp. Proton dannet ved denne reaksjonen er bufret av hemoglobin, mens bicarbonate anion diffunderer ut av røde blodlegemer og i serum i bytte for en klorid anion gjennom en spesiell HCO3-/Cl – transporter. Dermed, venøse blodet har både en høyere konsentrasjon av bikarbonat og en lavere konsentrasjon av klorid takket være denne såkalte klorid skift., I lungene, kan denne prosessen reverserer som både HCO3-/Cl – varmeveksler og karbonsyre anhydrase enzymet revers retninger; dette resulterer i en strøm av bikarbonat til røde blodlegemer, en efflux av klorid-ioner, og den første generasjon av kullsyre og deretter karbondioksid. Karbondioksid diffunderer ut av de røde blodcellene, gjennom kapillær vegger, og i den alveolare mellomrom f pustet ut., Til slutt, de resterende 10% av karbondioksid som diffunderer inn i blodbanen og deretter til den røde blod celler, binder seg til amino terminus av proteiner, hovedsakelig hemoglobin, for å danne carbaminohemoglobin. Av merk, dette nettstedet, er forskjellig fra det som oksygen binder seg. Flere fysiologiske fenomener sikre at dette kontinuerlig syklus kjører med maksimal effektivitet.
oksygentilførsel og karbondioksid fjerning egentlig link med hverandre gjennom prosesser som er beskrevet av Bohr og Haldane effekter., Mens ikke detaljert her, Bohr effekt sier at økningen av karbondioksid i blodet i perifere vev fører til en høyre skift i oksygen-hemoglobin dissosiasjon kurve og dermed økte oksygenering av vev. Når karbondioksid-beriket blod når lungene, men omvendt av denne reaksjonen vil også forekomme. Som en strøm av oksygen øker hemoglobin metning, karbondioksid er mer sannsynlig å bli løsrevet og nedlagt i alveolene for utpust; dette kalles Haldane effekt.,
Spesifikt, Haldane effekt beskriver forskjellen i karbondioksid bæreevne i oksygenrikt blod sammenlignet med deoxygenated blod. På en konsekvent partialtrykket av karbondioksid, Haldane effekt sier at oksygenrikt (arteriell) blod vil ha mindre karbondioksid enn deoxygenated (venøs) blod på grunn av en kombinasjon av en svekket evne til hemoglobin til buffer overflødig karbondioksid, samt en redusert kapasitet for carbamino transport. Som oksygen binder seg til hemoglobin, hemoglobin blir surere, som har to virkninger., For det første, det reduserer bindende affinitet av hemoglobin for karbondioksid, noe som gjør karbondioksid mer sannsynlig til å ta avstand fra hemoglobin og diffuse ut av røde blodlegemer i den alveolare plass. Andre, syrlig hemoglobin kan slippe en proton som vil kombinere med bicarbonate å danne kullsyre. Igjen, Le Chatelier ‘ s prinsipp-stasjoner følgende reaksjon frem som blod passerer gjennom alveoler: H+ + HCO3- –> H2CO3 –> CO2 + H2O., Karbondioksid produsert her stadig diffunderer inn i alveolene og er pustet ut, noe som sikrer gunstige kinetikk for reaksjonen til å gå videre. Dermed Haldane effekten øker mengden av karbondioksid som kan bli eliminert i løpet av en gitt tidsramme. Grafisk sett Haldane effekten er representert ved en høyre shift som oppstår i karbondioksid dissosiasjon kurve (se graf).
I perifere vev, hvor oksygen innhold er lav, karbondioksid bindes til hemoglobin å danne carbaminohemoglobin., Som blodet tilbake til lungene og partialtrykket av oksygen øker, karbondioksid dissosiasjon-kurven skifter til høyre (sett av pil som viser lossing av karbondioksid som oksygenering øker), å senke den totale karbondioksid-innhold i blodet. Derfor, selv om den partialtrykket av karbondioksid bare reduseres fra 45 eller 46 mmHg på venøs side til 40 mmHg på den arterielle siden, den totale mengden av karbondioksid i blodet reduseres med en mye større andel.