כאשר התאים שלך שורפים מזון לצורך אנרגיה, הם בסופו של דבר עם פחמן דו חמצני כמוצר פסולת. בסופו של דבר הריאות שלך מטפלות בזבוז הזה על ידי גירושו מהמערכת שלך. אך פחמן דו חמצני הוא לא רק פסולת; שיתוף2 לריכוזים בזרם הדם שלך תפקיד קריטי בשמירה על pH יציב ובעזרה לגופך להבין באיזו תדירות אתה צריך לנשום.
ויסות על ידי דיפוזיה
כשמוסיפים טיפת צבע מאכל לכוס מים, הצבע מתפשט בהדרגה בכל המים כאשר מולקולות צבע מחלחלות מאזור של ריכוז גבוה לאזורי ריכוז נמוכים. נטייה טבעית זו להתפשטות מולקולות מאזור בו הן מרוכזות לאזור שהוא לא נקרא דיפוזיה. בתוך גופך, פחמן דו חמצני מיוצר על ידי תאים ברקמות שלך, כך שדם החוזר לריאותיך עשיר ב- CO2. לכן CO2 מתפזר מהדם שלך לריאות שלך - ריכוז CO2 בדם גבוה יותר מריכוז ה- CO2 באוויר שרק שאיפת.
ויסות באמצעות נשימה
הגוף שלך צריך לשמור על CO2 ריכוז הריאות שלך נמוך כך ש CO2 יתפזר מהדם שלך לריאות שלך ולא להיפך. על מנת לעשות זאת, עליך לנשום או לנשוף. כמה פעמים אתה צריך לנשוף תלוי בכמות CO2 הרקמות שלך מייצרות; אתה צריך לנשוף בתדירות גבוהה יותר אם אתה ספרינט מאשר אם אתה שוכב ישן במיטה, למשל. אזור המוח שלך הנקרא מדולה מווסת את קצב הנשימה שלך ללא צורך במחשבה מודעת מצידך. הוא מגיב למגוון גורמים, אך אחד החשובים ביותר הוא ריכוז ה- CO
2 בדם שלך.ויסות בדם שלך
פחמן דו חמצני המומס במים יכול להגיב עם המים ליצירת חומצה פחמנית. בדם שלך, תגובה זו מזורזת או מזרזת על ידי אנזים הנקרא פחמן אנהידראז ולכן זה קורה במהירות רבה. החומצה הפחמנית יכולה בתורה לוותר על יון מימן כדי להפוך לביקרבונט. רוב הפחמן הדו חמצני בדם נמצא בצורה של ביקרבונט. התוצאה היא שעלייה ב- CO2 ריכוזים יפחיתו מעט את ה- pH של הדם שלך או יהפכו אותו לחומצי מעט יותר, בעוד ירידה ב- CO2 ריכוזים יהפכו אותו לחומצי מעט פחות. קולטנים בתאי עצב המתקשרים עם המדולה יכולים לחוש בשינוי הקל ביותר ב- pH הקשורים לפעילות זו - והמדולה שלך יכולה לעזור להשתמש במידע הזה כדי להבין מתי אתה זקוק לנשום.
תפקידו של ההמוגלובין
מולקולה נוספת הממלאת תפקיד קריטי ב- CO2 ויסות הוא המוגלובין, אותו חלבון שמעביר חמצן בדם. המוגלובין יכול להרים חלק מיוני המימן הנוספים שמשחררים חומצה פחמנית; ברגע שהוא פורק את מטען החמצן שלו, המוגלובין יכול גם להרים ולעזור בהובלת חלק מה- CO2 גם כן. בזכות המוגלובין ואנהידראז פחמני, רק כ -10 אחוזים מפחמן הדו-חמצני בדם נמצאים למעשה בצורה של פחמן דו-חמצני מומס. כל הרכיבים הללו הפועלים יחד עוזרים לשמור על ריכוזי הפחמן הדו-חמצני ויציבים ולהסיר גז זה מהמערכת שלך.