Wanneer je cellen voedsel verbranden voor energie, eindigen ze met koolstofdioxide als afvalproduct. Je longen zorgen uiteindelijk voor dat afval door het uit je systeem te verdrijven. Maar koolstofdioxide is meer dan alleen afval; CO2 concentraties in uw bloedbaan spelen een cruciale rol bij het handhaven van een stabiele pH en bij het helpen van uw lichaam om erachter te komen hoe vaak u moet ademen.
Regulering door diffusie
Wanneer u een druppel voedselkleuring aan een glas water toevoegt, verspreidt de kleur zich geleidelijk door het water terwijl kleurstofmoleculen van een zone met een hoge concentratie naar zones met een lage concentratie sijpelen. Deze natuurlijke neiging van moleculen om zich te verspreiden vanuit een gebied waar ze geconcentreerd zijn naar een gebied waar ze niet zijn, wordt diffusie genoemd. In je lichaam wordt koolstofdioxide geproduceerd door cellen in je weefsels, dus het bloed dat teruggaat naar je longen is rijk aan CO2. Daarom CO2 diffundeert uit uw bloed en in uw longen - de CO .-concentratie
Regulatie door ademhaling Breath
Je lichaam moet de CO. vasthouden2 concentratie in je longen laag zodat CO2 zal uit uw bloed in uw longen diffunderen en niet andersom. Om dat te doen, moet je uitademen of uitademen. Hoe vaak je moet uitademen hangt af van hoeveel CO2 uw weefsels produceren; je moet veel vaker uitademen als je sprint dan wanneer je bijvoorbeeld in bed ligt te slapen. Het gebied van je hersenen dat de medulla wordt genoemd, reguleert de snelheid van je ademhaling zonder dat je er bewust aan hoeft te denken. Het reageert op verschillende factoren, maar een van de belangrijkste is de CO .-concentratie2 in je bloed.
Regulatie in je bloed
Kooldioxide opgelost in water kan reageren met het water om koolzuur te vormen. In uw bloed wordt deze reactie gekatalyseerd of versneld door een enzym dat koolzuuranhydrase wordt genoemd, dus het gebeurt zeer snel. Het koolzuur kan op zijn beurt een waterstofion afstaan om bicarbonaat te worden. De meeste koolstofdioxide in uw bloed wordt aangetroffen in de vorm van bicarbonaat. Het resultaat is dat een toename van de CO2 concentraties zullen de pH van uw bloed lichtjes verlagen of het iets zuurder maken, terwijl een daling van de CO2 concentraties zullen het iets minder zuur maken. Receptoren op zenuwcellen die communiceren met de medulla kunnen de zeer kleine verandering in pH voelen geassocieerd met deze activiteit -- en je medulla kan helpen die informatie te gebruiken om erachter te komen wanneer je nodig hebt ademen.
De rol van hemoglobine
Een ander molecuul dat een cruciale rol speelt in CO2 regulatie is hemoglobine, hetzelfde eiwit dat zuurstof in uw bloed transporteert. Hemoglobine kan een deel van de extra waterstofionen opnemen die vrijkomen door koolzuur; zodra het zijn zuurstoflading heeft gelost, kan hemoglobine ook een deel van de CO. oppikken en helpen transporteren2 ook. Dankzij hemoglobine en koolzuuranhydrase is slechts ongeveer 10 procent van de koolstofdioxide in je bloed daadwerkelijk aanwezig in de vorm van opgeloste koolstofdioxide. Al deze componenten werken samen om de kooldioxideconcentraties stabiel te houden en dit gas uit uw systeem te verwijderen.