Reglarea CO2 în organism

Când celulele dvs. ard alimente pentru energie, acestea ajung să devină dioxid de carbon ca deșeu. Plămânii tăi în cele din urmă au grijă de acele deșeuri, expulzându-le din sistem. Dar dioxidul de carbon este mai mult decât simpla deșeuri; CO₂ concentrațiile din fluxul sanguin joacă un rol esențial în menținerea unui pH stabil și în ajutarea corpului dvs. să vă dea seama cât de des trebuie să respirați.

Când adăugați o picătură de colorant alimentar într-un pahar cu apă, culoarea se răspândește treptat în apă, pe măsură ce moleculele de colorant se scurg dintr-o zonă de concentrație ridicată în zone de concentrație scăzută. Această tendință naturală a moleculelor de a se răspândi dintr-o regiune în care acestea sunt concentrate într-o regiune în care nu sunt se numește difuzie. În interiorul corpului, dioxidul de carbon este produs de celulele din țesuturi, astfel încât sângele care călătorește înapoi la plămâni este bogat în CO₂. De aceea CO₂ se difuzează din sânge și în plămâni - concentrația de CO

Corpul tău trebuie să păstreze CO₂ concentrația în plămâni scăzută, astfel încât CO₂ se va difuza din sânge în plămâni și nu invers. Pentru a face acest lucru, trebuie să respirați sau să expirați. Cât de des trebuie să expiri depinde de cât de mult CO₂ țesuturile tale produc; trebuie să expiri mult mai des dacă sprintezi decât dacă dormi în pat, de exemplu. Regiunea creierului numită medulă reglează rata respirației fără a fi nevoie de gândire conștientă din partea ta. Răspunde la o varietate de factori, dar unul dintre cei mai importanți este concentrația de CO₂ în sângele tău.

Dioxidul de carbon dizolvat în apă poate reacționa cu apa pentru a forma acid carbonic. În sânge, această reacție este catalizată sau accelerată de o enzimă numită anhidrază carbonică, deci se întâmplă foarte rapid. La rândul său, acidul carbonic poate renunța la un ion hidrogen pentru a deveni bicarbonat. Majoritatea dioxidului de carbon din sânge se găsește sub formă de bicarbonat. Rezultatul este că o creștere a CO₂ concentrațiile vor scădea ușor pH-ul sângelui sau îl vor face foarte ușor mai acid, în timp ce o scădere a CO₂ concentrațiile îl vor face foarte puțin mai puțin acid. Receptorii de pe celulele nervoase care comunică cu măduva pot simți modificarea foarte ușoară a pH-ului asociate cu această activitate - iar medulla dvs. vă poate ajuta să utilizați aceste informații pentru a afla când aveți nevoie a respira.

O altă moleculă care joacă un rol critic în CO₂ reglarea este hemoglobina, aceeași proteină care transportă oxigenul în sânge. Hemoglobina poate prelua o parte din ionii de hidrogen suplimentari eliberați de acidul carbonic; odată ce și-a descărcat încărcătura de oxigen, hemoglobina poate prelua și ajuta la transportul unei cantități de CO₂ de asemenea. Datorită hemoglobinei și anhidrazei carbonice, doar aproximativ 10% din dioxidul de carbon din sânge este prezent de fapt sub formă de dioxid de carbon dizolvat. Toate aceste componente care funcționează împreună ajută la menținerea stabilă a concentrațiilor de dioxid de carbon și elimină acest gaz din sistemul dumneavoastră.