26.18 : Транспорт углекислого газа в крови

Транспорт углекислого газа (CO_2) в крови имеет решающее значение для физиологии человека. В среднем клетки нашего тела производят около 200 мл CO_2 в минуту, что является именно тем количеством, которое выбрасывают легкие. Этот процесс включает транспортировку CO__2 из клеток тканей в лёгкие в трех основных формах.

Формы транспорта CO_2

1. Растворенный в плазме: небольшой процент (7-10%) CO_2 транспортируется и растворяется непосредственно в плазме.
2. Карбаминогемоглобин: чуть более 20% CO_2 химически связано с гемоглобином, образуя карбаминогемоглобин. В этом процессе CO_2 связывается непосредственно с аминокислотами глобина, а не с гемовой частью гемоглобина. Уровни pCO_2 существенно влияют на образование карбаминогемоглобина. Высокие уровни pCO_2 в капиллярах тканей способствуют образованию карбаминогемоглобина, в то время как низкие уровни pCO_2 в легочных капиллярах способствуют отделению CO_2 от глобина, позволяя ему проникать в альвеолы ​​посредством диффузии.
3. Ионы бикарбоната (HCO_3-): Примерно 70% CO_2 транспортируется в виде ионов бикарбоната в плазме крови. Этот процесс начинается, когда CO_2 диффундирует в системные капилляры и попадает в эритроциты, где он реагирует с водой под воздействием фермента карбоангидразы с образованием угольной кислоты. Затем эта кислота диссоциирует на H^ + и HCO_3-. В легких процесс происходит в обратном порядке, и CO_2 высвобождается для выдыхания.

Эффект Холдейна

Количество CO_2, транспортируемого в крови, сильно зависит от степени оксигенации крови, известной как эффект Холдейна. Этот эффект заключается в том, что более низкие значения pO_2 и насыщения гемоглобина кислородом позволяют крови переносить больше CO_2 из-за повышенного сродства гемоглобина к CO_2 в этих условиях.

Выводы

Транспорт CO_2 в крови — сложный, но эффективный процесс, в первую очередь включающий образование карбаминогемоглобина и ионов бикарбоната.

Эта сложная система обеспечивает поддержание организмом стабильного баланса выработки и выведения CO_2, что свидетельствует о замечательных регуляторных механизмах организма, которые имеют решающее значение для оптимального физиологического функционирования.