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- Spiegare come il biossido di carbonio viene trasportato dai tessuti ai polmoni
biossido di Carbonio molecole sono trasportati nel sangue dai tessuti ai polmoni da uno dei tre metodi: scioglimento direttamente nel sangue, legandosi all’emoglobina, o portato come una di bicarbonato di ioni. Diverse proprietà dell’anidride carbonica nel sangue influenzano il suo trasporto. Innanzitutto, l’anidride carbonica è più solubile nel sangue rispetto all’ossigeno., Circa il 5-7% di tutta l’anidride carbonica viene disciolta nel plasma. In secondo luogo, l’anidride carbonica può legarsi alle proteine plasmatiche o può entrare nei globuli rossi e legarsi all’emoglobina. Questa forma trasporta circa il 10 percento dell’anidride carbonica. Quando l’anidride carbonica si lega all’emoglobina, si forma una molecola chiamata carbaminoemoglobina. Il legame dell’anidride carbonica con l’emoglobina è reversibile. Pertanto, quando raggiunge i polmoni, l’anidride carbonica può liberamente dissociarsi dall’emoglobina ed essere espulsa dal corpo.,
In terzo luogo, la maggior parte delle molecole di anidride carbonica (85%) sono trasportate come parte del sistema tampone bicarbonato. In questo sistema, l’anidride carbonica si diffonde nei globuli rossi. L’anidrasi carbonica (CA) all’interno dei globuli rossi converte rapidamente l’anidride carbonica in acido carbonico \left (\text{H}_{2}\text{CO}_{3}\right). L’acido carbonico è una molecola intermedia instabile che si dissocia immediatamente in ioni bicarbonato \ left (\text{HCO}^{-}_{3}\a destra) e ioni idrogeno (H+)., Poiché l’anidride carbonica viene rapidamente convertita in ioni bicarbonato, questa reazione consente il continuo assorbimento di anidride carbonica nel sangue verso il basso il suo gradiente di concentrazione. Si traduce anche nella produzione di ioni H+. Se viene prodotta troppa H+, può alterare il pH del sangue. Tuttavia, l’emoglobina si lega agli ioni H + liberi e quindi limita gli spostamenti del pH. Lo bic bicarbonato appena sintetizzato viene trasportato dal globulo rosso nella componente liquida del sangue in cambio di uno chloride cloruro (Cl−); questo è chiamato spostamento del cloruro., Quando il sangue raggiunge i polmoni, lo bic bicarbonato viene trasportato indietro nel globulo rosso in cambio dello chloride cloruro. Lo ion H + si dissocia dall’emoglobina e si lega allo bic bicarbonato. Questo produce l’intermedio dell’acido carbonico, che viene riconvertito in anidride carbonica attraverso l’azione enzimatica di CA. L’anidride carbonica prodotta viene espulsa attraverso i polmoni durante l’espirazione.
Il vantaggio del sistema tampone bicarbonato è che l’anidride carbonica viene “assorbita” nel sangue con pochi cambiamenti al pH del sistema., Questo è importante perché ci vuole solo un piccolo cambiamento nel pH complessivo del corpo per lesioni gravi o morte a risultato. La presenza di questo sistema tampone bicarbonato consente anche alle persone di viaggiare e vivere ad alta quota: quando la pressione parziale di ossigeno e anidride carbonica cambia ad alta quota, il sistema tampone bicarbonato si adatta per regolare l’anidride carbonica mantenendo il corretto pH nel corpo.
Avvelenamento da monossido di carbonio
Mentre l’anidride carbonica può facilmente associarsi e dissociarsi dall’emoglobina, altre molecole come il monossido di carbonio (CO) non possono., Il monossido di carbonio ha una maggiore affinità per l’emoglobina rispetto all’ossigeno. Pertanto, quando il monossido di carbonio è presente, si lega all’emoglobina preferenzialmente rispetto all’ossigeno. Di conseguenza, l’ossigeno non può legarsi all’emoglobina, quindi pochissimo ossigeno viene trasportato attraverso il corpo (Figura 1).
Figura 1. All’aumentare della percentuale di CO, la saturazione di ossigeno dell’emoglobina diminuisce.
Il monossido di carbonio è un gas incolore e inodore ed è quindi difficile da rilevare. È prodotto da veicoli e strumenti alimentati a gas., Il monossido di carbonio può causare mal di testa, confusione e nausea; l’esposizione a lungo termine può causare danni cerebrali o morte. La somministrazione di ossigeno (puro) al 100% è il trattamento abituale per l’avvelenamento da monossido di carbonio. La somministrazione di ossigeno puro accelera la separazione del monossido di carbonio dall’emoglobina.
In sintesi: Trasporto di anidride carbonica nel sangue
L’anidride carbonica può essere trasportata attraverso il sangue attraverso tre metodi. Viene disciolto direttamente nel sangue, legato alle proteine plasmatiche o all’emoglobina o convertito in bicarbonato.,
La maggior parte dell’anidride carbonica viene trasportata come parte del sistema bicarbonato. L’anidride carbonica si diffonde nei globuli rossi. All’interno, l’anidrasi carbonica converte l’anidride carbonica in acido carbonico \ left (\text{H} _ {2}\text {CO} _ {3} \ right), che viene successivamente idrolizzato in bicarbonato \left (\text {HCO}^{-}_{3}\destra) e H+. Lo ion H + si lega all’emoglobina nei globuli rossi e il bicarbonato viene trasportato fuori dai globuli rossi in cambio di uno chloride cloruro. Questo è chiamato lo spostamento del cloruro.
Il bicarbonato lascia i globuli rossi ed entra nel plasma sanguigno., Nei polmoni, il bicarbonato viene trasportato di nuovo nei globuli rossi in cambio di cloruro. L’H + si dissocia dall’emoglobina e si combina con il bicarbonato per formare acido carbonico con l’aiuto dell’anidrasi carbonica, che catalizza ulteriormente la reazione per convertire l’acido carbonico in anidride carbonica e acqua. L’anidride carbonica viene quindi espulsa dai polmoni.
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