De ce sangele devine mai acid cand dioxidul de carbon creste?

Oamenii inspiră oxigen și elimină dioxidul de carbon. Acest proces pare simplu, dar detaliile sunt de fapt destul de complexe. În timpul procesului de respirație, oamenii convertesc zahărul în energie. Dioxidul de carbon este un produs rezidual al acestui proces. Dioxidul de bioxid de carbon este eliberat în sânge, călătorește către plămâni și este expirat. Deoarece dioxidul de carbon este un acid slab, cu atât mai mult dioxid de carbon din sânge, cu atât acidul devine mai sânge.

Dioxid de carbon

Dioxidul de carbon are formula chimică CO2. Aceasta înseamnă că pentru fiecare moleculă de carbon există două molecule de oxigen. Când se dizolvă în apă, dioxidul de carbon formează acid carbonic, H2CO3. Acidul carbonic poate pierde doi atomi de hidrogen sau protoni. Pierderea de protoni într-o soluție este ceea ce face ca soluția să fie acidă.

Sistemul de tamponare carbonat

Sistemul tampon carbonat controlează nivelurile de pH din sânge. PH este o măsurătoare a acidității. Cu cât este mai scăzută pH-ul, cu atât este mai acidă soluția. Dioxidul de carbon este o parte esențială a sistemului tampon carbonat. Când dioxidul de carbon este dizolvat în sânge, acesta creează un tampon compus din ioni bicarbonați, HCO3-, acid carbonic, H2CO3 și dioxid de carbon, CO2. Toate cele trei există în echilibru unul cu celălalt. Partea acidului carbonic din tampon poate neutraliza ionii de hidroxid, ceea ce mărește pH-ul sângelui, în timp ce partea bicarbonat a sistemului poate neutraliza ionii de hidrogen, ceea ce scade pH-ul sângelui.

Respirație celulară

În timpul respirației celulare, oamenii inspiră oxigen. Organismul utilizează acest oxigen ca parte a procesului de transformare a zahărului și a altor molecule în energie. Un produs rezidual al acestui proces este dioxidul de carbon. Dioxidul de carbon este eliberat în sânge. Pe măsură ce nivelele de dioxid de carbon cresc, echilibrul tamponului carbonat se schimbă. Este produsă mai mult H2CO3 din acidul carbonic, care crește apoi aciditatea sângelui.

Reglarea acidității sângelui

Deoarece eliberarea dioxidului de carbon în sânge schimbă echilibrul tamponului carbonat, organismul trebuie să îndepărteze excesul de dioxid de carbon pentru a regla nivelul pH-ului. Prin urmare, sângele transportă dioxidul de carbon în plămâni unde este expirat. Viteza și adâncimea de respirație reglează cantitatea de dioxid de carbon care este expirată. Respirația mai rapidă și mai profundă exhalează mai mult dioxid de carbon.

Acidoză și alcaloză

Reglarea pH-ului sângelui este un proces precis. Când sângele are prea mult sau puțin acid, rezultatele sunt cunoscute sub numele de acidoză și respectiv alcaloză. Afecțiunile pulmonare sau respiratorii pot provoca acidoză respiratorie și alcaloză respiratorie printr-o disregulare a cantității de dioxid de carbon expirat în timpul respirației. Prea puțin dioxid de carbon expirat va crește aciditatea sângelui, în timp ce prea mult dioxid de carbon expirat va scădea aciditatea sângelui.