La CO2 è un prodotto di scarto del metabolismo aerobico. Il corpo deve essere in grado di eliminare questo prodotto di scarto per mantenere la normale funzione. La CO2 si dissolve dalle cellule del tessuto nel flusso sanguigno dove viene trasportata ai polmoni per l’eliminazione attraverso la ventilazione.
Fig. 7-1. Come la CO2 viene convertita in HCO3 nei siti tissutali. La maggior parte della CO2 prodotta dalle cellule dei tessuti viene trasportata ai polmoni sotto forma di HCO3.
Fig. 7-2. Come HCO3 viene trasformato nuovamente in CO2 ed eliminato negli alveoli.
Disciolto in soluzione
La CO2 si dissolve nel plasma e nel fluido intracellulare dell’eritrocita. La pressione parziale esercitata dalla CO2 in soluzione è ciò che guida il resto delle reazioni, quindi anche se il componente disciolto è responsabile solo di circa il 5% della CO2 che viene rilasciata ai polmoni, è ancora un importante ruolo di trasporto.
Per ogni pressione mm Hg PCO2, 0,03 mEq di CO2 sono fisicamente disciolti in un litro di plasma. Normale la PCO2 arteriosa è di 40 mm Hg, quindi la quantità di CO2 disciolta nel plasma può essere calcolato come segue:
prestare attenzione a non confondere il fattore per quantificare la CO2 dissolta (0.03) con il fattore per la quantificazione dell’O2 disciolto (0.003)!
Combinato con proteine
La CO2 si combina con le proteine nel plasma e forma composti carbamino e si combina con l’emoglobina nel RBC per formare carbaminoemoglobina.
Convertito in bicarbonato
Nel plasma a livello tissutale / capillare sistemico, l’idrolisi (la combinazione di CO2 con H2O) è una reazione molto lenta, quindi solo una piccola quantità forma acido carbonico che si dissocia rapidamente in ioni H+ e HCO3. Tuttavia, nel RBC c’è un catalizzatore chiamato anidrasi carbonica che accelera l’idrolisi (13.000 volte più rapidamente), in modo che la maggior parte della CO2 nel RBC viene convertita rapidamente in acido carbonico che poi si dissocia negli ioni idrogeno e bicarbonato. Il bicarbonato viene scambiato per lo chloride cloruro nel plasma e l’emoglobina ridotta si lega con lo hydrogen idrogeno. A livello alveoli / capillare polmonare l’inversione dei gradienti di pressione fa sì che tutti questi processi si invertano in modo che la CO2 si diffonda nei polmoni.
Fig. 7-3. Curva di dissociazione dell’anidride carbonica.
Fig. 7-4. Curva di dissociazione dell’anidride carbonica. Un aumento del PCO2 da 40 mm Hg a 46 mm Hg aumenta il contenuto di CO2 di circa 5 vol.%. Le variazioni di PCO2 hanno un effetto maggiore sui livelli di CO2 rispetto alle variazioni di PO2 sui livelli di O2.
Fig. 7-5. Curva di dissociazione dell’anidride carbonica a due diversi livelli di saturazione ossigeno/emoglobina (SaO2 del 97% e 75%). Quando la saturazione di O2 aumenta nel sangue, il contenuto di CO2 diminuisce in un dato PCO2. Questo è noto come effetto Haldane.
Il basso SaO2 al tessuto aumenta la capacità del sangue di trattenere CO2 e facilita il carico di CO2 nel sangue ai tessuti; l’alto SaO2 ai polmoni diminuisce la capacità del sangue di trattenere CO2 e questo facilita il suo scarico ai polmoni.
Fig. 7-6. Confronto delle curve di dissociazione di ossigeno e anidride carbonica in termini di pressione parziale, contenuto e forma.
