science >> Wetenschap >  >> Biologie

Regulering van CO2 in het lichaam

Wanneer uw cellen voedsel verbranden voor energie, eindigen ze met koolstofdioxide als afvalproduct. Je longen zorgen uiteindelijk voor dat afval door het uit je systeem te verdrijven. Maar koolstofdioxide is meer dan alleen afval; CO 2-concentraties in uw bloedbaan spelen een cruciale rol bij het handhaven van een stabiele pH en helpen uw lichaam te achterhalen hoe vaak u moet ademen.
Regeling door diffusie

Wanneer u een druppel toevoegt voedselkleuring tot een glas water, de kleur verspreidt zich geleidelijk door het water terwijl kleurstofmoleculen sijpelen van een zone met hoge concentratie naar zones met lage concentratie. Deze natuurlijke neiging van moleculen om zich te verspreiden vanuit een gebied waar ze zijn geconcentreerd in een gebied waar ze niet zijn, wordt diffusie genoemd. In je lichaam wordt kooldioxide geproduceerd door cellen in je weefsels, dus bloed dat teruggaat naar je longen is rijk aan CO 2. Daarom diffundeert CO 2 uit uw bloed en naar uw longen - de concentratie CO 2 in het bloed is hoger dan de concentratie CO2 in de lucht die u zojuist heeft ingeademd.
Regeling door Ademen

Uw lichaam moet de CO 2-concentratie in uw longen laag houden zodat CO 2 vanuit uw bloed naar uw longen zal diffunderen en niet andersom. Om dat te doen, moet je uitademen of uitademen. Hoe vaak je moet uitademen hangt af van hoeveel CO 2 in uw bloed.
Regulatie in uw bloed

Kooldioxide opgelost in water kan reageren met het water om koolzuur te vormen. In uw bloed wordt deze reactie gekatalyseerd of versneld door een enzym genaamd koolzuuranhydrase, dus het gebeurt heel snel. Het koolzuur kan op zijn beurt een waterstofion afgeven om bicarbonaat te worden. Het grootste deel van de kooldioxide in je bloed wordt gevonden in de vorm van bicarbonaat. Het resultaat is dat een toename van de CO 2 -concentraties de pH van uw bloed enigszins zal verlagen of het iets lichter zuur maakt, terwijl een afname van de CO 2 -concentraties het zeer iets minder zuur maakt. Receptoren op zenuwcellen die communiceren met de medulla kunnen de zeer kleine verandering in pH waarnemen die bij deze activiteit hoort - en uw medulla kan die informatie gebruiken om erachter te komen wanneer u moet ademen.
De rol van hemoglobine

Een ander molecuul dat een cruciale rol speelt bij de regulatie van CO 2 is hemoglobine, hetzelfde eiwit dat zuurstof in uw bloed transporteert. Hemoglobine kan enkele extra waterstofionen opnemen die vrijkomen door koolzuur; zodra het zijn zuurstoflading heeft gelost, kan hemoglobine ook een deel van de CO 2 oppakken en helpen transporteren. Dankzij hemoglobine en koolzuuranhydrase is slechts ongeveer 10 procent van de koolstofdioxide in je bloed aanwezig in de vorm van opgelost koolstofdioxide. Al deze componenten werken samen om de concentratie van koolstofdioxide stabiel te houden en dit gas uit uw systeem te verwijderen