انتقال دیاکسید کربن
انتقال دیاکسید کربن چگونگی حمل دیاکسید کربن تولید شده توسط بافتهای متابولیزهکننده در خون به ریهها برای دفع را توصیف میکند. برخلاف اکسیژن، دیاکسید کربن در سه شکل قابل تبدیل به یکدیگر حمل میشود و بیشتر آن به صورت بیکربنات که توسط آنزیم کربنیک انیدراز تولید میشود، منتقل میگردد.
Definition
انتقال دیاکسید کربن، حمل دیاکسید کربن تولید شده متابولیکی در خون به صورت گاز محلول، بیکربنات و ترکیبات کاربآمینو است که از بافتها به ریهها برای دفع منتقل میشود.
Scope
این موضوع سه شکل حمل دیاکسید کربن — محلول، بیکربنات و کاربآمینو — نقش کربنیک انیدراز و شیفت کلراید، اثر هالدین، و رابطه تقریباً خطی بین محتوای دیاکسید کربن خون و فشار جزئی را پوشش میدهد. این یک فیزیولوژی مرجع است و راهنمایی بالینی ارائه نمیدهد.
Core questions
- دیاکسید کربن در خون به چه اشکالی حمل میشود و کدام یک غالب است؟
- کربنیک انیدراز چگونه تشکیل بیکربنات را ممکن میسازد و شیفت کلراید چیست؟
- اثر هالدین چیست و چگونه به بارگیری و تخلیه دیاکسید کربن کمک میکند؟
- چرا رابطه محتوای دیاکسید کربن-فشار خطیتر از رابطه اکسیژن است؟
Key concepts
- دیاکسید کربن محلول
- بیکربنات به عنوان شکل غالب انتقال
- ترکیبات کاربآمینو (دیاکسید کربن متصل به هموگلوبین)
- کربنیک انیدراز
- شیفت کلراید (هامبرگر)
- اثر هالدین
Key theories
- حمل دیاکسید کربن در سه شکل با کربنیک انیدراز
- دیاکسید کربن به صورت گاز محلول، بیکربنات و ترکیبات کاربآمینو حمل میشود؛ کربنیک انیدراز گلبول قرمز به سرعت دیاکسید کربن را به بیکربنات هیدراته میکند، که با کلراید پلاسما مبادله میشود (شیفت کلراید)، و بیکربنات را به شکل غالب انتقال تبدیل میکند.
Mechanisms
دیاکسید کربن از بافتها به خون منتشر میشود، جایی که بخش کوچکی از آن محلول باقی میماند و مقداری نیز مستقیماً به هموگلوبین و سایر پروتئینها به عنوان ترکیبات کاربآمینو متصل میشود. بیشترین سهم وارد گلبولهای قرمز میشود، جایی که کربنیک انیدراز به سرعت آن را به اسید کربنیک هیدراته میکند، که به یونهای هیدروژن (توسط هموگلوبین بافر میشود) و بیکربنات تفکیک میگردد؛ سپس بیکربنات در ازای کلراید به پلاسما منتقل میشود که به آن شیفت کلراید میگویند. هموگلوبین بدون اکسیژن، دیاکسید کربن و یونهای هیدروژن را راحتتر متصل میکند، بنابراین حذف اکسیژن در بافتها بارگیری دیاکسید کربن را افزایش میدهد و اکسیژنرسانی در ریه باعث آزاد شدن آن میشود — اثر هالدین. از آنجا که این مخازن شیمیایی بزرگ هستند و تقریباً در محدوده فیزیولوژیکی متناسب عمل میکنند، محتوای دیاکسید کربن خون با فشار جزئی به صورت خطیتر از محتوای اکسیژن تغییر میکند.
Clinical relevance
انتقال دیاکسید کربن فیزیولوژی تنفسی را به تعادل اسید-باز مرتبط میکند، زیرا سیستم بافر بیکربنات برای pH خون حیاتی است؛ درک آن اساس تفسیر گازهای خون را تشکیل میدهد. این مدخل یک فیزیولوژی مرجع است و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
Evidence & guidelines
مکانیسمها فیزیولوژی کاملاً تثبیت شدهای هستند که در یک بررسی جامع و داوری شده از انتقال دیاکسید کربن و کربنیک انیدراز و در کتابهای درسی استاندارد خلاصه شدهاند. این موضوع بیشتر فیزیولوژی توصیفی است تا یک عمل مبتنی بر دستورالعمل.
History
تعامل اکسیژنرسانی و حمل دیاکسید کربن توسط هالدین در اوایل قرن بیستم توصیف شد و شیفت کلراید که همراه با حرکت بیکربنات است، به نام کار هامبرگر در همان دوره نامگذاری شده است. بررسیهای فیزیولوژیکی بعدی نقشهای کمی کربنیک انیدراز و سه شکل انتقال را تثبیت کردند.
Key figures
- John Scott Haldane
- Hartog Jakob Hamburger
- Gerolf Gros
- John B. West
Related topics
Seminal works
- geers-gros-2000
Frequently asked questions
- بیشترین دیاکسید کربن در خون به چه شکلی حمل میشود؟
- بیشترین دیاکسید کربن به صورت بیکربنات حمل میشود که زمانی تشکیل میشود که کربنیک انیدراز در گلبولهای قرمز دیاکسید کربن را هیدراته میکند؛ مقادیر کمتری به صورت ترکیبات کاربآمینو متصل به هموگلوبین و به صورت گاز محلول منتقل میشوند.
- اثر هالدین چیست؟
- این افزایش توانایی هموگلوبین بدون اکسیژن برای حمل دیاکسید کربن است، به طوری که آزاد شدن اکسیژن در بافتها جذب دیاکسید کربن را تقویت میکند و جذب اکسیژن در ریهها آزاد شدن دیاکسید کربن را ترویج میدهد.