Transport du dioxyde de carbone

Le transport du dioxyde de carbone décrit comment le dioxyde de carbone produit par les tissus métaboliquement actifs est acheminé dans le sang vers les poumons pour être éliminé. Contrairement à l'oxygène, le dioxyde de carbone est transporté sous trois formes interconvertibles, et la majeure partie voyage sous forme de bicarbonate généré par l'enzyme anhydrase carbonique.

Definition

Le transport du dioxyde de carbone est l'acheminement du dioxyde de carbone produit métaboliquement dans le sang sous forme de gaz dissous, de bicarbonate et de composés carbamino, délivré des tissus aux poumons pour être excrété.

Scope

Ce sujet aborde les trois formes de transport du dioxyde de carbone — dissous, bicarbonate et carbamino — le rôle de l'anhydrase carbonique et du déplacement du chlorure, l'effet Haldane, et la relation quasi linéaire entre la teneur sanguine en dioxyde de carbone et la pression partielle. Il s'agit d'un contenu de physiologie de référence et ne fournit pas de conseils cliniques.

Core questions

• Sous quelles formes le dioxyde de carbone est-il transporté dans le sang, et quelle forme prédomine ?
• Comment l'anhydrase carbonique permet-elle la formation de bicarbonate, et qu'est-ce que le déplacement du chlorure (chloride shift) ?
• Qu'est-ce que l'effet Haldane et comment facilite-t-il le chargement et le déchargement du dioxyde de carbone ?
• Pourquoi la relation entre la teneur en dioxyde de carbone et la pression est-elle plus linéaire que celle de l'oxygène ?

Key concepts

• Dioxyde de carbone dissous
• Bicarbonate comme forme de transport dominante
• Composés carbamino (dioxyde de carbone lié à l'hémoglobine)
• Anhydrase carbonique
• Déplacement du chlorure (de Hamburger)
• Effet Haldane

Key theories

Transport du dioxyde de carbone sous trois formes avec l'anhydrase carbonique

Le dioxyde de carbone est transporté sous forme de gaz dissous, de bicarbonate et de composés carbamino ; l'anhydrase carbonique des globules rouges hydrate rapidement le dioxyde de carbone en bicarbonate, qui s'échange avec le chlorure plasmatique (le déplacement du chlorure), faisant du bicarbonate la forme de transport dominante.

Mechanisms

Le dioxyde de carbone diffuse des tissus vers le sang, où une petite fraction reste dissoute et une partie se lie directement à l'hémoglobine et à d'autres protéines sous forme de composés carbamino. La plus grande partie pénètre dans les globules rouges, où l'anhydrase carbonique l'hydrate rapidement en acide carbonique, qui se dissocie en ions hydrogène (tamponnés par l'hémoglobine) et en bicarbonate ; le bicarbonate passe ensuite dans le plasma en échange de chlorure, c'est le déplacement du chlorure (chloride shift). L'hémoglobine désoxygénée lie plus facilement le dioxyde de carbone et les ions hydrogène, de sorte que l'élimination de l'oxygène dans les tissus améliore le chargement du dioxyde de carbone et que l'oxygénation dans le poumon favorise sa libération — c'est l'effet Haldane. Étant donné que ces réservoirs chimiques sont importants et approximativement proportionnels sur la plage physiologique, la teneur sanguine en dioxyde de carbone varie de manière plus linéaire avec la pression partielle que ne le fait la teneur en oxygène.

Clinical relevance

Le transport du dioxyde de carbone relie la physiologie respiratoire à l'équilibre acido-basique, car le système tampon bicarbonate est central pour le pH sanguin ; sa compréhension est fondamentale pour l'interprétation des gaz du sang. Cette entrée est de la physiologie de référence et non une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.

Evidence & guidelines

Les mécanismes sont une physiologie bien établie, résumée dans une revue complète et évaluée par des pairs sur le transport du dioxyde de carbone et l'anhydrase carbonique, ainsi que dans les manuels de référence. Le sujet relève de la physiologie descriptive plutôt que de la pratique basée sur des lignes directrices.

History

L'interaction entre l'oxygénation et le transport du dioxyde de carbone a été décrite par Haldane au début du XXe siècle, et le déplacement du chlorure (chloride shift) qui accompagne le mouvement du bicarbonate est nommé d'après les travaux de Hamburger de la même époque. Des revues physiologiques ultérieures ont consolidé les rôles quantitatifs de l'anhydrase carbonique et des trois formes de transport.

Key figures

• John Scott Haldane
• Hartog Jakob Hamburger
• Gerolf Gros
• John B. West

Seminal works

• geers-gros-2000

Frequently asked questions

Quelle forme transporte la majeure partie du dioxyde de carbone dans le sang ?

La majeure partie du dioxyde de carbone est transportée sous forme de bicarbonate, formé lorsque l'anhydrase carbonique des globules rouges hydrate le dioxyde de carbone ; des quantités moindres voyagent sous forme de composés carbamino liés à l'hémoglobine et sous forme de gaz dissous.

Qu'est-ce que l'effet Haldane ?

C'est la capacité accrue de l'hémoglobine désoxygénée à transporter le dioxyde de carbone, de sorte que la libération d'oxygène dans les tissus favorise la captation du dioxyde de carbone et que la captation d'oxygène dans les poumons favorise la libération du dioxyde de carbone.