कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन

कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन यह बताता है कि उपापचयी ऊतकों द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड को रक्त में फेफड़ों तक कैसे ले जाया जाता है ताकि उसे समाप्त किया जा सके। ऑक्सीजन के विपरीत, कार्बन डाइऑक्साइड को तीन परस्पर परिवर्तित रूपों में ले जाया जाता है, और इसका अधिकांश भाग कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ नामक एंजाइम द्वारा उत्पन्न बाइकार्बोनेट के रूप में यात्रा करता है।

Definition

कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन उपापचयी रूप से उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड को रक्त में घुलित गैस के रूप में, बाइकार्बोनेट के रूप में, और कार्बामाइनो यौगिकों के रूप में ले जाना है, जिसे ऊतकों से फेफड़ों तक उत्सर्जन के लिए पहुँचाया जाता है।

Scope

यह विषय कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन के तीन रूपों — घुलित, बाइकार्बोनेट और कार्बामाइनो — कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ और क्लोराइड शिफ्ट की भूमिका, हाल्डेन प्रभाव, और रक्त कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री और आंशिक दबाव के बीच लगभग रैखिक संबंध को शामिल करता है। यह संदर्भ शरीर विज्ञान है और नैदानिक मार्गदर्शन नहीं देता है।

Core questions

• रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड किन रूपों में ले जाया जाता है, और कौन सा प्रमुख है?
• कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ बाइकार्बोनेट के निर्माण को कैसे सक्षम बनाता है, और क्लोराइड शिफ्ट क्या है?
• हाल्डेन प्रभाव क्या है और यह कार्बन डाइऑक्साइड लोडिंग और अनलोडिंग में कैसे सहायता करता है?
• कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री-दबाव संबंध ऑक्सीजन की तुलना में अधिक रैखिक क्यों है?

Key concepts

• घुलित कार्बन डाइऑक्साइड
• प्रमुख परिवहन रूप के रूप में बाइकार्बोनेट
• कार्बामाइनो यौगिक (हीमोग्लोबिन से बंधा कार्बन डाइऑक्साइड)
• कार्बोनिक एनहाइड्रेज़
• क्लोराइड (हैम्बर्गर) शिफ्ट
• हाल्डेन प्रभाव

Key theories

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ के साथ तीन-रूप कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन

कार्बन डाइऑक्साइड घुलित गैस, बाइकार्बोनेट और कार्बामाइनो यौगिकों के रूप में ले जाया जाता है; लाल रक्त कोशिका कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ कार्बन डाइऑक्साइड को तेजी से बाइकार्बोनेट में हाइड्रेट करता है, जो प्लाज्मा क्लोराइड (क्लोराइड शिफ्ट) के लिए विनिमय करता है, जिससे बाइकार्बोनेट प्रमुख परिवहन रूप बन जाता है।

Mechanisms

कार्बन डाइऑक्साइड ऊतकों से रक्त में विसरित होता है, जहाँ एक छोटा अंश घुलित रहता है और कुछ सीधे हीमोग्लोबिन और अन्य प्रोटीन से कार्बामाइनो यौगिकों के रूप में जुड़ जाता है। सबसे बड़ा हिस्सा लाल रक्त कोशिकाओं में प्रवेश करता है, जहाँ कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इसे तेजी से कार्बोनिक एसिड में हाइड्रेट करता है, जो हाइड्रोजन आयनों (हीमोग्लोबिन द्वारा बफर किए गए) और बाइकार्बोनेट में विघटित हो जाता है; बाइकार्बोनेट फिर क्लोराइड के बदले प्लाज्मा में चला जाता है, जिसे क्लोराइड शिफ्ट कहते हैं। डीऑक्सीजिनेटेड हीमोग्लोबिन कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन आयनों को अधिक आसानी से बांधता है, इसलिए ऊतकों में ऑक्सीजन को हटाने से कार्बन डाइऑक्साइड लोडिंग बढ़ जाती है और फेफड़ों में ऑक्सीजनीकरण इसके रिलीज को बढ़ावा देता है — हाल्डेन प्रभाव। क्योंकि ये रासायनिक भंडार बड़े होते हैं और शारीरिक सीमा पर लगभग आनुपातिक होते हैं, रक्त कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री आंशिक दबाव के साथ ऑक्सीजन सामग्री की तुलना में अधिक रैखिक रूप से भिन्न होती है।

Clinical relevance

कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन श्वसन शरीर विज्ञान को अम्ल-क्षार संतुलन से जोड़ता है, क्योंकि बाइकार्बोनेट बफर प्रणाली रक्त पीएच के लिए केंद्रीय है; इसे समझना रक्त गैसों की व्याख्या का आधार है। यह प्रविष्टि संदर्भ शरीर विज्ञान है न कि व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार।

Evidence & guidelines

तंत्र अच्छी तरह से स्थापित शरीर विज्ञान हैं, जिन्हें कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की एक व्यापक सहकर्मी-समीक्षित समीक्षा और मानक पाठ्यपुस्तकों में संक्षेपित किया गया है। यह विषय दिशानिर्देश-आधारित अभ्यास के बजाय वर्णनात्मक शरीर विज्ञान है।

History

ऑक्सीजनीकरण और कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन के परस्पर क्रिया का वर्णन बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में हाल्डेन द्वारा किया गया था, और बाइकार्बोनेट आंदोलन के साथ होने वाली क्लोराइड शिफ्ट का नाम उसी युग के हैम्बर्गर के काम पर रखा गया है। बाद की शारीरिक समीक्षाओं ने कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ और तीन परिवहन रूपों की मात्रात्मक भूमिकाओं को समेकित किया।

Key figures

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

Seminal works

• geers-gros-2000

Frequently asked questions

रक्त में अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड किस रूप में ले जाया जाता है?

अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड बाइकार्बोनेट के रूप में ले जाया जाता है, जो लाल रक्त कोशिकाओं में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड को हाइड्रेट करने पर बनता है; कम मात्रा में कार्बामाइनो यौगिकों के रूप में हीमोग्लोबिन से बंधा हुआ और घुलित गैस के रूप में यात्रा करता है।

हाल्डेन प्रभाव क्या है?

यह डीऑक्सीजिनेटेड हीमोग्लोबिन की कार्बन डाइऑक्साइड को ले जाने की बढ़ी हुई क्षमता है, ताकि ऊतकों में ऑक्सीजन छोड़ने से कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषण बढ़ता है और फेफड़ों में ऑक्सीजन लेने से कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन बढ़ता है।