Transport Karbon Dioksida

Transport karbon dioksida menjelaskan bagaimana karbon dioksida yang dihasilkan oleh jaringan yang bermetabolisme dibawa dalam darah ke paru-paru untuk eliminasi. Tidak seperti oksigen, karbon dioksida dibawa dalam tiga bentuk yang saling berkonversi, dan sebagian besar bergerak sebagai bikarbonat yang dihasilkan oleh enzim karbonat anhidrase.

Definition

Transport karbon dioksida adalah pengangkutan karbon dioksida yang dihasilkan secara metabolik dalam darah sebagai gas terlarut, sebagai bikarbonat, dan sebagai senyawa karbamino, yang dikirim dari jaringan ke paru-paru untuk ekskresi.

Scope

Topik ini mencakup tiga bentuk pengangkutan karbon dioksida — terlarut, bikarbonat, dan karbamino — peran karbonat anhidrase dan pergeseran klorida, efek Haldane, dan hubungan yang hampir linier antara kandungan karbon dioksida darah dan tekanan parsial. Ini adalah fisiologi referensi dan tidak memberikan panduan klinis.

Core questions

• Dalam bentuk apa karbon dioksida dibawa dalam darah, dan mana yang paling dominan?
• Bagaimana karbonat anhidrase memungkinkan pembentukan bikarbonat, dan apa itu pergeseran klorida?
• Apa itu efek Haldane dan bagaimana ia membantu pemuatan dan pelepasan karbon dioksida?
• Mengapa hubungan kandungan-tekanan karbon dioksida lebih linier daripada oksigen?

Key concepts

• Karbon dioksida terlarut
• Bikarbonat sebagai bentuk transport dominan
• Senyawa karbamino (karbon dioksida terikat pada hemoglobin)
• Karbonat anhidrase
• Pergeseran klorida (Hamburger)
• Efek Haldane

Key theories

Pengangkutan karbon dioksida tiga bentuk dengan karbonat anhidrase

Karbon dioksida dibawa sebagai gas terlarut, bikarbonat, dan senyawa karbamino; karbonat anhidrase sel darah merah dengan cepat menghidrasi karbon dioksida menjadi bikarbonat, yang bertukar dengan klorida plasma (pergeseran klorida), menjadikan bikarbonat sebagai bentuk transport dominan.

Mechanisms

Karbon dioksida berdifusi dari jaringan ke dalam darah, di mana sebagian kecil tetap terlarut dan sebagian mengikat langsung ke hemoglobin dan protein lain sebagai senyawa karbamino. Bagian terbesar masuk ke sel darah merah, di mana karbonat anhidrase dengan cepat menghidrasinya menjadi asam karbonat, yang berdisosiasi menjadi ion hidrogen (di-buffer oleh hemoglobin) dan bikarbonat; bikarbonat kemudian bergerak ke plasma sebagai pertukaran klorida, yaitu pergeseran klorida. Hemoglobin yang tidak teroksigenasi mengikat karbon dioksida dan ion hidrogen lebih mudah, sehingga pelepasan oksigen di jaringan meningkatkan pemuatan karbon dioksida dan oksigenasi di paru-paru mendorong pelepasannya — efek Haldane. Karena reservoir kimia ini besar dan kira-kira proporsional pada rentang fisiologis, kandungan karbon dioksida darah bervariasi lebih linier dengan tekanan parsial dibandingkan dengan kandungan oksigen.

Clinical relevance

Transport karbon dioksida menghubungkan fisiologi pernapasan dengan keseimbangan asam-basa, karena sistem buffer bikarbonat adalah pusat pH darah; pemahaman tentang hal ini mendasari interpretasi gas darah. Entri ini adalah fisiologi referensi dan bukan dasar untuk diagnosis atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Mekanisme-mekanisme ini adalah fisiologi yang mapan, diringkas dalam tinjauan komprehensif yang ditinjau sejawat tentang transport karbon dioksida dan karbonat anhidrase serta dalam buku teks standar. Topik ini adalah fisiologi deskriptif daripada praktik berbasis pedoman.

History

Interaksi oksigenasi dan pengangkutan karbon dioksida dijelaskan oleh Haldane pada awal abad kedua puluh, dan pergeseran klorida yang menyertai pergerakan bikarbonat dinamai berdasarkan karya Hamburger pada era yang sama. Tinjauan fisiologis selanjutnya mengkonsolidasikan peran kuantitatif karbonat anhidrase dan ketiga bentuk transport.

Key figures

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

Seminal works

• geers-gros-2000

Frequently asked questions

Bentuk apa yang paling banyak membawa karbon dioksida dalam darah?

Sebagian besar karbon dioksida dibawa sebagai bikarbonat, yang terbentuk ketika karbonat anhidrase dalam sel darah merah menghidrasi karbon dioksida; jumlah yang lebih kecil bergerak sebagai senyawa karbamino yang terikat pada hemoglobin dan sebagai gas terlarut.

Apa itu efek Haldane?

Ini adalah peningkatan kemampuan hemoglobin yang tidak teroksigenasi untuk membawa karbon dioksida, sehingga pelepasan oksigen di jaringan mendorong penyerapan karbon dioksida dan penyerapan oksigen di paru-paru mendorong pelepasan karbon dioksida.