26.18 : نقل ثاني أكسيد الكربون في الدم

يعد نقل ثاني أكسيد الكربون (CO_2) في الدم أمرًا بالغ الأهمية لوظائف الأعضاء البشرية. في المتوسط، تنتج خلايا أجسامنا حوالي 200 مل من ثاني أكسيد الكربون في الدقيقة، وهي الكمية التي تطردها الرئتان على وجه التحديد. تتضمن هذه العملية نقل ثاني أكسيد الكربون من خلايا الأنسجة إلى الرئتين في ثلاثة أشكال أساسية.

أشكال نقل ثاني أكسيد الكربون

1. مذاب في البلازما: يتم نقل نسبة صغيرة (7-10%) من ثاني أكسيد الكربون وإذابتها مباشرة في البلازما.
2. كاربينو هيموغلوبين.: يرتبط أكثر من 20% من ثاني أكسيد الكربون كيميائيًا بالهيموغلوبين، مكونًا

   كاربامينوهيموغلوبين. في هذه العملية، يرتبط ثاني أكسيد الكربون مباشرة بالأحماض الأمينية للجلوبين، وليس جزء الهيم من الهيموغلوبين. تؤثر مستويات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير على تكوين كاربينو هيموغلوبين. إن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الشعيرات الدموية للأنسجة يعزز تكوين الهيموغلوبين الكاربامين، في حين أن انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الشعيرات الدموية الرئوية يسهل فصل ثاني أكسيد الكربون عن الغلوبين، مما يسمح له بدخول الحويصلات الهوائية عن طريق الانتشار.

3. أيونات البيكربونات (HCO_3-): يتم نقل حوالي 70٪ من ثاني أكسيد الكربون على شكل أيونات البيكربونات في بلازما الدم. تبدأ هذه العملية عندما ينتشر ثاني أكسيد الكربون في الشعيرات الدموية الجهازية ويدخل خلايا الدم الحمراء، حيث يتفاعل مع الماء تحت تأثير إنزيم أنهيدراز الكربونيك لتكوين حمض الكربونيك. يتفكك هذا الحمض بعد ذلك إلى H^ + و HCO_3-. في الرئتين، تنعكس العملية، ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون للزفير.

تأثير هالدين

تتأثر كمية ثاني أكسيد الكربون المنقولة في الدم بشكل عميق بدرجة أكسجين الدم، والمعروفة باسم تأثير هالدين. تنص هذه النتيجة على أن انخفاض ضغط الأكسجين وتشبع الهيموجلوبين بالأكسجين يسمح للدم بحمل المزيد من ثاني أكسيد الكربون بسبب زيادة تقارب الهيموجلوبين لثاني أكسيد الكربون في هذه الظروف.

الملخص

إن نقل ثاني أكسيد الكربون في الدم عملية معقدة ولكنها فعّالة، وتتضمن في المقام الأول تكوين أيونات الكاربينو هيموغلوبين.والبيكربونات. ويضمن هذا النظام المعقد أن يحافظ الجسم على توازن ثابت بين إنتاج ثاني أكسيد الكربون وطرده، وهو ما يشكل شهادة على الآليات التنظيمية الرائعة في الجسم، والتي تعد ضرورية للأداء الفسيولوجي الأمثل.