Concetti Chiave
- Il diossido di carbonio è trasportato nel sangue disciolto nel plasma, legato all'emoglobina, e principalmente come ioni bicarbonato.
- La conversione della CO2 in ioni bicarbonato avviene rapidamente nei globuli rossi grazie all'enzima anidrasi carbonica.
- Nei polmoni, la reazione di conversione si inverte, permettendo l'espulsione della CO2 espirata.
- Il sistema tampone bicarbonato-acido carbonico aiuta a mantenere il pH del sangue stabile e in omeostasi.
- Nei tessuti periferici, un'alta concentrazione di CO2 aumenta il rilascio di ossigeno dai globuli rossi, grazie all'incremento degli ioni H+.
Indice
Modalità di trasporto del diossido
Il trasporto del diossido di carbonio avviene in 3 modi diversi:
- una parte di esso è disciolto nel plasma, dal momento che questa molecola è più solubile nell’acqua rispetto all’ossigeno.
- una parte di esso lega la proteina dell’emoglobina, ma ciò non impedisce il legame con l’ossigeno (come invece fa il monossido di carbonio).
- La maggior parte della quantità di CO2 presente nel sangue (70%) è in forma di ioni bicarbonato (HCO3-), che sono prodotti da una specifica reazione.
Ruolo degli ioni bicarbonato
Gli ioni bicarbonato si formano più velocemente all’interno dei globuli rossi, dove l’anidrasi carbonica, ovvero un enzima, accelera la prima reazione.
Gran parte degli ioni bicarbonato poi diffonde nel plasma. Per quanto riguarda i polmoni, gli ioni rientrano nei globuli rossi e la reazioni si ripetono, però inversamente: liberano CO2 nell’aria che sarà in seguito espirata.Regolazione del pH e omeostasi
L’acido carbonico e il bicarbonato che sono disciolti nel plasma vengono usati dal sangue per tamponare i cambiamenti di pH e mantenere l’omeostasi. Solitamente, l’apparato respiratorio ed escretore collaborano per mantenere l’omeostasi intono a 7,4. Succede però che alcuni processi metabolici rilascino H+ nel sangue (come, per esempio, la produzione di acido lattico nei muscoli che sono sottoposti a uno sforzo fisico). Se il pH del sangue scende, gli H+ in eccesso si combinano con ioni bicarbonato, formano così acido carbonico e rialzano il pH.
Affinità dell'emoglobina per l'ossigeno
Lo ione bicarbonato si occupa anche di regolare l’affinità dell’emoglobina per l’ossigeno. Infatti, gli ioni H+, quando si legano all’emoglobina, la stimolano a rilasciare ossigeno. Questo processo è molto importante nei tessuti periferici, dove un’alta concentrazione di CO2 (prodotto dalle cellule come scarto metabolico) determina un aumento della concentrazione di ione bicarbonato, e di conseguenza di ioni H+ nel sangue. Nella circolazione sistemica, l’aumento dell’acidità nel sangue provoca un maggiore rilascio di ossigeno da parte dell’emoglobina.
Domande da interrogazione
- In quali modi viene trasportato il diossido di carbonio nel sangue?
- Qual è il ruolo degli ioni bicarbonato nel mantenimento dell'omeostasi del pH del sangue?
- Come influisce l'aumento della concentrazione di CO2 nei tessuti periferici sull'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno?
Il diossido di carbonio viene trasportato nel sangue in tre modi: disciolto nel plasma, legato alla proteina dell'emoglobina, e principalmente sotto forma di ioni bicarbonato.
Gli ioni bicarbonato tamponano i cambiamenti di pH nel sangue combinandosi con gli H+ in eccesso per formare acido carbonico, contribuendo così a mantenere l'omeostasi intorno a un pH di 7,4.
L'aumento della concentrazione di CO2 nei tessuti periferici aumenta la concentrazione di ioni bicarbonato e H+, stimolando l'emoglobina a rilasciare ossigeno, un processo cruciale per il rilascio di ossigeno nei tessuti.
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