Andningsorganen och CO₂-eliminering: Mechanismer, transport och klinisk relevans

Koldioxid (CO₂) avlägsnande är en flerstegsprocess som integrerar lunggasmbyte, ventilationskontroll och blodtransportkemi. Störningar orsakar syra-basrubbningar med allvarliga konsekvenser.

CO₂-avlägsnande: En flerstegsprocess

1. Lunggasmbyte

I alveolerna diffunderar CO₂ från lungkapillärblod (PCO₂ ~45 mmHg) till alveolär luft (PCO₂ ~40 mmHg) nerför dess partialtryckgradient. Samtidigt går O₂ in i blodet.

2. Ventilationskontroll

Centrala kemoreceptorer (medulla) svarar på CSF-pH (driven av arteriell PCO₂). Perifera kemoreceptorer (carotis/aorta kroppar) svarar på PaO₂, PaCO₂, pH. ↑PCO₂ → ↑ventilation (frekvens × tidalvolym).

3. CO₂-transport i blod (Tre former)

• Upplöst (10%): CO₂ fysiskt upplöst i plasma.
• Karbaminhemoglobin (20–30%): CO₂ binder till hemoglobinens aminoterminaler.
• Bikarbonat (60–70%): CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ (katalyserad av karbonanhydras i ery). HCO₃⁻ lämnar eryt i utbyte mot Cl⁻ (Hamburger-skift). H⁺ buffras av hemoglobin.

4. Uppandning

I lungorna vänder reaktionerna: HCO₃⁻ återgår till eryt, kombinerar med H⁺ → H₂CO₃ → CO₂ + H₂O → CO₂ diffunderar in i alveoler → uppandas.

Klinisk relevans

• Hypoventilation → respiratorisk acidos (↑PCO₂, ↓pH).
• Hyperventilation → respiratorisk alkalos (↓PCO₂, ↑pH).
• CO₂-transport påverkad vid anemi, karbonanhydras-hämmning.