i vev produserer cellulær respirasjon karbondioksid som avfallsprodukt; som en av hovedrollene til kardiovaskulærsystemet, blir det MESTE AV DENNE CO2 raskt fjernet fra vevet ved hydrering til bikarbonation. Bikarbonationen som er tilstede i blodplasmaet, transporteres til lungene, hvor den dehydreres TILBAKE TIL CO2 og frigjøres under utånding. Disse hydrering og dehydrering konverteringer AV CO2 OG H2CO3, som normalt er svært treg, er tilrettelagt av karbonsyreanhydrase i både blod og tolvfingertarmen. Mens det er i blodet, tjener bikarbonation til å nøytralisere syre introdusert i blodet gjennom andre metabolske prosesser (f. eks. melkesyre, ketonlegemer); på samme måte nøytraliseres noen baser (f.eks. urea fra katabolismen av proteiner) av karbonsyre (H2CO3).
RegulationEdit
som beregnet Ved Henderson-Hasselbalch-ligningen, for å opprettholde en normal pH på 7,4 i blodet (hvorved pka av karbonsyre er 6,1 ved fysiologisk temperatur), må en 20:1 bikarbonat til karbonsyre konstant opprettholdes; denne homeostasen er hovedsakelig mediert av pH-sensorer i medulla oblongata i hjernen og sannsynligvis i nyrene, koblet via negative tilbakemeldingsløkker til effektorer i luftveiene og nyrene. I blodet til de fleste dyr kobles bikarbonatbuffersystemet til lungene via respiratorisk kompensasjon, prosessen hvor hastigheten og / eller dybden av pusten endres for å kompensere for endringer I blodkonsentrasjonen AV CO2. Ved Le Chateliers prinsipp skyver frigjøringen AV CO2 fra lungene reaksjonen over til venstre, noe som fører til at karbonsyreanhydrase danner CO2 til alt overskudd av syre fjernes. Bikarbonatkonsentrasjonen reguleres også ytterligere ved renal kompensasjon, prosessen hvor nyrene regulerer konsentrasjonen av bikarbonationer ved å utskille H + – ioner i urinen, samtidig som HCO−
3-ioner reabsorberes i blodplasmaet, eller omvendt, avhengig av om plasmaets pH faller eller stiger, henholdsvis.
Henderson–Hasselbalch equationEdit
en modifisert versjon Av Henderson–Hasselbalch-ligningen kan brukes til å relatere blodets pH til bestanddeler i bikarbonatbuffersystemet:
pH = P K A H 2 CO 3 + log ( ) , {\displaystyle {\ce {pH}}={\textrm {p}}K_{a~{\ce {H_2CO_3}}}+\log \left({\frac {}{}}\høyre),}
hvor:
- pka h2co3 er negativ logaritmen (base 10) Av Syre Dissosiasjonskonstanten av karbonsyre. Det er lik 6.1.
- er konsentrasjonen av bikarbonat i blodet
- er konsentrasjonen av karbonsyre i blodet
når man beskriver arteriell blodgass, Er Henderson-Hasselbalch-ligningen vanligvis sitert i form av pCO2, partialtrykket av karbondioksid, i stedet FOR H2CO3. Disse mengdene er imidlertid relatert til ligningen:
= k H CO 2 × p CO 2 , {\displaystyle =k_{\ce {h~CO_{2}}}\ganger p_{\ce {CO_{2}}},}
hvor:
- er konsentrasjonen av karbonsyre i blodet
- KH CO2 ER en konstant inkludert oppløseligheten av karbondioksid i blod. kH CO2 er omtrent 0,03 (mmol/L)/mmHg
- pCO2 er partialtrykket av karbondioksid i blodet
Sammen kan Følgende ligning brukes til å relatere blodets pH til konsentrasjonen av bikarbonat og partialtrykket av karbondioksid:
pH = 6,1 + log ( 0,0307 × P CO 2), {\displaystyle {\ce {pH}}=6,1+\log \venstre({\FRAC {}{0.0307 \ ganger p_ {{\ce {CO_2}}}} \ høyre),}
hvor:
- pH er surheten i blodet
- er konsentrasjonen av bikarbonat i blodet, i mmol/l
- pCO2 er partialtrykket av karbondioksid i blodet, i mmHg
Avledning Av Kassirer–Bleich–tilnærmingenrediger
Henderson−Hasselbalch-ligningen, som er avledet fra loven om massehandling, kan modifiseres med hensyn til bikarbonatet. buffersystem for å gi en enklere ligning som gir en rask tilnærming av h+ eller hco –
3 konsentrasjon uten å måtte beregne logaritmer:
siden partialtrykket av karbondioksid er mye lettere å oppnå fra måling enn KARBONSYRE, henrys lov løselighetskonstanten – som relaterer partialtrykket AV EN GASS TIL DETS LØSELIGHET – for co2 i plasma brukes i stedet for karbonsyrekonsentrasjonen. Etter å ha omorganisert ligningen og anvendt Henrys lov, blir ligningen:
Hvor K’ er dissosiasjonskonstanten fra pka av karbonsyre, 6.1, som er lik 800nmol / L (siden K’ = 10-pKa = 10−(6.1) ≈ 8.00X10−07mol/l = 800nmol/L).
ved å multiplisere K ‘(uttrykt som nmol / L) og 0,03 (800 x 0,03 = 24) og omorganisere MED hensyn TIL HCO−
3, blir ligningen forenklet til:
