Normal metabolik faaliyetler sonucunda vücudumuzda O2 tüketirken CO2 üretiyoruz. CO2 birikmesi vücudun denge durumunu bozduğu ve sistemlerin işleyişini olumsuz etkilediği için vücudumuzdan kontrollü bir şekilde uzaklaştırılmaktadır. Bu yazımızda CO2’nin uzaklaştırma için kanda nasıl taşındığını anlatıyoruz.
Vücutta üretilen CO2 üç farklı yol ile kanda taşınarak akciğerlere ulaştırılır. Birinci yol CO2’nin kanda fiziksel olarak çözünmüş halde taşınmasıdır, yalnızca %5-10’luk bir oranı içerir. İkinci yol hemoglobin molekülüne bağlanarak taşınmasıdır, %20-25’lik bir oran böyle taşınır. Üçüncü yol ise bikarbonat iyonu şeklinde taşınmadır, kalan %70’lik kısım bu yolla taşınır.
GÖRSEL - Kanda CO2 taşınması
Dokuda üretilen CO2 doku içerisinde yoğun kanda ise kontrol altında tutulan bir orandadır. Dolayısıyla kanda daha az miktardadır ve basıncı kısmen daha düşüktür. CO2’nin dokuda daha yüksek miktarda olması basınç gradyanından ötürü kana geçişini sağlar. Kana geçen CO2 ise kırmızı kan hücrelerine (RBC) doğru difüzyona uğrar. RBC’lere geçiş yapmayan CO2 miktarı kan plazmasındaki kısmi CO2 basıncını belirler.
“Tüm CO2 plazmada taşınsaydı dokulardan kan plazmasına geçen CO2 miktarı çok daha az olurdu veya hiç geçiş olmazdı.”
RBC içerisine giren CO2’lerin %20’lik kısmı hemoglobinin (Hb) protein kısmına yani globine bağlanır. Hb molekülüne CO2 bağlanması sonucu karbamino hemoglobin oluşur. Hb molekülünün yapısında protein ve demir grupları bulunur; CO2 globine O2 ise demir gruplarına bağlanır. Bu sebeple CO2 ve O2 arasında Hb molekülüne bağlanmak için yarışma yoktur.
GÖRSEL - Karbamino hemoglobin oluşumu
Arterlerde bulunan kan dokulara doğru akarken O2 içeriği yüksektir. Dokuya ulaşan kandaki Hb molekülü yapısındaki oksijenleri bıraktığında aynı Hb’nin CO2’ye olan afinitesi yani ilgisi artar. Bu sebeple doku kılcallarında O2’nin dokuya geçmesiyle CO2’nin dokudan kana geçmesi kolaylaşır.
CO2’nin geriye kalan %70’lik kısmı ise bikarbonat olarak taşınır demiştik. CO2, RBC içerisine girdiğinde su (H2O) ile tepkimeye girer ve karbonik asit (H2CO3) oluşur. Bu reaksiyonu karbonik anhidraz enzimi katalizler. Karbonik asit oluştuğunda vücut sıvısında anyonlarına yani bikarbonat (HCO3-) ve hidrojen iyonlarına (H+) ayrışır.
GÖRSEL - Karbonik asit ve bikarbonat oluşumu
HCO3- molekülünün RBC içerisinde bol miktarda oluşmasından ötürü üretilen miktarın çoğunluğu kan plazmasına taşınır. Kan plazmasına geçiş yapan eksi yüklü bikarbonat iyonu elektriksel dengeyi bozabilir. Bu dengenin korunması için HCO3- iyonunu dışarı taşıyan yapı aynı elektriksel yüke yani eksi yükü bulunan bir iyonu (Cl-) RBC içine alır.
Peki HCO3- yanında oluşan H+ ne olacak, asidoza sebep olmaz mı? Bu ayrışma sonucu ortaya çıkan H+ iyonları oksijeni olmayan yani deoksihemoglobinler tarafından yakalanır. Serbest kalmalarına izin verilmediği için kan pH dengesinde bozulmaya sebep olamazlar.
GÖRSEL - Deoksihemoglobinin H+ bağlaması
H+ iyonları pulmoner kılcallara ulaştığında HCO3- ile birleşerek H2CO3 oluştururlar. Böylece kan pH değeri dengede kalır ve CO2'nin uzaklaştırılması için gerekli taşıma gerçekleşir.
Dokudan kana geçen CO2 akciğerlere ulaştırılmak için çözünmüş olarak, karbamino hemoglobin oluşumuyla ve bikarbonat oluşumuyla kanda taşınır. Akciğerlere ulaştırılan bu yapılardan CO2’nin koparılması ve alveollere geçişinin sağlanması gerekir. Bu sebeple bütün bu tepkimelerin tersi gerçekleşir. Nihayetinde CO2 serbest kalır ve basınç gradyanından ötürü kılcallardan alveollere geçerek vücuttan uzaklaştırılır.
GÖRSEL - CO2'nin alveole geçişi
Sonuç olarak, CO2 kanda 3 farklı yolla taşınır; %5-10 çözünmüş olarak, %20-25 karbamino hemoglobin olarak, %70 bikarbonat olarak. Plazmada çözünmüş miktar kan kısmi CO2 basıncı için önemlidir. En yüksek miktar bikarbonat şeklinde taşınır. CO2 ve O2 hemoglobinde farklı kısımlara bağlanır, deoksihemoglobinin CO2'ye afinitesi artar. Bikarbonat oluşurken açığa çıkan H+ iyonları deoksihemoglobin tarafından yakalanır, asidoza sebep olamazlar. Bikarbonat RBC dışına çıkarken Cl- RBC içine taşınır böylece elektriksel denge korunur. Akciğere ulaşan kanda taşınma için gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar tersine işleyerek CO2 serbest kalır ve alveollere geçiş yaparak uzaklaştırılır.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.