Transportasi Karbon Dioksida dalam Darah

By On Sunday, February 26th, 2017 Categories : Sains

Meskipun karbon dioksida adalah produk sisa metabolisme, mereka memainkan beberapa peran fisiologis penting juga. Artikel ini menjelaskan bagaimana karbon dioksida diangkut dalam darah kita, bagaimana karbon dioksida diubah menjadi buffer pH, dan bagaimana karbon dioksida membantu dalam transportasi oksigen.

Transportasi Karbon Dioksida

Saat kita bernafas, kita mengambil oksigen ke dalam paru-paru dan mendorong karbon dioksida. Mari kita luangkan waktu untuk mempertimbangkan pentingnya fisiologis gas tersebut sebelum kita menyelam lebih dalam bagaimana karbon dioksida diangkut dalam tubuh kita.

Sel-sel kita membutuhkan oksigen untuk membuat ATP, dan ATP diperlukan untuk pekerjaan seluler. Karbon dioksida merupakan produk metabolisme sel ini. Karbon dioksida merupakan produk limbah dan harus dikeluarkan dari tubuh kita seperti sampah harus dibawa keluar dari rumah. Sementara karbon dioksida adalah sampah metabolisme, tampaknya tubuh kita telah menemukan penggunaan untuk karbon dioksida saat diangkut dari jaringan saat ke paru-paru. Dalam artikel ini, kita akan membahas kedua sarana yang mengangkut karbon dioksida  dan bagaimana karbon dioksida membantu dalam keseimbangan pH dan transportasi oksigen.

Transportasi metabolisme Jaringan

Karbon dioksida berdifusi keluar dari jaringan dan masuk ke darah, di mana ia terlarut dalam plasma. Sementara beberapa dari karbon dioksida tetap terlarut dalam plasma, kebanyakan karbon dioksida berdifusi ke dalam sel darah merah kita. Dalam sel darah merah, beberapa karbon dioksida berikatan dengan hemoglobin, membentuk apa yang kita sebut carbaminohemoglobin.

Bagaimanapun, Sebagian besar karbon dioksida, diubah menjadi bikarbonat. Karbonat anhidrase adalah enzim dalam sel darah merah yang dengan cepat mengubah karbon dioksida dan air menjadi ion bikarbonat dan hidrogen. Persamaan untuk reaksi ini adalah sebagai berikut: Karbon dioksida dan air akan diubah menjadi bikarbonat dan ion hidrogen, di mana HCO3- adalah bikarbonat dan H + adalah ion hidrogen:

CO2 + H2O <- -> HCO3 + H+

Meskipun reaksi ini reversibel, seperti yang ditunjukkan oleh panah ganda, konsentrasi karbon dioksida yang tinggi mendorong reaksi ke kanan. Anda mungkin berpikir ‘Apa yang harus dilakukan dengan transportasi karbon dioksida?’ Bikarbonat berdifusi ke dalam plasma, di mana ia digunakan sebagai penyangga pH yang sangat dibutuhkan. Ya, itu benar; limbah karbon dioksida adalah produk selular yang memainkan peran penting dalam menjaga keseimbangan pH. Oh, tapi itu tidak semua. Karbon dioksida tidak boleh berlebih bagi kita. Ingat ion hidrogen yang dihasilkan bersama dengan bikarbonat dalam sel darah merah? ion hidrogen berikatan dengan hemoglobin, yang menyebabkan oksigen yang akan dibebaskan dari hemoglobin. Itu oksigen yang dikeluarkan kemudian dapat masuk ke dalam sel dan digunakan untuk membuat ATP yang sangat dibutuhkan. Itu cukup keren.

Transportasi pada Paru-paru

Seperti yang saya katakan sebelumnya, sebagian besar karbon dioksida yang dihasilkan oleh jaringan kita diubah menjadi bikarbonat dan dengan demikian diangkut ke paru-paru. Apa yang terjadi pada bikarbonat sekali sampai ke paru-paru? Sederhananya, bikarbonat dikonversi menjadi karbon dioksida dan kemudian dihembuskan. Lebih khusus, reaksi yang terjadi pada jaringan – yaitu, karbon dioksida ditambah air yang diubah menjadi bikarbonat dan ion hidrogen – dibalik di paru-paru. Reaksi dapat Anda lihat pada gambar karena konsentrasi karbon dioksida di paru-paru yang menurun saat kita hirup keluar. Mari kita lihat ini seperti yang terjadi pada paru-paru kita. Saat karbon dioksida berdifusi dari darah ke dalam gas alveolar, konsentrasinya menurun dalam darah dan reaksi ditarik ke kiri, sehingga menghasilkan lebih banyak karbon dioksida. Lebih banyak bikarbonat berdifusi ke dalam sel darah merah dan digunakan dalam reaksi. Oleh karena itu, bikarbonat tersebut dikonversi menjadi karbon dioksida dan kemudian berakhir. Oh, tapi itu tidak semua! Dimana ion hidrogen berasal? Saat darah mengalir melalui paru-paru, ion hidrogen yang dilepaskan dari hemoglobin, dan coba tebak? Itu benar. Oksigen mengikat hemoglobin dan siap untuk pengiriman ke sel-sel metabolisme kita.

Ringkasan

Singkatnya, karbon dioksida merupakan produk limbah metabolik dari sintesis ATP. Saat sel-sel kita menghasilkan karbon dioksida, berdifusi ke dalam darah, di mana ia diangkut ke paru-paru. Beberapa karbon dioksida yang diangkut terlarut dalam plasma. Beberapa karbon dioksida yang diangkut sebagai carbaminohemoglobin. Namun, sebagian besar karbon dioksida diangkut sebagai bikarbonat. Saat darah mengalir melalui jaringan, karbon dioksida berdifusi ke dalam sel darah merah, di mana ia diubah menjadi bikarbonat. Enzim Karbonat anhidrase mengkatalisis reaksi ini dalam sel darah merah, di mana karbon dioksida dan air diubah menjadi bikarbonat dan ion hidrogen. Sementara masih dalam jaringan, bikarbonat berdifusi keluar dari sel darah merah ke dalam plasma, di mana ia berfungsi sebagai penyangga pH yang sangat penting. Selain itu, ion hidrogen yang dihasilkan bersama dengan bikarbonat menyebabkan oksigen akan dibebaskan dari hemoglobin dalam jaringan kita. Hal sebaliknya terjadi pada paru-paru kita. Saat darah mengalir melalui paru-paru, bikarbonat memasuki sel darah merah, di mana ia diubah menjadi karbon dioksida. Karbon dioksida kemudian berdifusi keluar dari sel darah merah dan ke paru-paru, di mana ia akan berakhir. Selain itu, ion hidrogen dilepaskan dari hemoglobin, sehingga memungkinkan oksigen untuk mengikat hemoglobin saat darah mengalir melalui paru-paru.