När dina celler brinner mat för energi, hamnar de med koldioxid som en avfallsprodukt. Dina lungor tar slutligen hand om det avfallet genom att utvisa det från ditt system. Men koldioxid är mer än bara avfall; CO 2 koncentrationer i blodet spelar en viktig roll för att upprätthålla ett stabilt pH och att hjälpa din kropp att räkna ut hur ofta du behöver andas. Reglering genom diffusion När du lägger till en droppe matfärgning till ett glas vatten sprider färgen gradvis genom vattnet, eftersom färgämnena suger från en zon med hög koncentration till zoner med låg koncentration. Denna naturliga tendens att molekyler sprids ut ur en region där de är koncentrerade till en region där de inte är kallad diffusion. Inuti din kropp produceras koldioxid av celler i dina vävnader, så blod som reser tillbaka till dina lungor är rikt på CO 2. Därför diffunderar CO 2 ut ur ditt blod och in i dina lungor. Koncentrationen av CO 2 i blodet är högre än koncentrationen av koldioxid i den luft du bara har inandat. Din kropp måste hålla CO 2-koncentrationen i dina lungor så att CO 2 kommer att diffundera ut ur blodet i dina lungor och inte tvärtom. För att kunna göra det måste du andas ut eller andas ut. Hur ofta du behöver andas ut beror på hur mycket CO 2 dina vävnader producerar; du behöver andas mycket oftare om du sprintar än om du somnar i sängen, till exempel. Den region i din hjärna som kallas medulla reglerar andningshastigheten utan att behöva medvetna tankar från din sida. Det reagerar på en mängd olika faktorer, men en av de viktigaste är koncentrationen av CO 2 i ditt blod. Reglering i ditt blod Koldioxid upplöst i vatten kan reagera med vattnet för att bilda kolsyra. I ditt blod katalyseras denna reaktion eller spedas upp av ett enzym som kallas kolsyraanhydras så det händer mycket snabbt. Kolsyran kan i sin tur ge upp en vätejon för att bli bikarbonat. Det mesta av koldioxiden i ditt blod finns i form av bikarbonat. Resultatet är att en ökning av CO 2-koncentrationerna minskar något blodets pH eller gör det mycket lite surt, medan en minskning av CO 2-koncentrationerna gör det väldigt lite mindre surt. Receptorer på nervceller som kommunicerar med medulla kan känna av den mycket små förändringen i pH som är förknippad med denna aktivitet - och din medulla kan hjälpa till att använda den informationen för att räkna ut när du behöver andas. Hemoglobinens roll En annan molekyl som spelar en viktig roll i CO 2-reglering är hemoglobin, samma protein som transporterar syre i ditt blod. Hemoglobin kan hämta några av de extra vätejoner som släpps ut av kolsyra. När det har laddats upp syreavgiften kan hemoglobin också hämta upp och hjälpa till med att även transportera några av CO 2. Tack vare hemoglobin och kolsyraanhydras är endast cirka 10 procent av koldioxiden i ditt blod faktiskt närvarande i form av upplöst koldioxid. Alla dessa komponenter fungerar tillsammans för att hålla koldioxidhalterna stabila och avlägsna denna gas från ditt system.
Reglering genom andning