Il trasporto di anidride carbonica nel sangue è notevolmente più complesso. Una piccola porzione di anidride carbonica, circa il 5%, rimane invariata e viene trasportata disciolta nel sangue. Il resto si trova in combinazioni chimiche reversibili nei globuli rossi o nel plasma. Alcuni diossido di carbonio si lega alle proteine del sangue, principalmente emoglobina, per formare un composto noto come carbammato. Circa l ‘ 88% dell’anidride carbonica nel sangue è sotto forma di bic bicarbonato., La distribuzione di queste specie chimiche tra l’interno del globulo rosso e il plasma circostante varia notevolmente, con i globuli rossi che contengono considerevolmente meno bicarbonato e più carbammato rispetto al plasma.
Meno del 10% della quantità totale di anidride carbonica trasportata nel sangue viene eliminata durante il passaggio attraverso i polmoni. L’eliminazione completa porterebbe a grandi cambiamenti nell’acidità tra sangue arterioso e venoso., Inoltre, il sangue rimane normalmente nei capillari polmonari meno di un secondo, un tempo insufficiente per eliminare tutto il biossido di carbonio.
L’anidride carbonica entra nel sangue nei tessuti perché la sua pressione parziale locale è maggiore della sua pressione parziale nel sangue che scorre attraverso i tessuti. Quando l’anidride carbonica entra nel sangue, si combina con l’acqua per formare acido carbonico (H2CO3), un acido relativamente debole, che si dissocia in ioni idrogeno (H+) e ioni bicarbonato (HCO3-)., L’acidità del sangue è minimamente influenzata dagli ioni idrogeno rilasciati perché le proteine del sangue, in particolare l’emoglobina, sono efficaci agenti tampone. (Una soluzione tampone resiste al cambiamento di acidità combinandosi con ioni idrogeno aggiunti e, essenzialmente, inattivandoli.) La conversione naturale dell’anidride carbonica in acido carbonico è un processo relativamente lento; tuttavia, l’anidrasi carbonica, un enzima proteico presente all’interno del globulo rosso, catalizza questa reazione con sufficiente rapidità che si realizza in solo una frazione di secondo., Poiché l’enzima è presente solo all’interno del globulo rosso, il bicarbonato si accumula in misura molto maggiore all’interno del globulo rosso rispetto al plasma. La capacità del sangue di trasportare anidride carbonica come bicarbonato è potenziata da un sistema di trasporto di ioni all’interno della membrana dei globuli rossi che sposta simultaneamente uno bic bicarbonato fuori dalla cellula e nel plasma in cambio di uno chloride cloruro., Lo scambio simultaneo di questi due ioni, noto come spostamento del cloruro, consente al plasma di essere utilizzato come sito di stoccaggio per il bicarbonato senza modificare la carica elettrica del plasma o del globulo rosso. Solo il 26% del contenuto totale di anidride carbonica nel sangue esiste come bicarbonato all’interno del globulo rosso, mentre il 62% esiste come bicarbonato nel plasma; tuttavia, la maggior parte degli ioni bicarbonato viene prima prodotta all’interno della cellula, quindi trasportata al plasma., Una sequenza inversa di reazioni si verifica quando il sangue raggiunge il polmone, dove la pressione parziale dell’anidride carbonica è inferiore rispetto al sangue.
L’emoglobina agisce in un altro modo per facilitare il trasporto di anidride carbonica. I gruppi amminici della molecola dell’emoglobina reagiscono reversibilmente con anidride carbonica in soluzione per produrre carbammati. Alcuni siti amminici sull’emoglobina sono ossilabili, cioè la loro capacità di legare l’anidride carbonica dipende dallo stato di ossigenazione della molecola dell’emoglobina., Il cambiamento nella configurazione molecolare dell’emoglobina che accompagna il rilascio di ossigeno porta ad un aumento del legame dell’anidride carbonica ai gruppi amminici ossilabili. Pertanto, il rilascio di ossigeno nei tessuti corporei aumenta il legame dell’anidride carbonica come carbammato. L’ossigenazione dell’emoglobina nei polmoni ha l’effetto inverso e porta all’eliminazione dell’anidride carbonica.
Solo il 5% di anidride carbonica nel sangue viene trasportato libero in soluzione fisica senza cambiamenti chimici o legami, tuttavia questo pool è importante, perché solo l’anidride carbonica libera attraversa facilmente le membrane biologiche., Praticamente ogni molecola di anidride carbonica prodotta dal metabolismo deve esistere nella forma libera in quanto entra nel sangue nei tessuti e lascia i capillari nel polmone. Tra questi due eventi, la maggior parte dell’anidride carbonica viene trasportata come bicarbonato o carbammato.
