Contenuto di anidride carbonica (CO2)
La regolazione della quantità di anidride carbonica (CO2) nel sangue, o più precisamente del rapporto tra bicarbonato e concentrazione di anidride carbonica disciolta, è essenziale per mantenere l’equilibrio acido-base. La CO2 è un importante determinante del pH del sangue a causa della sua conversione in acido carbonico. All’aumentare della concentrazione di CO2, aumenta anche la concentrazione di ioni idrogeno (H+). La frequenza respiratoria, che è controllata da chemocettori sensibili al CO2 nel tronco cerebrale e nell’arteria carotide, aumenta ifpCO2 è in aumento e diminuisce ifpCO2 è in declino. L’aumento della frequenza respiratoria provoca un aumento del tasso di eliminazione della CO2 e una diminuzione della frequenza respiratoria favorisce la ritenzione di CO2. Un basso livello di CO2 può essere associato ad acidosi metabolica o alcalosi respiratoria compensata. L’alto contenuto di CO2 può essere associato ad alcalosi metabolica o acidosi respiratoria compensata.
Tutte le cellule dipendono dal metabolismo aerobico per la generazione di energia, sotto forma di ATP. Durante questo processo, i mitocondri consumano ossigeno e producono anidride carbonica. L’anidride carbonica si diffonde dai mitocondri nel citoplasma cellulare, attraverso la membrana cellulare e nella rete capillare. Viene trasportato dal sangue ai polmoni per l’escrezione in aria espirata.
Un po ‘ di CO2 rimane fisicamente disciolto nel plasma sanguigno e una proporzione ancora più piccola si lega ai gruppi terminali NH2 (amminici) delle proteine plasmatiche, formando composti carbammino. Tuttavia, la maggior parte diffonde un gradiente di concentrazione nei globuli rossi, dove una piccola frazione rimane disciolta nel citoplasma e alcuni è vagamente legata a gruppi terminali amminici di emoglobina ridotta formando carbamino-Hb. La maggior parte dell’anidride carbonica che arriva nei globuli rossi viene rapidamente idratata ad acido carbonico dall’enzima anidrasi carbonica. A pH fisiologico quasi tutti (? 96 %) di questo acido carbonico si dissocia agli ioni bicarbonato e idrogeno:
Quando i globuli rossi raggiungono la circolazione polmonare, l’anidride carbonica si diffonde dal sangue agli alveoli. Questa perdita di anidride carbonica dal sangue favorisce l’inversione della reazione eritrocitaria sopra descritta. Il bicarbonato passa dal plasma ai globuli rossi, tamponando gli ioni idrogeno rilasciati dall’emoglobina, poiché è ossigenato. L’inversione della reazione dell’anidrasi carbonica, provoca la produzione di CO2 che si diffonde dai globuli rossi al plasma e infine agli alveoli. Il sangue venoso misto che arriva ai polmoni ha un contenuto totale di CO2 di 23.5 mEq/L, mentre il sangue arterioso lasciando i polmoni e dispone di un totale di CO2 contenuto del 21,5 mEq/L.
In sintesi, la maggior parte di biossido di carbonio viene trasportato come bicarbonato di plasma, ma ci sono altre tre modalità di trasporto di CO2:
- 90 % è trasportato come bicarbonato nel plasma (65 %) e globuli rossi (25 %)
- 5 % viene trasportato fisicamente disciolto nel plasma e globuli rossi citoplasma
- 5 % è trasportato vagamente legato all’emoglobina e proteine del plasma
- < 0.L ‘ 1% viene trasportato come acido carbonico
Il contenuto totale di anidride carbonica nel sangue è la somma di questi quattro componenti.
L’analisi dei gas del sangue arterioso include tre parametri relativi al contenuto di anidride carbonica nel sangue.
- Pressione parziale dell’anidride carbonica (pCO2)
- Concentrazione plasmatica di bicarbonato (HCO3 -)
- Concentrazione totale plasmatica di anidride carbonica (ctCO2)
Dei tre, solo bloodpCO2 viene effettivamente misurato durante l’analisi dei gas del sangue, gli altri due sono calcolati da pCO2 e pH. La concentrazione totale di anidride carbonica può anche essere misurata nel plasma o nel siero con metodi chimici ed è inclusa in tutti i pannelli chimici contenenti elettroliti.
La pressione parziale dell’anidride carbonica (pCO2) è una misura della pressione esercitata da quella piccola porzione (? 5 %) di anidride carbonica totale nel sangue che viene disciolto nella fase acquosa del plasma e citoplasma delle cellule del sangue. La misurazione viene effettuata utilizzando un elettrodo pH specifico CO2. In salute, il pCO2 del sangue arterioso viene mantenuto nell’intervallo di 35-45 mm Hg; Il pCO2 del sangue venoso è un po ‘ più alto, 41-51 mmHg.
La maggior parte dell’anidride carbonica (90%) viene trasportata nel sangue come bicarbonato plasmatico. Questo parametro è calcolato. In salute, il bicarbonato di plasma arterioso viene mantenuto tra 21-28 mEq/L. Il bicarbonato venoso è leggermente più alto a 24-30 mEq / L.
Il contenuto totale di anidride carbonica viene calcolato durante l’analisi dei gas del sangue come somma di tutte le forme di anidride carbonica. La CO2 disciolta contribuisce circa 1,2 mEq / L alla CO2 totale nel plasma del sangue arterioso, spiegando perché il ctCO2 è solitamente molto più alto del bicarbonato plasmatico. L’intervallo di riferimento ctCO2 è 23-29 mEq / L nel sangue arterioso. I valori critici sono < 10 mEq/L e >40 mEq / L.
Sebbene CTCO2 e bicarbonato forniscano informazioni essenzialmente equivalenti, il bicarbonato viene invariabilmente utilizzato in combinazione con pH EPCO2 per valutare lo stato acido-base.Il valore clinico del ctCO2 calcolato generato durante l’analisi dei gas ematici è limitato.
A differenza del bicarbonato, che non può essere misurato,ctCO2 può essere misurato chimicamente e questo parametro è regolarmente incluso con gli elettroliti. Poiché gli elettroliti sono ordinati molto più frequentemente dei gas del sangue arterioso, MISURATODCTCO2 è spesso la prima indicazione di un disturbo nell’equilibrio acido-base. Per tutti gli scopi pratici, ctCO2 e bicarbonato sono equivalenti, ma si può osservare una differenza di 2-3 mEq/L. La differenza principale è che gli elettroliti sono misurati solitamente sul sangue venoso ed i gas del sangue sul sangue arterioso in modo da là è un 1-2 mEq / L dovuto la differenza arterioso-venosa. Esiste un’ulteriore differenza di potenziale di 1,5 mEq / L dovuta all’inclusione di CO2 disciolto e acido carbonico in MISURADCTCO2. Tuttavia, questa differenza presuppone che nessun biossido di carbonio disciolto venga perso nell’atmosfera prima dell’analisi, ma questo spesso non è il caso perché i campioni di elettroliti non vengono gestiti anaerobicamente. Poiché l’aria ambiente contiene meno CO2 del sangue, si tende a perdere CO2 disciolto dal campione se le provette vengono lasciate senza tappo. Se ciò si verifica, la CO2 misurata può diminuire ad una velocità di 6 mEq / h. Al contrario, il bicarbonato calcolato non è associato allo stesso rischio di variazione preanalitica perché le analisi dei gas ematici vengono campionate anaerobicamente con un ritardo minimo.
