Sự vận chuyển CO2 trong máu và mô kẽ

Sự khuếch tán CO2 từ tế bào vào mao mạch ở mô ngoại vi và từ mao mạch phổi vào phế nang

Sau khi Oxy được khuếch tán từ phế nang vào máu phổi, sẽ được vận chuyển gần như hoàn toàn tới các mao mạch ở mô dưới dạng gắn với hemoglobin. Sự xuất hiện của Hb trong hồng cầu cho phép máu vận chuyển một lượng O2 nhiều hơn 30 đến 100 lần sự vận chuyển O2 hòa tan trong máu. Trong các tế bào ở mô của cơ thể, O2 phản ứng với rất nhiều chất để tạo ra CO2. Lượng CO2 này vào các mao mạch ở mô và được vận chuyển ngược trở lại phổi. CO2, như O2 , kết hợp với các chất hóa học trong máu làm tăng sự vận chuyển CO2 lên 15-20 lần.

Khi các tế bào sử dụng O2, hầu hết sẽ tạo ra PO2, và sự biến đổi này làm tăng PCO2 nội bào; vì PCO2 nội bào tăng cao nên CO2 khuếch tán từ tế bào vào các mao mạch và sau đó được vận chuyển trong máu đến phổi. Tại phổi, CO2 khuếch tán từ mao mạch phổi vào phế nang và được thải ra ngoài.

Như vậy, tại mỗi vị trí trong chuỗi vận chuyển khí, CO2 khuếch tán theo hướng ngược lại hoàn toàn với sự khuếch tán của O2. Tuy nhiên, có một sự khác biệt lớn giữa sự khuếch tán của CO2 và O2: CO2 có thể khuyếch tán nhanh hơn O2 khoảng 20 lần. Vì vậy, trong mỗi trường hợp, chênh áp cần thiết để gây ra sự khuếch tán CO2 là ít hơn so với chênh áp cần thiết để gây ra sự khuếch tán O2. Sau đây là phân áp CO2 ở các vị trí khác nhau:

Hình. Hấp thu carbon dioxide vào máu trong hệ mao mạch ở mô (PCO2 trong tế bào = 46 mmHg, và trong dịch kẽ bằng 45 mmHg).

Hình. Khuếch tán carbon dioxide từ máu phổi vào phế nang.

PCO2 nội bào: 46 mm Hg; PCO2 ở mô kẽ: 45 mm Hg. Như vậy, chênh áp chỉ là 1 mm Hg, thể hiện trong hình.

PCO2 của máu động mạch khi vào các mô: 40 mm Hg; PCO2 máu tĩnh mạch khi ra khỏi mô: 45 mm Hg. Thể hiện trong hình, máu mao mạch ở mô gần như đạt đến trạng thái cân bằng với PCO2 ở khoảng kẽ là 45 mm Hg.

PCO2 ở vị trí cuối của mao động mạch là 45 mm Hg đi vào các mao mạch phổi; PCO2 của không khí trong lòng phế nang là 40 mm Hg. Như vậy, chỉ có chênh áp 5 mm Hg cần cho sự khuếch tán CO2 ra khỏi các mao mạch phổi vào phế nang. Hơn nữa, như hình, PCO2 của máu mao mạch phổi giảm xuống 40 mm Hg -gần như bằng PCO2 ở các phế nang sau khi nó đã trải qua hơn một phần ba quãng đường qua các mao mạch. Hiệu ứng tương tự như đã được quan sát ở sự khuếch tán O2 trước đó, ngoại trừ việc khuếch tán O2 theo hướng ngược lại.

Ảnh hưởng của lưu lượng máu và chuyển hóa tại mô tới PCO2 ở khoảng kẽ

Lưu lượng máu mao mạch và chuyển hóa tại mô tác động tới PCO2 theo cách ngược lại với ảnh hưởng tới PO2 ở mô. Hình cho thấy những ảnh hưởng sau:

Hình. Ảnh hưởng của lưu lượng dòng máu và tốc độ chuyển hóa tới PCO2 cở dịch kẽ.

Sự giảm lưu lượng máu từ bình thường (điểm A) đến một phần tư bình thường (điểm B) sẽ tăng PCO2 ở mô ngoại vi so với giá trị bình thường là 45 mm Hg đến một mức cao là 60 mm Hg. Ngược lại, tại các mao mạch ở mô, tăng lưu lượng máu đến sáu lần bình thường (điểm C) sẽ giảm PCO2 khoảng kẽ từ giá trị bình thường của 45 mm Hg xuống 41 mm Hg, xuống đến một mức độ gần như bằng với PCO2 trong máu động mạch (40 mm Hg).

Chuyển hóa ở mô tăng gấp 10 lần sẽ làm tăng đáng kể PCO2 ở dịch kẽ ở mọi mức lưu lượng máu, trong khi giảm quá trình chuyển hóa một phần tư mức bình thường làm cho PCO2 dịch kẽ tụt xuống khoảng 41 mm Hg, gần đạt tới giá trị của nó ở máu động mạch là 40 mm Hg.