Karbondioksida (CO2) merupakan produk akhir utama dari metabolisme oksidatif, dan karena mudah berubah menjadi asam karbonat, CO2 dapat menjadi penyebab asidosis berat bila dibiarkan terakumulasi. Pentingnya eliminasi CO2 dari tubuh jelas terlihat pada mekanisme sistem kontrol ventilasi, yang bekerja mempertahankan PCO2 konstan di dalam darah arteri (PaCO2). Peningkatan PaCO2 5 mmHg dapat menyebabkan peningkatan volume semenit (minute ventilation) dua kali lipat. Untuk menghasilkan peningkatan ventilasi, PCO2 arteri akan turun hingga 55 mmHg. Sistem kontrol ventilasi yang lebih cenderung memperhatikan adanya hiperkapnia dan mengabaikan hipoksemia sangat menarik karena memberi kesan bahwa sistem ventilasi lebih perhatian pada pembuangan sisa metabolisme (CO2) daripada meningkatkan metabolisme anaerob (memberi suplai oksigen).
Karbon dioksida berdifusi ke dalam sel-sel darah merah dan dengan cepat di hidrasi menjadi asam karbonat(H2CO3) akibat adanya anhidrasi karbonat. Asam karbonat kemudian berpisah menjadi ion hydrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO3-) berdifusi dalam plasma. Selain itu beberapa karbon dioksida yang ada dalam sel darah merah bereaksi dengan kelompok asam amino membentuk senyawa karbamino. Reaksi ini dapat bereaksi dengan cepat tanpa adanya enzim. Hemoglobin yang
berkurang (deoksihemoglobin) dapat bersenyawa dengan karbon dioksida dengan lebih midah daripada oksi hemoglobin. Dengan demikian darah vena mentrasportasi sebagian besar karbon doiksida.
CO2 ditranspor secara difusi pasif, yaitu mengikuti gradien konsentrasi, dari konsentrasi tinggi ke rendah. Adapun dalam mekanisme transpornya CO2 ditranspor dalam 3 bentuk:
• 7% terdisolusi di plasma
• 23% berikatan dengan Hb membentuk karbaminohemoglobin
• 70% berbentuk ion bikarbonat
Saat tekanan parsial CO2 (PCO2) di jaringan lebih tinggi, maka CO2 akan ditranspor dari jaringan ke darah.
CO2 tubuh total pada orang dewasa dilaporkan sekitar 130 liter, yang tampaknya tidak mungkin di mana faktanya cairan tubuh total pada orang dewasa hanya berkisar 40-45 liter. Dilema ini dapat dijelaskan oleh tendensi CO2 masuk dalam reaksi kimia dengan air dan menghasilkan asam karbonat. Hidrasi CO2 dan perubahannya menjadi asam karbonat merupakan proses berkelanjutan dan keadaan ini perbedaan terus menerus yang menggerakkan CO2 ke dalam larutan. Karena CO2 terus menghilang, volume CO2 total dalam larutan dapat melebihi volume larutan. Jika kita kita pernah membuka botol sapanye hangat maka kita akan tahu berapa banyak CO2 yang dapat larut dalam larutan.
Transpor CO2 merupakan proses yang kompleks. Titik temu dari transport CO2 adalah reaksi CO2 dengan air (H2O). Pada tahap pertama reaksi ini melibatkan pembentukan asam karbonat (carbonic acid). Tahap ini biasanya reaksi lambat dan berlangsung 40 detik hingga selesai. Kecepatan reaksi The reaction speeds up considerably in the presence of the enzyme carbonic anhydrase and takes less than 10 milliseconds (msec) to complete (18). Karbonat anhidrase terbatas pada sel darah merah dan tidak terdapat di dalam plasma. Kemudian CO2 cepat terhidrasi hanya di dalam sel darah merah dan membuat perbedaan tekanan yang menyebaban CO2 masuk ke dalam sel.
Asam karbonat langsung berdisosiasi menghasilkan ion hidrogen dan bikarbonat. Fraksi besar bikarbonat yang terbentuk dalam sel darah merah dimasukkan kembali ke dalam plasma bertukar dengan klorida. Ion hidrogen yang dibentuk dalam sel darah merah disangga (buffered) oleh hemoglobin. Melalui jalur ini, CO2 yang masuk ke dalam sel darah merah terurai dan bagian yang disimpan (hemoglobin) dan bagian yang dilepas (bikarbonat) agar ada ruangn untuk CO2 lain yang akan masuk ke dalam sel darah merah. Proses ini membuat tempat untuk menyimpan CO2 dalam sel darah merah dalam jumlah besar.
Fraksi kecil CO2 dalam sel darah merah bereaksi dengan kelompok amino bebas di hemoglobin untuk menghasilkan asam karbamat (carbamic acid), yang berdisosiasi untuk membentuk residu karbamino (HbNHCOO) dan ion hidrogen. Reaksi ini memberi kesempatan hemoglobin berperan sebagai penyangga (buffer).
Seperti oksigen, bentuk CO2 terlarut, dan konsentrasi CO2 terlarut ditentukan hasil PCO2 dan koefisien CO2 dalam air (misalnya 0,69 mL/L/mm Hg pada 37°C). Kandungan CO2 terlarut dalam arteri dan vena dapat dilihat pada tabel 4. Seperti oksigen, CO2 terlarut merupakan fraksi kecil dari total CO2 yang ada dalam darah.
CO2 total yang terdapat dalam darah merupakan gabungan beberapa komponen, termasuk CO2 terlarut dan konsentrasi bikarbonat dalam plasmda dan eritrosit, dan kandungan CO2 karbamino dalam eritrosit. Nilai normal tiap komponen ini di dalam darah dapat dilihat pada tabel 5. Jika nilai-nilai ini dijumlahkan maka CO2 total adalah 23 mEq/L, yaitu 17 mEq/L dalam plasma dan 6 mEq/L dalam sel darah merah. CO2 lebih besar dalam plasma ‘membohongi’ kita karena kebanyakan komponen plasma adalah bentuk bikarbonat yang telah dikeluarkan dari sel darah merah.
Karena CO2 mudah terurai menjadi ion-ion (hidrogen dan bikarbonat), konsentrasi CO2 sering dinyatakan dalam ekuivalen ion (mEq/L), terlihat pada gambar 5. Konversi ke satuan volume bisa dilakukan karena 1 mol CO2 akan memiliki volume 22,3 liter. Oleh karena itu: CO2 (mL/L) = CO2 (mEq/L × 22.3)
Pada tabel 4 terlihat kandungan CO2 dalam darah dalam satuan volume. Perhatikan bahwa volume total CO2 dalam darah (sekitar 2,6 L) adalah 3 kali volume O2 dalam darah (805 mL).
Karbon dioksida berdifusi ke dalam sel-sel darah merah dan dengan cepat di hidrasi menjadi asam karbonat(H2CO3) akibat adanya anhidrasi karbonat. Asam karbonat kemudian berpisah menjadi ion hydrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO3-) berdifusi dalam plasma. Selain itu beberapa karbon dioksida yang ada dalam sel darah merah bereaksi dengan kelompok asam amino membentuk senyawa karbamino. Reaksi ini dapat bereaksi dengan cepat tanpa adanya enzim. Hemoglobin yang
berkurang (deoksihemoglobin) dapat bersenyawa dengan karbon dioksida dengan lebih midah daripada oksi hemoglobin. Dengan demikian darah vena mentrasportasi sebagian besar karbon doiksida.
CO2 ditranspor secara difusi pasif, yaitu mengikuti gradien konsentrasi, dari konsentrasi tinggi ke rendah. Adapun dalam mekanisme transpornya CO2 ditranspor dalam 3 bentuk:
• 7% terdisolusi di plasma
• 23% berikatan dengan Hb membentuk karbaminohemoglobin
• 70% berbentuk ion bikarbonat
Saat tekanan parsial CO2 (PCO2) di jaringan lebih tinggi, maka CO2 akan ditranspor dari jaringan ke darah.
CO2 tubuh total pada orang dewasa dilaporkan sekitar 130 liter, yang tampaknya tidak mungkin di mana faktanya cairan tubuh total pada orang dewasa hanya berkisar 40-45 liter. Dilema ini dapat dijelaskan oleh tendensi CO2 masuk dalam reaksi kimia dengan air dan menghasilkan asam karbonat. Hidrasi CO2 dan perubahannya menjadi asam karbonat merupakan proses berkelanjutan dan keadaan ini perbedaan terus menerus yang menggerakkan CO2 ke dalam larutan. Karena CO2 terus menghilang, volume CO2 total dalam larutan dapat melebihi volume larutan. Jika kita kita pernah membuka botol sapanye hangat maka kita akan tahu berapa banyak CO2 yang dapat larut dalam larutan.
Transpor CO2 merupakan proses yang kompleks. Titik temu dari transport CO2 adalah reaksi CO2 dengan air (H2O). Pada tahap pertama reaksi ini melibatkan pembentukan asam karbonat (carbonic acid). Tahap ini biasanya reaksi lambat dan berlangsung 40 detik hingga selesai. Kecepatan reaksi The reaction speeds up considerably in the presence of the enzyme carbonic anhydrase and takes less than 10 milliseconds (msec) to complete (18). Karbonat anhidrase terbatas pada sel darah merah dan tidak terdapat di dalam plasma. Kemudian CO2 cepat terhidrasi hanya di dalam sel darah merah dan membuat perbedaan tekanan yang menyebaban CO2 masuk ke dalam sel.
Asam karbonat langsung berdisosiasi menghasilkan ion hidrogen dan bikarbonat. Fraksi besar bikarbonat yang terbentuk dalam sel darah merah dimasukkan kembali ke dalam plasma bertukar dengan klorida. Ion hidrogen yang dibentuk dalam sel darah merah disangga (buffered) oleh hemoglobin. Melalui jalur ini, CO2 yang masuk ke dalam sel darah merah terurai dan bagian yang disimpan (hemoglobin) dan bagian yang dilepas (bikarbonat) agar ada ruangn untuk CO2 lain yang akan masuk ke dalam sel darah merah. Proses ini membuat tempat untuk menyimpan CO2 dalam sel darah merah dalam jumlah besar.
Fraksi kecil CO2 dalam sel darah merah bereaksi dengan kelompok amino bebas di hemoglobin untuk menghasilkan asam karbamat (carbamic acid), yang berdisosiasi untuk membentuk residu karbamino (HbNHCOO) dan ion hidrogen. Reaksi ini memberi kesempatan hemoglobin berperan sebagai penyangga (buffer).
Seperti oksigen, bentuk CO2 terlarut, dan konsentrasi CO2 terlarut ditentukan hasil PCO2 dan koefisien CO2 dalam air (misalnya 0,69 mL/L/mm Hg pada 37°C). Kandungan CO2 terlarut dalam arteri dan vena dapat dilihat pada tabel 4. Seperti oksigen, CO2 terlarut merupakan fraksi kecil dari total CO2 yang ada dalam darah.
CO2 total yang terdapat dalam darah merupakan gabungan beberapa komponen, termasuk CO2 terlarut dan konsentrasi bikarbonat dalam plasmda dan eritrosit, dan kandungan CO2 karbamino dalam eritrosit. Nilai normal tiap komponen ini di dalam darah dapat dilihat pada tabel 5. Jika nilai-nilai ini dijumlahkan maka CO2 total adalah 23 mEq/L, yaitu 17 mEq/L dalam plasma dan 6 mEq/L dalam sel darah merah. CO2 lebih besar dalam plasma ‘membohongi’ kita karena kebanyakan komponen plasma adalah bentuk bikarbonat yang telah dikeluarkan dari sel darah merah.
Karena CO2 mudah terurai menjadi ion-ion (hidrogen dan bikarbonat), konsentrasi CO2 sering dinyatakan dalam ekuivalen ion (mEq/L), terlihat pada gambar 5. Konversi ke satuan volume bisa dilakukan karena 1 mol CO2 akan memiliki volume 22,3 liter. Oleh karena itu: CO2 (mL/L) = CO2 (mEq/L × 22.3)
Pada tabel 4 terlihat kandungan CO2 dalam darah dalam satuan volume. Perhatikan bahwa volume total CO2 dalam darah (sekitar 2,6 L) adalah 3 kali volume O2 dalam darah (805 mL).
No comments:
Post a Comment