Cuando las células queman los alimentos como energía, terminan con dióxido de carbono como producto de desecho. Sus pulmones finalmente se encargan de ese desperdicio expulsándolo de su sistema. Pero el dióxido de carbono es más que solo desperdicio; Las concentraciones de CO 2 en el torrente sanguíneo desempeñan un papel crítico en el mantenimiento de un pH estable y en ayudar a su cuerpo a determinar con qué frecuencia necesita respirar. Regulation by Diffusion Cuando agrega una gota de colorante de comida en un vaso de agua, el color se extiende gradualmente por el agua a medida que las moléculas de colorante se filtran desde una zona de alta concentración a zonas de baja concentración. Esta tendencia natural para que las moléculas se extiendan desde una región donde se concentran en una región donde no están se llama difusión. Dentro de su cuerpo, el dióxido de carbono es producido por las células de sus tejidos, por lo que la sangre que viaja de regreso a sus pulmones es rica en CO 2. Es por eso que el CO 2 se difunde de su sangre a sus pulmones: la concentración de CO 2 en la sangre es más alta que la concentración de CO2 en el aire que acaba de inhalar. Su cuerpo tiene que mantener la concentración de CO 2 en los pulmones baja para que el CO 2 se difunda desde la sangre a los pulmones y no al revés. Para hacer eso, tienes que exhalar o exhalar. La frecuencia con que debe exhalar depende de la cantidad de CO 2 que producen sus tejidos; necesitas espirar mucho más a menudo si estás corriendo que si duermes en la cama, por ejemplo. La región de su cerebro llamada médula regula la velocidad de su respiración sin necesidad de un pensamiento consciente de su parte. Responde a una variedad de factores, pero uno de los más importantes es la concentración de CO 2 en su sangre. Regulación en su sangre El dióxido de carbono disuelto en agua puede reaccionar con el agua para formar ácido carbónico. En su sangre, esta reacción es catalizada o acelerada por una enzima llamada anhidrasa carbónica, por lo que ocurre muy rápidamente. El ácido carbónico puede, a su vez, ceder un ion de hidrógeno para convertirse en bicarbonato. La mayor parte del dióxido de carbono en su sangre se encuentra en forma de bicarbonato. El resultado es que un aumento en las concentraciones de CO 2 disminuirá ligeramente el pH de su sangre o la hará ligeramente más ácida, mientras que una disminución en las concentraciones de CO 2 la hará ligeramente menos ácida. Los receptores de las células nerviosas que se comunican con la médula pueden detectar el ligero cambio en el pH asociado a esta actividad, y su médula puede ayudar a utilizar esa información para determinar cuándo debe respirar. El papel de la hemoglobina Otra molécula que desempeña un papel crítico en la regulación de CO 2 es la hemoglobina, la misma proteína que transporta el oxígeno en la sangre. La hemoglobina puede recoger algunos de los iones de hidrógeno adicionales liberados por el ácido carbónico; una vez que se descarga su carga de oxígeno, la hemoglobina también puede recoger y ayudar a transportar algo del CO 2 también. Gracias a la hemoglobina y la anhidrasa carbónica, solo alrededor del 10 por ciento del dióxido de carbono en la sangre está presente en forma de dióxido de carbono disuelto. Todos estos componentes trabajando juntos ayudan a mantener estables las concentraciones de dióxido de carbono y eliminan este gas de su sistema.
Regulación por respiración