二酸化炭素が増加すると、なぜ血液がより酸性になるのですか？

二酸化炭素であるCO2は、血液、重炭酸イオンと水素イオンの形で溶解し、タンパク質とヘモグロビンと組み合わせてカルバミノヘモグロビンを形成する3つの主な方法で血液中に輸送されます。すべての二酸化炭素の約70％は、重炭酸塩と水素イオンの酸緩衝系を使用して血流で運ばれています。このシステムにより、大量の二酸化炭素を輸送することができます。血液のpHまたは酸性度のかなり小さな増加で輸送できます。ただし、水素イオンの濃度が増加し続けているため、重炭酸塩システムの緩衝能力に到達し続けます。このバッファリングのしきい値が上昇すると、血液の酸性度レベルが上昇します。

1. 二酸化炭素緩衝システム

   • CO2が血液に入ると、酵素炭酸脱水酵素によって炭酸に分解されます。その後、炭酸酸はすぐに重炭酸塩および水素イオンに解離します。血液はこれらの分子を肺に運びます。そこでは、CO2が体から吐き出され、吐き出されます。

   血液中の酸性度レベル

   • 血液の酸性度レベルは、pHを測定することによって決定されます。 pHは、水素イオン濃度の逆ログです。水素イオンの数が多いほど、血液のpHと酸レベルが低くなります。ガイトンの「医学生理学の教科書」によると、通常の血液pHは7.3〜7.5の範囲です。

   追加のバッファリングシステム

   • 体内の酸塩基バランスは、バッファリングシステムによって調節されます。重炭酸塩に加えて、McKardle、Katch、およびKatchの「運動生理学」も、追加の二酸化炭素緩衝システムを特定します。これらには、腎機能の増加だけでなく、血液リン酸およびタンパク質が含まれます。ただし、呼吸はCO2バッファリングの強力なドライバーです。二酸化炭素が増加すると、呼吸速度も増加して過剰なCO2を排除するのに役立ちます。

   運動を通じて二酸化炭素の増加

   • 人が代謝を行使すると、活動の要求を満たすために増加します。このより高い代謝の1つの副産物はCO2です。体は通常、運動中に生成されるCO2を排除する問題がほとんどありません。ただし、運動強度が引き続き増加した場合、血液は酸性になり、運動の疲労が始まります。

   病気は、二酸化炭素を増加させると述べています

   • 運動と自己誘発性過換気を除けば、血液中の二酸化炭素レベルを増加させるいくつかの疾患状態があります。これらには、下痢、嘔吐、腎不全による尿症、および糖尿病が含まれます。これらの状態はすべて、代謝性アシドーシスと呼ばれるものにつながる可能性があります。

   二酸化炭素輸送とバッファリングに対するトレーニング効果

   • 運動トレーニングは、訓練を受けたアスリートのバッファリング能力の増加をもたらすようです。 Hug et al。高度に訓練された専門家のサイクリストで、pHリターンの割合が正常レベルに高いことがわかりました。しかし、McKardle et al。また、訓練された個人の能力が高いことは、動機付け要因の増加と酸性血液pHレベルに関連する不快感に対する耐性が大きいためでもあると考えています。