CO2は筋肉繊維からどのように除去されるのか
CO2の除去メカニズム
1. 拡散(Diffusion)
筋細胞内で代謝により生成されたCO2は、濃度勾配に従って細胞から血液へ拡散します。
2. ミオグロビン
ミオグロビンは筋細胞に存在する酸素結合タンパク質です。酸素濃度が高いと酸素と結合し、低いと酸素を放出します。酸素が放出される際、ミオグロビンはCO2と結合でき、細胞内のCO2を血流へ運び出す役割を担います。
3. 炭酸脱水酵素(Carbonic anhydrase)
筋細胞内にある炭酸脱水酵素は、CO2と水を速やかに炭酸(H2CO3)に変換します。炭酸はすぐにH⁺と重炭酸イオン(HCO3⁻)に分解し、H⁺は筋タンパク質で緩衝され、HCO3⁻は細胞外へ輸送され血液中へ移ります。
4. ヘモグロビンによる輸送
赤血球のヘモグロビンは酸素だけでなく少量のCO2も結合します。肺で酸素を拾うと同時にCO2を結合し、組織へ運搬します。組織で酸素が放出されると、ヘモグロビンはCO2を血液から細胞へ拡散させ、最終的に肺へ運ばれ呼気として排出されます。
以上のプロセスで筋繊維から除去されたCO2は血流に乗って肺へ運ばれ、呼気として体外へ排出されます。
