Según tengo entendido, el proceso que desplaza el dióxido de carbono y el oxígeno en nuestros eritrocitos y pulmones es la difusión. Me han enseñado que la difusión es el movimiento neto de partículas desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración, hasta que se alcanza un equilibrio .
Para que haya un equilibrio en el dióxido de carbono y el oxígeno, ¿no significa eso que debe haber porciones iguales de esos elementos presentes en todo momento? Entonces, por lo tanto, los eritrocitos deben contener ambos químicos simultáneamente . ¿Estoy en lo cierto al suponer esto? Si es así, entonces tengo una pregunta de seguimiento: ¿el dióxido de carbono que flota en nuestra sangre no causaría indefinidamente algunos efectos secundarios nocivos para la salud, y hay algo que evita que lo haga?
Actualmente solo estoy en GCSE, así que disculpe si esta pregunta puede tener una respuesta muy simple.
Gracias
Para que se produzca la difusión, debe haber un "gradiente de concentración", es decir, un área desde donde se difunde la sustancia hacia donde se difunde. Desde donde se difunde la sustancia, la concentración es alta y hacia dónde se dirige, la concentración es baja. Nuestros cuerpos consumen continuamente oxígeno y producen dióxido de carbono. El dióxido de carbono generalmente se transporta en el plasma sanguíneo y el oxígeno generalmente lo transportan los glóbulos rojos (eritrocitos). Si bien es cierto que en la difusión generalmente se logra un equilibrio, en este caso mencionas que no hay equilibrio. Nuestros procesos fisiológicos (respiración) mantienen continuamente ese gradiente de concentración y, por lo tanto, el dióxido de carbono siempre sale y el oxígeno siempre entra.
De hecho, normalmente hay un equilibrio de difusión tanto para el oxígeno como para el dióxido de carbono cuando la sangre termina el intercambio de gases en los alvéolos del pulmón. Una confusión en el OP es que no hay un significado real para un equilibrio químico entre el dióxido de carbono y el oxígeno, ya que son entidades químicas separadas. El dióxido de carbono en la sangre capilar pulmonar se equilibra con el dióxido de carbono en el gas alveolar pulmonar; el oxígeno se equilibra de manera similar entre la sangre y el gas. Cada uno efectivamente por sí solo.
Sí, el cuerpo consume continuamente oxígeno y el cuerpo produce dióxido de carbono, por lo que, desde esa perspectiva, tenemos un estado estable de todo el cuerpo. En el equilibrio general estamos muertos. Pero en el sitio de intercambio de gases en el pulmón, generalmente no hay diferencia en la actividad química de ninguno de los dos gases entre el aire alveolar y la sangre capilar que sale del alvéolo. Entonces, desde una perspectiva química, generalmente hay un equilibrio local de ambos gases en ese punto.
En algunas circunstancias no se alcanza este equilibrio local. El transporte de dióxido de carbono es muy complicado, ya que existe en varias formas interconvertibles: gas de dióxido de carbono disuelto, una forma llamada ácido carbónico donde ha reaccionado químicamente con el agua, los iones bicarbonato y carbonato que provienen de la disociación del ácido carbónico, y una forma de carbamato que es un enlace químico reversible con grupos amino en las proteínas. La reacción con el agua es lenta por sí sola; es catalizada por la enzima anhidrasa carbónica en los glóbulos rojos. Si se inhibe esa enzima (por ejemplo, por el fármaco acetazolamida), es posible que no haya equilibrio químico del total .dióxido de carbono entre el aire alveolar y la sangre capilar, ya que es posible que no haya tiempo suficiente, mientras la sangre fluye a través del alvéolo, para que todas las demás formas se conviertan en gas disuelto que puede difundirse desde la sangre al aire alveolar.
Otra complicación es que el transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre es algo interdependiente. La acidificación por dióxido de carbono ( un pH más bajo es más ácido) afecta la capacidad de la hemoglobina para unir oxígeno, tendiendo a liberar más oxígeno. Sin embargo, en la mayoría de las circunstancias en humanos, ambos gases están individualmente en equilibrio entre el aire alveolar y la sangre que sale del alvéolo.
Finalmente, la presencia continua de dióxido de carbono en el cuerpo es una parte normal y saludable del funcionamiento fisiológico. Tiene que mantenerse en equilibrio, pero tiene que estar ahí.
EdM