Je oxid uhličitý jedovatý?

Pravdepodobne viete, že oxid uhličitý je plyn prítomný vo vzduchu, ktorý dýchate. Rastliny to „dýchajú“ aby sa vytvorila glukóza. Vydychujete plynný oxid uhličitý ako vedľajší produkt dýchania. Oxid uhličitý v atmosfére je jedným z skleníkové plyny. Zistíte, že sa pridáva do sódy, ktorá sa prirodzene vyskytuje v pive, av pevnej forme ako suchý ľad. Na základe toho, čo viete, si myslíte, že oxid uhličitý je jedovatý alebo nie je toxický alebo niekde medzi nimi?

Obyčajne je oxid uhličitý nie jedovaté. Rozptyľuje sa z vašich buniek do krvného riečišťa a odtiaľ cez pľúca, napriek tomu je vždy prítomná v celom tele.

Oxid uhličitý slúži dôležitým fyziologickým funkciám. Keď jeho hladina v krvi stúpa, stimuluje dýchanie. Ak rýchlosť dýchania nie je dostatočná na udržanie optimálnej úrovne CO₂, dýchacie centrum reaguje zvýšením rýchlosti dýchania. Naopak, nízke hladiny kyslíka nie stimulovať zvýšenú rýchlosť alebo hĺbku dýchania.

Oxid uhličitý je nevyhnutný pre funkciu hemoglobínu. Oxid uhličitý a kyslík sa viažu na rôznych miestach molekuly hemoglobínu, ale väzba CO2 mení konformáciu hemoglobínu. Haldaneov efekt nastáva, keď väzba oxidu uhličitého znižuje množstvo kyslíka viazaného na určitý parciálny tlak plynu. Bohr efekt sa objavuje, keď stúpa CO

Kým oxid uhličitý je plyn v pľúcach, existuje v krvi v iných formách. enzým karboanhydráza prevádza asi 70% až 80% oxidu uhličitého na hydrogenuhličitanové ióny, HCO₃^-. Medzi 5% a 10% oxidu uhličitého je rozpustený plyn v plazme. Ďalších 5 až 10% sa viaže na hemoglobín ako karbamínové zlúčeniny v červených krvinkách. Presný obsah oxidu uhličitého sa líši podľa toho, či je krv arteriálna (okysličená) alebo žilová (deoxygenovaná).

Ak však dýchate vysoké koncentrácie oxidu uhličitého alebo znova dýchajte vzduch (napr z plastového vrecka alebo stan), môžete byť vystavení riziku intoxikácie oxidom uhličitým alebo dokonca otrava oxidom uhličitým. Otrava oxidom uhličitým a oxid uhličitý otrava je nezávislá od koncentrácie kyslíka, takže môžete mať dostatok kyslíka na podporu život, ale stále trpia účinkami stúpajúcej koncentrácie oxidu uhličitého v krvi a tkaniva.

Stav nadmernej koncentrácie oxidu uhličitého v krvi sa nazýva hyperkapnia alebo hyperkarbia. Medzi príznaky toxicity oxidu uhličitého patrí vysoký krvný tlak, sčervenanie pokožky, bolesti hlavy a šklbanie svalov. Na vyšších úrovniach môžete zažiť paniku, nepravidelný tlkot srdca, halucinácie, zvracanie a potenciálne bezvedomie alebo dokonca smrť.

Existuje niekoľko možností príčiny hyperkapnie. Môže to byť dôsledkom hypoventilácie, zníženého vedomia, pľúcnych ochorení, opätovného vdychovania vzduchu alebo vystavenia sa prostrediu s vysokým obsahom CO.₂ (napr. v blízkosti sopky alebo geotermálneho otvoru alebo na niektorých pracoviskách). Môže sa tiež vyskytnúť, keď sa doplnkový kyslík podáva osobe so spánkovým apnoe.

Diagnóza hyperkapnie sa zisťuje meraním tlaku alebo pH plynného oxidu uhličitého v krvi. Koncentrácia krvného plynu nad 45 mmHg kysličník uhličitý v kombinácii s nízkym pH v sére znamená hypercarbia.

• Priemerný dospelý človek produkuje asi 1 kg oxidu uhličitého za deň. Inými slovami, človek každý deň uvoľní asi 290 g (0,63 libier) uhlíka.
• Dýchanie príliš rýchlo vyčerpáva hladiny oxidu uhličitého a spôsobuje hyperventiláciu. Hyperventilácia môže zase viesť k respiračnej alkalóze. Naopak príliš plytké alebo pomalé dýchanie nakoniec spôsobuje hypoventiláciu a respiračnú acidózu.
• Po hyperventilácii môžete zadržať dych dlhšie ako predtým. Hyperventilácia znižuje koncentráciu oxidu uhličitého v arteriálnej krvi bez výrazného vplyvu na hladinu kyslíka v krvi. Dýchací systém sa zmenšuje, takže nutkanie dýchať sa znižuje. Toto však predstavuje riziko, pretože je možné stratiť vedomie skôr, ako pocítite drvivú potrebu dýchať.

• Glatte Jr H. A.; Motsay G. J.; Welch B. E. (1967). "Štúdie tolerancie oxidu uhličitého". Technická správa Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine. SAM-TR-67-77.
• Lambertsen, C. J. (1971). "Tolerancia a toxicita oxidu uhličitého". Centrum environmentálnych biomedicínskych údajov o strese, Inštitút pre environmentálne lekárstvo, Medical Center of Pennsylvania Medical Center. IFEMA. Philadelphia, PA. Správa č. 2-71.