El dióxido de carbono es transportado en la sangre principalmente en forma de bicarbonato (HCO3−), que se libera cuando el ácido carbónico se disocia. El ácido carbónico se produce en su mayor parte en los eritrocitos a medida que la sangre pasa por los capilares sistémicos.El dióxido de carbono es transportado por la sangre en tres formas: 1) como CO2 disuelto en el plasma: el dióxido de carbono es alrededor de 21 veces más soluble que el oxígeno en el agua, y aproximadamente una décima parte del CO2 sanguíneo total está disuelto en el plasma; 2) como carbaminohemoglobina: alrededor de una quinta parte del CO2 sanguíneo total se transporta fijo a un aminoácido en la hemoglobina (la carbaminohemoglobina no debe confundirse con la carboxihemoglobina, que se forma cuando el monóxido de carbono se une a los grupos hem de la hemoglobina, y 3) como ion bicarbonato, que explica la mayor parte del CO2 transportado por la sangre.
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