האם פחמן דו חמצני רעיל?

אתה בטח יודע שפחמן דו חמצני הוא גז שנמצא באוויר שאתה נושם. צמחים "נושמים" את זה על מנת ליצור גלוקוזה. אתה מנשף גז פחמן דו חמצני כתוצר לוואי של נשימה. פחמן דו חמצני באטמוספירה הוא אחד מאלה גזי חממה. אתה מוצא שהוא מתווסף לסודה, שמתרחש באופן טבעי בבירה, ובצורתו המוצקה כקרח יבש. על סמך מה שאתה יודע, אתה חושב שפחמן דו חמצני הוא רעיל או שהוא לא רעיל או איפשהו בין לבין?

בדרך כלל, פחמן דו חמצני הוא לא רעיל. זה מתפזר מהתאים שלך לזרם הדם שלך ומשם החוצה דרך הריאות שלך, ובכל זאת הוא תמיד קיים בכל גופך.

פחמן דו חמצני משרת תפקידים פיזיולוגיים חשובים. ככל שרמתו עולה בזרם הדם, היא מעוררת את הדחף לנשום. אם קצב הנשימה אינו מספיק בכדי לשמור על הרמה האופטימלית של CO₂, מרכז הנשימה מגיב על ידי הגדלת קצב הנשימה. לעומת זאת, רמות חמצן נמוכות לא לעורר קצב או עומק נשימה מוגבר.

פחמן דו חמצני חיוני לתפקוד ההמוגלובין. פחמן דו חמצני וחמצן נקשרים באתרים שונים במולקולת ההמוגלובין, אך כריכת CO2 משתנה את התפתחות ההמוגלובין. אפקט הלדאן מתרחש כאשר קשירה של פחמן דו חמצני מורידה את כמות החמצן הנחוצה ללחץ חלקי מסוים של הגז. אפקט בוהר מתרחש בעת עליית CO

בעוד פחמן דו חמצני הוא גז בריאות, הוא קיים בצורות אחרות בדם. ה אנזים פחמן אנחידראז ממיר כ -70% עד 80% מפחמן דו-חמצני ליוני ביקרבונט, HCO₃^-. בין 5% ל 10% מפחמן דו חמצני הוא גז מומס בפלזמה. 5% עד 10% נוספים קשורים להמוגלובין כתרכובות קרבמינו בתאי הדם האדומים. המדויק של הפחמן הדו-חמצני משתנה בהתאם לדם אם הדם הוא עורקי (מחומצן) או ורידי (deoxygenated).

עם זאת, אם אתה נושם ריכוזים גבוהים של פחמן דו חמצני או נושם אוויר מחדש (כגון משקית ניילון או אוהל), אתה עלול להיות בסיכון לשיכרון פחמן דו חמצני או אפילו הרעלת פחמן דו חמצני. שיכרון פחמן דו חמצני ו - פחמן דו חמצני הרעלה אינה תלויה בריכוז החמצן, כך שיש לך מספיק חמצן לתמיכה החיים, ובכל זאת סובלים מההשפעות של עליית ריכוז הפחמן הדו-חמצני בדם שלך רקמות.

המצב של עודף ריכוז הפחמן הדו-חמצני בדם נקרא hypercapnia או hypercarbia. תסמינים של רעילות פחמן דו חמצני כוללים לחץ דם גבוה, עור סמוק, כאבי ראש ושרירי פרכוסים. ברמות גבוהות יותר אתה יכול לחוות פאניקה, פעימות לב לא סדירות, הזיות, הקאות ואולי הכרה או אפילו מוות.

יש כמה פוטנציאלים הסיבות להיפרקפניה. זה עשוי לנבוע מהיפובנטילציה, התודעה המופחתת, מחלות ריאה, ריח אוויר מחדש או חשיפה לסביבה עשירה ב- CO₂ (למשל, ליד הר געש או אוורור גיאותרמי או מתחת למקומות עבודה). זה יכול להתרחש גם כאשר ניתנת חמצן משלים לאדם עם דום נשימה בשינה.

אבחון היפר-קפניה מתבצע על ידי מדידת לחץ הגז הפחמן הדו-חמצני בדם או pH. ריכוז גז בדם מעל 45 מ"מ פחמן דו חמצני בשילוב עם pH נמוך בסרום מעיד על היפרקרביה.

• האדם הבוגר הממוצע מייצר כ- 1 ק"ג פחמן דו חמצני ביום. במילים אחרות, אדם משחרר כ- 290 גרם (0.63 פאונד) פחמן בכל יום.
• נשימה מהירה מדי מדלדלת את רמות הפחמן הדו חמצני, וגורמת להיפנטילציה. היפוונטילציה, בתורו, יכולה להוביל לאלקלוזיס בדרכי הנשימה. לעומת זאת, נשימה רדודה או לאט מדי גורמת בסופו של דבר להיפוונטילציה וחמצת נשימה.
• אתה יכול לעצור את נשימתך זמן רב יותר לאחר היפרנטילציה מאשר לפניו. היפר-ונטילציה מורידה את ריכוז הפחמן הדו-חמצני בדם העורקי מבלי להשפיע באופן משמעותי על רמות החמצן בדם. דחף הנשימה פוחת, ולכן הדחף לנשום מצטמצם. עם זאת, יש בכך סיכון מכיוון שאפשר לאבד את ההכרה לפני שחשים דחף מכריע לנשום.

• גלאט ג'וניור ה. א.; מוטסיי ג. י.; וולש ב. ה. (1967). "מחקרי סובלנות לפחמן דו חמצני". ברוקס AFB, טקסס בית הספר לרפואה וחלל וחלל. SAM-TR-67-77.
• למברטן, סי. י. (1971). "סובלנות ופחמן דו חמצני". המרכז לנתוני מתח נפשי ביו-רפואי, המכון לרפואה סביבתית, המרכז הרפואי של אוניברסיטת פנסילבניה. IFEM. פילדלפיה, פנסילווניה. דוח מס '2-71.