Er kuldioxid giftigt?

Du ved sandsynligvis kuldioxid er en gas, der er til stede i den luft, du indånder. Planter "indånder" det for at fremstille glukose. Du udånder kuldioxidgas som et biprodukt fra åndedræt. Kuldioxid i atmosfæren er en af drivhusgasser. Du finder det tilføjet sodavand, der naturligt forekommer i øl, og i dens faste form som tøris. Tror du, baseret på hvad du ved, kuldioxid er giftigt, eller er det ikke-giftigt eller et sted derimellem?

Normalt er kuldioxid ikke giftig. Det diffunderer fra dine celler i din blodbane og derfra ud gennem dine lunger, men alligevel er den altid til stede i hele din krop.

Kuldioxid tjener vigtige fysiologiske funktioner. Når niveauet stiger i blodbanen, stimulerer det impuls til at trække vejret. Hvis vejrtrækningshastigheden ikke er tilstrækkelig til at opretholde det optimale CO-niveau₂, respirationscentret reagerer ved at øge vejrtrækningshastigheden. Derimod gør lave iltniveauer ikke stimulere øget hastighed eller dybde af vejrtrækning.

Kuldioxid er vigtigt for hæmoglobinfunktionen. Kuldioxid og ilt binder sig på forskellige steder på hæmoglobinmolekylet, men binding af CO2 ændrer hæmoglobinkonformation. Haldane-effekten opstår, når binding af kuldioxid reducerer mængden af ​​ilt, der er bundet for et bestemt delvist tryk af gassen. Bohr-effekten opstår når stigende CO₂ partielt tryk eller nedsat pH forårsager hæmoglobin til at aflæse ilt til vævene.

Mens kuldioxid er en gas i lungerne, findes den i andre former i blodet. Det enzymet carbonhydrid omdanner ca. 70% til 80% kuldioxid til bicarbonationer, HCO₃^-. Mellem 5% og 10% kuldioxid er en opløst gas i plasma. Yderligere 5% til 10% er bundet til hæmoglobin som carbamino-forbindelser i røde blodlegemer. Det nøjagtige om kuldioxid varierer afhængigt af om blod er arterielt (oxygeneret) eller venøst ​​(deoxygeneret).

Men hvis du indånder høje koncentrationer af kuldioxid eller indånder luft igen (som f.eks fra en plastikpose eller telt), kan du være i fare for kuldioxidforgiftning eller endda kuldioxidforgiftning. Kuldioxidforgiftning og carbondioxid forgiftning er uafhængig af iltkoncentration, så du kan have tilstrækkelig ilt til stede liv, men stadig lider under virkningen af ​​stigende kuldioxidkoncentration i dit blod og væv.

Betingelsen for overskydende kuldioxidkoncentration i blodet kaldes hypercapnia eller hypercarbia. Symptomer på kuldioxidtoksicitet inkluderer højt blodtryk, skyllet hud, hovedpine og rygende muskler. På højere niveauer kan du opleve panik, uregelmæssig hjerteslag, hallucinationer, opkast og potentielt bevidstløs eller endda død.

Der er flere muligheder årsager til hypercapnia. Det kan være resultatet af hypoventilation, nedsat bevidsthed, lungesygdom, genindvindingsluft eller udsættelse for et miljø med højt CO₂ (f.eks. i nærheden af ​​en vulkan eller en geotermisk udluftning eller under på nogle arbejdspladser). Det kan også forekomme, når supplerende ilt administreres til en person med søvnapnø.

Diagnose af hypercapnia stilles ved måling af blodkuldioxidgastryk eller pH. En blodgaskoncentration over 45 mmHg kuldioxid kombineret med lavt serum-pH indikerer hypercarbia.

• Det gennemsnitlige voksne menneske producerer ca. 1 kg (2,3 lbs) kuldioxid pr. Dag. Med andre ord frigiver en person ca. 290 g (0,63 lbs) kul hver dag.
• Indånding for hurtigt udtømmer kuldioxidniveauer, hvilket forårsager hyperventilation. Hyperventilering kan igen føre til respiratorisk alkalose. I modsætning hertil forårsager vejrtrækning for lavt eller langsomt til sidst hypoventilation og respiratorisk acidose.
• Du kan holde din åndedrag længere efter hyperventilering end før den. Hyperventilation sænker kuldioxidkoncentrationen af ​​arterielt blod uden at have en betydelig indflydelse på blodets iltniveauer. Åndedrætsdrevet mindskes, så trang til indånding reduceres. Dette medfører dog en risiko, da det er muligt at miste bevidstheden, før man føler en overvældende trang til at trække vejret.

• Glatte Jr H. EN.; Motsay G. J.; Welch B. E. (1967). "Undersøgelser af kuldioxidtolerance". Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine Teknisk Rapport. SAM-TR-67-77.
• Lambertsen, C. J. (1971). "Kuldioxidtolerance og toksicitet". Miljø Biomedicinsk Stress Data Center, Institut for Miljømedicin, University of Pennsylvania Medical Center. IFEM. Philadelphia, PA. Rapport nr. 2-71.