El cuerpo humano produce dióxido de carbono a través de la respiración celular, un proceso en el que los nutrientes se convierten en energía en presencia de oxígeno. El dióxido de carbono luego se elimina del cuerpo al disolverse en la sangre y unirse a la hemoglobina para ser transportado a los pulmones, donde se exhala a través de la nariz y la boca.
Es un hecho bien conocido que inhalamos oxígeno y exhalamos dióxido de carbono. Hemos aprendido y escuchado esto desde la infancia. Sin embargo, ¿alguna vez te has preguntado por qué el dióxido de carbono es el gas que exhalamos?
¿Cómo se produce el dióxido de carbono en el cuerpo?
Sabemos que el dióxido de carbono es un producto de desecho de diversos procesos metabólicos y bioquímicos que ocurren dentro de nuestros cuerpos, pero ¿cómo se produce exactamente? La respuesta se encuentra en…
La respiración celular
Cuando pensamos en la respiración, a menudo pensamos en la nariz y los pulmones. Sin embargo, si tienes inclinaciones científicas, es posible que imagines un diagrama de todo el sistema respiratorio…
El diagrama más utilizado para ilustrar el sistema respiratorio humano (Crédito de la foto: OpenStax College / Wikimedia Commons)
Sin embargo, la respiración celular no se representa en la imagen de arriba. Como su nombre lo indica, es un proceso que ocurre a nivel celular dentro de nuestros cuerpos. Específicamente, es una serie de procesos metabólicos y reacciones que tienen lugar dentro de las células de los organismos para convertir la energía bioquímica de los nutrientes en una fuente utilizable de energía para la actividad celular.
Entre las muchas reacciones bioquímicas que ocurren en nuestros cuerpos, la que tiene lugar dentro de nuestras células y nos proporciona energía es quizás la más importante. Esta reacción involucra principalmente azúcares, carbohidratos, grasas y proteínas, y como requiere oxígeno, se conoce como respiración aeróbica.
Esta reacción bioquímica ocurre dentro de nuestras células y produce dióxido de carbono como subproducto. Entonces, así es como se produce el dióxido de carbono dentro del cuerpo. Dado que la glucosa, las grasas y las proteínas se utilizan como combustible para esta reacción, la tasa de producción de dióxido de carbono es menor que la tasa de consumo de oxígeno. En términos más simples, producimos menos dióxido de carbono que la cantidad de oxígeno que consumimos.
¿Cómo se excreta el dióxido de carbono del cuerpo?
Ya se sabe que altas concentraciones de dióxido de carbono son tóxicas para nosotros. Por lo tanto, debe ser eliminado adecuadamente del cuerpo.
Esto se logra a través de tres procesos biológicos principales: las moléculas de dióxido de carbono se disuelven directamente en la sangre, se unen a proteínas (especialmente a la hemoglobina en la sangre) o se combinan con agua para formar ácido carbónico (un componente del sistema amortiguador de bicarbonato). Para los fines de este artículo, estamos principalmente interesados en los dos primeros métodos.
La solubilidad del dióxido de carbono en la sangre es mayor que la del oxígeno
Debido a ciertas propiedades químicas, el dióxido de carbono es más soluble en la sangre humana en comparación con el oxígeno. Esta propiedad es beneficiosa para eliminar el dióxido de carbono de las células donde se produce.
Los alvéolos sirven como sitios de intercambio de gases en los pulmones de los humanos y otros vertebrados.
El dióxido de carbono disuelto se transporta luego a los pulmones, donde los alvéolos lo eliminan de la sangre y lo liberan durante la exhalación.
El dióxido de carbono se une a la hemoglobina
Las moléculas de dióxido de carbono también pueden ingresar a los glóbulos rojos y unirse a la hemoglobina, una proteína responsable de transportar oxígeno en todo el cuerpo.
Cuando el dióxido de carbono se une a la hemoglobina, se forma una molécula llamada carbohemoglobina. Esto representa el 30% del total de dióxido de carbono presente en el cuerpo humano. Dado que este proceso de unión es reversible, las moléculas de dióxido de carbono se separan de la hemoglobina una vez que llegan a los pulmones. El intercambio de gases ocurre en los alvéolos, donde se recibe oxígeno y se libera dióxido de carbono durante la exhalación.
El 60% del dióxido de carbono en el cuerpo se transporta en la sangre como iones bicarbonato (hidrogenocarbonato) como parte del sistema amortiguador de bicarbonato. Este sistema regula el equilibrio de dióxido de carbono, ácido carbónico e iones bicarbonato, manteniendo el pH de la sangre para respaldar diversas actividades metabólicas en el cuerpo.
En resumen, exhalamos dióxido de carbono porque se produce en las células de nuestro cuerpo durante la descomposición de los alimentos para generar energía y mantener la vida.