Är koldioxid giftigt?

Du vet antagligen att koldioxid är en gas som finns i luften du andas in. Växter "andas" det för att göra glukos. Du andas ut koldioxidgas som en biprodukt från andning. Koldioxid i atmosfären är en av växthusgaser. Du tycker att det läggs till läsk, naturligt förekommande i öl och i dess fasta form som torr is. Baserat på vad du vet, tycker du koldioxid är giftigt eller är det giftigt eller någonstans däremellan?

Vanligtvis är koldioxid inte giftig. Det diffunderar från dina celler i din blodomlopp och därifrån via dina lungor, men det finns alltid i hela kroppen.

Koldioxid har viktiga fysiologiska funktioner. När nivån stiger i blodomloppet stimulerar den impulsen att andas. Om andningsfrekvensen inte är tillräcklig för att upprätthålla den optimala nivån på CO₂, respirationscentret svarar genom att öka andningsfrekvensen. Låga syrehalter gör däremot inte stimulera ökad hastighet eller andningsdjup.

Koldioxid är viktigt för hemoglobinfunktionen. Koldioxid och syre binder på olika ställen på hemoglobinmolekylen, men bindningen av CO2 förändrar hemoglobinkonformation. Haldane-effekten uppstår när bindning av koldioxid minskar mängden syre bundet för ett visst partiellt tryck av gasen. Bohr-effekten uppstår vid stigande CO

Medan koldioxid är en gas i lungorna, finns den i andra former i blodet. De enzym koldioxidanhydras omvandlar cirka 70% till 80% koldioxid till bikarbonatjoner, HCO₃^-. Mellan 5% och 10% koldioxid är en upplöst gas i plasma. Ytterligare 5 till 10% är bundna till hemoglobin som karbaminoföreningar i röda blodkroppar. Den exakta frågan om koldioxid varierar beroende på om blod är arteriellt (syresatt) eller venöst (deoxygenerat).

Men om du andas in höga koncentrationer av koldioxid eller andas in luft igen (t.ex. från en plastpåse eller tält), kan du riskera för koldioxidförgiftning eller till och med koldioxidförgiftning. Koldioxidförgiftning och koldioxid förgiftning är oberoende av syrekoncentration, så du kan ha tillräckligt med syre för att stödja liv, men ändå lider av effekterna av stigande koldioxidkoncentration i ditt blod och vävnader.

Villkoret för överskott av koldioxidkoncentration i blodet kallas hypercapnia eller hypercarbia. Symtom på koldioxidoxicitet inkluderar högt blodtryck, spolad hud, huvudvärk och ryckande muskler. På högre nivåer kan du uppleva panik, oregelbunden hjärtslag, hallucinationer, kräkningar och potentiellt medvetslöshet eller till och med död.

Det finns flera möjligheter orsaker till hyperkapnia. Det kan vara ett resultat av hypoventilation, minskat medvetande, lungsjukdom, återuppluftningsluft eller exponering för en miljö med hög CO₂ (t.ex. nära en vulkan eller geotermisk ventil eller under på vissa arbetsplatser). Det kan också uppstå när tilläggssyret administreras till en person med sömnapné.

Diagnos av hyperkapnia görs genom att mäta blodkoldioxidgastryck eller pH. En blodgaskoncentration över 45 mmHg koldioxid i kombination med lågt serum-pH indikerar hyperkarbi.

• Den genomsnittliga vuxna människan producerar cirka 1 kg (2,3 kg) koldioxid per dag. Med andra ord släpper en person cirka 290 g (0,63 kg) kol varje dag.
• Andning för snabbt tappar koldioxidnivån, vilket orsakar hyperventilation. Hyperventilering i sin tur kan leda till andningsalkalos. Däremot kan andning för grunt eller långsamt så småningom orsaka hypoventilation och andningssyra.
• Du kan hålla andan längre efter att ha hyperventilerat än tidigare. Hyperventilering sänker koldioxidkoncentrationen i arteriellt blod utan att ha någon betydande inverkan på syrehalten i blodet. Andningsfrekvensen minskar, så andningen hos andan minskar. Detta medför dock en risk, eftersom det är möjligt att förlora medvetandet innan man känner en överväldigande lust att andas.

• Glatte Jr H. A.; Motsay G. J.; Welch B. E. (1967). "Studier av koldioxidtolerans". Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine Technical Report. SAM-TR-67-77.
• Lambertsen, C. J. (1971). "Koldioxidtolerans och toxicitet". Environmental Biomedical Stress Data Center, Institute for Environmental Medicine, University of Pennsylvania Medical Center. IFEM. Philadelphia, PA. Rapport nr 2-71.