Apakah Karbon Dioksida Beracun?

Anda mungkin tahu karbon dioksida adalah gas yang ada di udara yang Anda hirup. Tanaman "bernafas" itu untuk membuat glukosa. Anda menghembuskan gas karbon dioksida sebagai produk sampingan dari respirasi. Karbon dioksida di atmosfer adalah salah satunya gas-gas rumah kaca. Anda menemukannya ditambahkan ke soda, terjadi secara alami dalam bir, dan dalam bentuk padatnya sebagai es kering. Berdasarkan apa yang Anda ketahui, apakah menurut Anda karbon dioksida beracun atau tidak beracun atau di antara keduanya?

Biasanya, karbon dioksida adalah tidak beracun. Ini berdifusi dari sel-sel Anda ke dalam aliran darah Anda dan dari sana keluar melalui paru-paru Anda, namun selalu ada di seluruh tubuh Anda.

Karbon dioksida memiliki fungsi fisiologis yang penting. Ketika levelnya naik dalam aliran darah, itu merangsang dorongan untuk bernafas. Jika laju pernapasan tidak cukup untuk mempertahankan level CO yang optimal₂, pusat pernapasan merespons dengan meningkatkan laju pernapasan. Sebaliknya, kadar oksigen rendah

Karbon dioksida sangat penting untuk fungsi hemoglobin. Karbon dioksida dan oksigen mengikat di berbagai tempat pada molekul hemoglobin, tetapi pengikatan CO2 mengubah konformasi hemoglobin. Efek Haldane terjadi ketika pengikatan karbon dioksida mengurangi jumlah oksigen yang terikat untuk tekanan parsial gas tertentu. Efek Bohr terjadi ketika kenaikan CO₂ tekanan parsial atau penurunan pH menyebabkan hemoglobin melepaskan oksigen ke jaringan.

Sementara karbon dioksida adalah gas di paru-paru, ia ada dalam bentuk lain dalam darah. Itu enzim carbonic anhydrase mengubah sekitar 70% hingga 80% karbon dioksida menjadi ion bikarbonat, HCO₃^-. Antara 5% dan 10% karbon dioksida adalah gas terlarut dalam plasma. 5% hingga 10% lainnya terikat pada hemoglobin sebagai senyawa karbamino dalam sel darah merah. Persis tentang karbon dioksida bervariasi sesuai dengan apakah darah arteri (oksigenasi) atau vena (terdeoksigenasi).

Namun, jika Anda menghirup konsentrasi tinggi karbon dioksida atau menghirup kembali udara (seperti dari kantong plastik atau tenda), Anda mungkin berisiko keracunan karbon dioksida atau bahkan keracunan karbon dioksida. Keracunan karbon dioksida dan karbon dioksida keracunan tidak tergantung pada konsentrasi oksigen, sehingga Anda mungkin memiliki cukup oksigen untuk mendukung hidup, namun masih menderita dari efek peningkatan konsentrasi karbon dioksida dalam darah Anda dan tisu.

Kondisi kelebihan konsentrasi karbon dioksida dalam darah disebut hiperkapnia atau hiperkarbia. Gejala keracunan karbon dioksida termasuk tekanan darah tinggi, kulit memerah, sakit kepala dan otot berkedut. Pada tingkat yang lebih tinggi, Anda bisa mengalami panik, detak jantung tidak teratur, halusinasi, muntah dan berpotensi pingsan atau bahkan kematian.

Ada beberapa potensi penyebab hiperkapnia. Ini mungkin hasil dari hipoventilasi, kesadaran berkurang, penyakit paru-paru, udara rebreathing, atau paparan ke lingkungan yang tinggi CO₂ (mis., dekat gunung berapi atau lubang panas bumi atau di bawah di beberapa tempat kerja). Ini juga dapat terjadi ketika oksigen tambahan diberikan kepada seseorang dengan sleep apnea.

Diagnosis hiperkapnia dibuat dengan mengukur tekanan atau pH gas karbon dioksida darah. Konsentrasi gas darah lebih dari 45 mmHg karbon dioksida yang dikombinasikan dengan pH serum rendah menunjukkan hiperkarbia.

• Rata-rata manusia dewasa menghasilkan sekitar 1 kg (2,3 lb) karbon dioksida per hari. Dengan kata lain, seseorang melepaskan sekitar 290 g (0,63 lbs) karbon setiap hari.
• Bernafas terlalu cepat menghabiskan tingkat karbon dioksida, menyebabkan hiperventilasi. Hiperventilasi, pada gilirannya, dapat menyebabkan alkalosis pernapasan. Sebaliknya, bernapas terlalu dangkal atau lambat pada akhirnya menyebabkan hipoventilasi dan asidosis pernapasan.
• Anda bisa menahan napas lebih lama setelah hiperventilasi dibandingkan sebelumnya. Hiperventilasi menurunkan konsentrasi karbon dioksida darah arteri tanpa berdampak signifikan pada kadar oksigen darah. Dorongan pernapasan berkurang, sehingga keinginan untuk bernafas berkurang. Ini membawa risiko, bagaimanapun, karena mungkin untuk kehilangan kesadaran sebelum merasakan keinginan untuk bernafas.

• Glatte Jr H. SEBUAH.; Motsay G. J.; Welch B. E. (1967). "Studi Toleransi Karbon Dioksida". Brooks AFB, TX Laporan Teknis Sekolah Kedokteran Aerospace. SAM-TR-67-77.
• Lambertsen, C. J. (1971). "Toleransi dan Toksisitas Karbon Dioksida". Pusat Data Stres Biomedis Lingkungan, Institut Kedokteran Lingkungan, Pusat Medis Universitas Pennsylvania. IFEM. Philadelphia, PA. Laporan No. 2-71.