Действительно ли углекислый газ является отработанным продуктом? Метаболизм живых организмов можно разделить на анаболические и анаболические процессы. Процесс получения веществ из внешнего мира и преобразования их в новые вещества в организме называется ассимиляцией, а процесс преобразования старых веществ в организме в вещества из окружающей среды называется анаболизмом. И ассимиляция, и анизотрофия включают ряд промежуточных метаболических реакций. Цикл трикарбоновых кислот — центральное звено аэробного метаболизма веществ, органически соединяющее глюконеогенез, липогенез и белковый обмен и являющееся связующим звеном между этими тремя видами метаболизма. В цикле трикарбоновых кислот выделяется углекислый газ, а выделяющийся водород (2H) подвергается окислительному фосфорилированию с образованием воды и 2-3 молекул АТФ для получения энергии, и так далее, и так далее. Независимо от того, является ли сахаристая пища, которую мы потребляем, зерном, крахмалом или любым другим сахаром, перед всасыванием она должна быть превращена в тонком кишечнике в моносахариды, такие как глюкоза, фруктоза и галактоза. Моносахариды, такие как манноза, фруктоза и галактоза, которые перевариваются и всасываются, легко превращаются печенью в глюкозу. Цикл трикарбоновых кислот обеспечивает полное окисление сахаров и накопление энергии в виде АТФ. Цикл трикарбоновых кислот происходит в митохондриях гепатоцитов в аэробных условиях; другими словами, в процессе клеточного метаболизма в организме образуется углекислый газ. В анаэробных условиях сахар также может метаболизироваться (так называемый анаэробный катаболизм сахара или гликолиз), но место метаболизма находится в основном в мышцах. Гликолиз также производит хлопок, а пируват, образующийся после гликолиза, в аэробных условиях может входить в цикл трикарбоновых кислот, окисляться и расщепляться до углекислого газа и воды, в которых также накапливается большое количество энергии в виде АТФ. Человеческий организм может производить 300-400 мл углекислого газа в день, который должен выводиться через постоянное дыхание. Углекислый газ поступает в кровь и соединяется с водой, образуя углекислый газ, который быстро распадается на ионы водорода и бикарбонат-ионы. Когда концентрация ионов водорода увеличивается, это вызывает ацидоз. В этом смысле углекислый газ является отработанным продуктом и должен выводиться из организма. Однако углекислый газ по-прежнему незаменим для организма, поскольку он является важным стимулом для нормальной деятельности дыхательного центра, а его стимулирующее воздействие на дыхание осуществляется через периферические хеморецепторы. Диффундируя из сосудов головного мозга в спинномозговую жидкость, углекислый газ быстро соединяется с водой и выделяет ионы водорода, которые стимулируют центральные хеморецепторы и участвуют в регуляции дыхания, причем стимулирующее действие ионов водорода, вероятно, более важно, чем действие самого углекислого газа. Некоторая часть углекислого газа также присутствует в остаточном воздухе в альвеолярной полости. Он также играет определенную роль в поддержании тонуса альвеол и предотвращении атрофии альвеол. С этой точки зрения, углекислый газ не является отработанным продуктом. Мы не можем надеяться, что в артериальной крови или в альвеолах будет как можно меньше углекислого газа; слишком мало — и разовьется респираторный алкалоз, что не менее губительно для организма. Проблема заключается в том, что парциальное давление углекислого газа в артериальной крови и альвеолах должно постоянно поддерживаться на нормальном уровне, и поэтому дыхательные пути должны быть свободны от обструкции.