L’anidride carbonica nel sangue è un sottoprodotto del metabolismo, in cui l’ossigeno inalato dall’aria e consegnato dal sangue ai tessuti del corpo viene utilizzato per abbattere nutrienti come zuccheri e grassi per produrre energia. Questo processo, noto come respirazione cellulare o aerobica, spiega come l’energia sotto forma di calorie dal cibo viene convertita in adenosina trifosfato (ATP), che trasporta quell’energia e la rende disponibile per l’uso da parte delle cellule, che quindi rilasciano anidride carbonica nuovamente nel flusso sanguigno come prodotto di scarto. Livelli eccessivi o inadeguati di anidride carbonica nel sangue, noti rispettivamente come ipercapnia e ipocapnia, possono essere indicativi di problemi di funzionalità polmonare o renale o di squilibri elettrolitici.
Trovato nelle vene, i vasi sanguigni che restituiscono il sangue deossigenato e ricco di anidride carbonica al cuore e ai polmoni, l’anidride carbonica (CO₂) viene immagazzinata principalmente come bicarbonato (HCO₃). Il bicarbonato è una sostanza alcalina che aiuta il corpo a mantenere i suoi livelli di pH, ovvero l’equilibrio tra acido e alcalino. Un esame del sangue di anidride carbonica può determinare la quantità di bicarbonato nel sangue. I livelli normali di anidride carbonica nel sangue sono compresi tra 20 e 29 mEq/L (milliequivalenti per litro); livelli troppo alti o troppo bassi possono essere indicativi di una ritenzione di liquidi e quindi di uno squilibrio elettrolitico, una funzione mantenuta dai reni, o di un’interruzione della normale funzione polmonare.
L’ipercapnia, o eccessiva anidride carbonica nel sangue, può essere causata temporaneamente dal vomito, quando i livelli di liquidi corporei sono troppo bassi, o cronicamente da malattie dei reni come la sindrome di Cushing. Cushing, che è un disturbo ormonale, può causare un’eccessiva minzione e di conseguenza bassi livelli di potassio e CO₂. Allo stesso modo, l’ipocapnia è uno stato di anidride carbonica inadeguata nel sangue di una persona. Può anche essere causato da malattie dei reni come il morbo di Addison. Gli squilibri elettrolitici causati dalla diarrea o da una condizione come l’acidosi, un accumulo di acido nel sangue e in altri fluidi corporei, possono anche portare all’ipocapnia.
Le condizioni temporanee o croniche dei polmoni possono anche portare a cambiamenti nei livelli di anidride carbonica nel sangue. L’iper o l’ipoventilazione possono alterare la velocità con cui l’anidride carbonica viene rilasciata dai polmoni e quindi indurre ipocapnia o ipercapnia nel flusso sanguigno. Anche attività come le immersioni subacquee, in cui i partecipanti inalano aria espirata in precedenza, possono alterare i livelli di CO₂. Le malattie polmonari che causano una respirazione disordinata possono anche alterare le normali quantità di anidride carbonica nel sangue.