O dióxido de carbono é realmente um produto residual? O metabolismo dos organismos vivos pode ser dividido em processos anabólicos e anabólicos. O processo de aquisição de substâncias do mundo exterior e a sua conversão em novas substâncias no organismo é designado por assimilação, enquanto o processo de conversão de substâncias antigas do organismo em substâncias do ambiente é designado por anabolismo. Tanto a assimilação como a anisotrofia envolvem uma série de reacções metabólicas intermédias. O ciclo do ácido tricarboxílico é o elo central do metabolismo aeróbio das substâncias, ligando organicamente a gluconeogénese, a lipogénese e o metabolismo das proteínas e constituindo o elo entre estes três metabolismos. O ciclo do ácido tricarboxílico liberta dióxido de carbono, enquanto o hidrogénio (2H) libertado é fosforilado oxidativamente para formar água e 2-3 moléculas de ATP para obter energia, e assim sucessivamente. Quer os alimentos açucarados que ingerimos sejam cereais, amido ou qualquer outro açúcar, têm de ser transformados em monossacáridos, como a glicose, a frutose e a galactose, no intestino delgado, antes de poderem ser absorvidos. Os monossacáridos como a manose, a frutose e a galactose, que são digeridos e absorvidos, são todos facilmente convertidos em glucose pelo fígado. O ciclo do ácido tricarboxílico permite a oxidação completa dos açúcares e o armazenamento de energia sob a forma de ATP. O ciclo do ácido tricarboxílico tem lugar nas mitocôndrias dos hepatócitos em condições aeróbias; por outras palavras, o dióxido de carbono é produzido pelo metabolismo celular do organismo. Em condições anaeróbias, o açúcar também pode ser metabolizado (chamado catabolismo anaeróbico do açúcar ou glicólise), mas o local do metabolismo é principalmente nos músculos. A glicólise também produz algodão, e o piruvato produzido após a glicólise também pode entrar no ciclo do ácido tricarboxílico em condições aeróbias e ser oxidado e decomposto em dióxido de carbono e água, que também armazena grandes quantidades de energia sob a forma de ATP. O corpo humano pode produzir 300-400 ml de dióxido de carbono por dia, que deve ser excretado através de uma respiração constante. O dióxido de carbono entra na corrente sanguínea e combina-se com a água para formar ácido carbónico, que se decompõe rapidamente em iões de hidrogénio e iões de bicarbonato. Quando a concentração de iões de hidrogénio aumenta, provoca acidose. Neste sentido, o dióxido de carbono é um produto residual e deve ser excretado do organismo. No entanto, o dióxido de carbono continua a ser indispensável para o organismo, pois é um estímulo importante para a actividade normal do centro respiratório e o seu efeito estimulante sobre a respiração é conseguido através dos quimiorreceptores periféricos. O dióxido de carbono difunde-se da vasculatura cerebral para o líquido cefalorraquidiano e combina-se rapidamente com a água, libertando iões de hidrogénio, que estimulam os quimiorreceptores centrais e participam na regulação da respiração. Uma proporção de dióxido de carbono está também presente no ar residual da cavidade alveolar. Desempenha também um papel na manutenção do tónus alveolar e na prevenção da atrofia alveolar. Deste ponto de vista, o dióxido de carbono não é um produto residual. Não podemos esperar ter o mínimo possível de dióxido de carbono no sangue arterial ou nos alvéolos; se for demasiado baixo, desenvolve-se uma alcalose respiratória, igualmente prejudicial para o organismo. O problema é que a pressão parcial do dióxido de carbono no sangue arterial e nos alvéolos deve ser mantida constante a um nível normal e, por conseguinte, as vias respiratórias devem ser mantidas livres de obstrução.