Bohr etkisi

Of the Bohr etkisi pH değeri ve karbondioksit kısmi basıncına bağlı olarak oksijenin hemoglobine bağlanma yeteneğini gösterir. Organ ve dokulardaki gaz değişiminden büyük ölçüde sorumludur. Solunum hastalıkları ve yanlış nefes alma Bohr etkisi yoluyla kanın pH değerini etkiler ve normal gaz değişimini bozar.

Bohr etkisi nedir?

Bohr etkisi, adını, ünlü fizikçi Niels Bohr'un babası olan keşfi Christian Bohr'dan almıştır. Christian Bohr (1855-1911), hemoglobinin oksijen afinitesinin (oksijeni bağlama yeteneği) pH değerine veya karbondioksit veya oksijen kısmi basıncına bağımlılığını fark etti. PH değeri ne kadar yüksekse, hemoglobinin oksijen afinitesi o kadar güçlüdür ve bunun tersi de geçerlidir.

Oksijenin kooperatif bağlanmasının etkisi ve Rapoport-Luebering döngüsünün etkisiyle birlikte Bohr etkisi, hemoglobinin vücutta ideal bir oksijen taşıyıcı olmasını sağlar. Bu etkiler, hemoglobinin sterik özelliklerini değiştirir. Oksijenle zayıf bağlanan T-hemoglobin ile iyi oksijen bağlama özelliklerine sahip R-hemoglobin arasındaki oran, ortam koşullarına bağlıdır. Oksijen normalde akciğerlerde tutulurken, oksijen genellikle diğer dokularda salınır.

İşlev ve görev

Bohr etkisi, hemoglobin yardımıyla oksijen taşınarak vücuda oksijen verilmesini sağlar. Oksijen, hemoglobinin merkezi demir atomuna bir ligand olarak bağlanır. Demir içeren protein kompleksinin her biri dört heme birimine sahiptir. Her heme birimi bir oksijen molekülüne bağlanabilir. Bu nedenle, her bir protein kompleksi dört adede kadar oksijen molekülü içerebilir.

Protonların (hidrojen iyonları) veya diğer ligandların etkisinin bir sonucu olarak heme'nin sterik özelliklerinin değiştirilmesi, hemoglobinin T-şekli ile R-şekli arasındaki dengeyi değiştirir. Oksijen tüketen dokularda pH değeri düşürülerek hemoglobine oksijen bağı zayıflatılır. Daha iyi teslim edilir. Bu nedenle metabolik olarak aktif dokularda, hidrojen iyon konsantrasyonundaki bir artış, oksijen salınımının artmasına neden olur. Aynı zamanda kanın kısmi karbondioksit basıncı da artar. PH değeri ne kadar düşük ve kısmi karbondioksit basıncı ne kadar yüksekse, o kadar fazla oksijen verilir. Bu, hemoglobin kompleksi tamamen oksijensiz olana kadar devam eder.

Akciğerlerde, ekshalasyon yoluyla kısmi karbondioksit basıncı azalır. Bu, pH değerinde bir artışa ve dolayısıyla hemoglobinin oksijen afinitesinde bir artışa yol açar. Bu nedenle, karbondioksit salınımının yanı sıra oksijen de hemoglobin tarafından aynı anda alınır.

Ayrıca, oksijenin ortak bağlanması ligandlara bağlıdır. Merkezi demir atomu, ligandlar olarak protonları, karbondioksiti, klorür iyonlarını ve oksijen moleküllerini bağlar. Oksijen ligandı ne kadar fazlaysa, kalan bağlanma yerlerinde oksijen afinitesi o kadar güçlüdür. Bununla birlikte, diğer tüm ligandlar, hemoglobinin oksijen için afinitesini zayıflatır. Bu, hemoglobine ne kadar çok proton, karbondioksit molekülü veya klorür iyonu bağlanırsa, kalan oksijenin salınmasının o kadar kolay olacağı anlamına gelir. Bununla birlikte, yüksek bir kısmi oksijen basıncı, oksijen bağlanmasını teşvik eder.

Ek olarak, eritrositlerde diğer hücrelerden farklı bir glikoliz yolu gerçekleşir. Bu, Rapoport-Luebering döngüsüdür. Ara 2,3-bifosfogliserat (2,3-BPG), Rapoport-Luebering döngüsü sırasında oluşur. 2,3-BPG bileşiği, hemoglobin için oksijen afinitesinin düzenlenmesinde allosterik bir efektördür. T-hemoglobini stabilize eder. Bu, glikoliz sırasında hızlı oksijen salınımını destekler.

Hemoglobine oksijen bağı pH değerinin düşmesi, 2,3-BPG konsantrasyonunun artması, karbondioksit kısmi basıncının artması ve sıcaklık artışıyla zayıflar. Bu, oksijen salınımını artırır. Tersine, pH değerini artırmak, 2,3-BPG konsantrasyonunu düşürmek, karbondioksit kısmi basıncını düşürmek ve kanın sıcaklığını düşürmek.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Panik, stres veya alışkanlığın bir sonucu olarak astım veya hiperventilasyon gibi solunum hastalıkları bağlamında hızlanan solunum, Bohr etkisine bağlı olarak artan karbondioksit ekshalasyonu yoluyla pH değerinde bir artışa neden olur. Bu, hemoglobinin oksijen afinitesini artırır. Hücrelerde oksijen salınımı daha da zorlaştırılır. Bu nedenle, etkisiz solunum paternleri, hücrelerin oksijenle yetersiz beslenmesine (hücre hipoksisi) yol açar.

Sonuçlar kronik inflamasyon, zayıflamış bağışıklık sistemi, kronik solunum yolu hastalıkları ve diğer birçok kronik hastalıktır. Genel tıbbi bilgilere göre, hücre hipoksisi genellikle diyabet, kanser, kalp hastalığı veya kronik yorgunluk gibi hastalıkların tetikleyicisidir.

Rus doktor ve bilim adamı Buteyko'ya göre, hiperventilasyon yalnızca solunum yolu hastalıklarının bir sonucu değil, aynı zamanda sıklıkla stres ve panik reaksiyonlarından da kaynaklanıyor. Uzun vadede, aşırı nefes almanın bir alışkanlık haline geldiğine ve çeşitli hastalıkların başlangıç ​​noktası olduğuna inanıyor.

Terapi için uzun vadede solunumu normalleştirmek için tutarlı nazal solunum, diyafragmatik solunum, uzun süreli solunum durakları ve gevşeme egzersizleri yapılır. Çeşitli araştırmalar Buteyko Metodu'nun antikonvülsan ilaç tüketimini yüzde 90, kortizon tüketimini ise yüzde 49 azaltabileceğini göstermiştir.

Hipoventilasyon sırasında karbondioksitin ekshalasyonu çok düşükse, vücut aşırı asidik hale gelir (asidoz). Asidoz, kan pH'sının 7,35'in altında olduğu zamandır. Hipoventilasyon sırasında ortaya çıkan asidoz, solunumsal asidoz olarak da bilinir. Sebepler solunum merkezinin felci, anestezi veya kırık kaburgalar olabilir. Solunum asidozu nefes darlığı, mavi dudaklar ve artan sıvı atılımı ile karakterizedir. Asidoz, düşük tansiyon, kardiyak aritmiler ve koma ile birlikte kardiyovasküler bozukluklara yol açabilir.