Verigo-Bohr effekt

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 10. juli 2013; checks kræver 30 redigeringer .

Verigo-Bohr- effekt (synonymer - Verigo- effekt , Bohr-effekt ) - afhængigheden af ​​graden af ​​dissociation af oxyhæmoglobin af værdien af ​​partialtrykket af kuldioxid i alveolær luft og blod, med et fald i hvilket affiniteten af ​​ilt for hæmoglobin stiger, hvilket gør det svært for ilt at passere fra kapillærer til væv. Denne effekt blev opdaget uafhængigt af den russiske fysiolog BF Verigo i 1892 [1] og den danske fysiolog K. Bohr i 1904 [2] .

Opdagelseshistorie

Grundlaget for udviklingen af ​​problemet med hypoxi blev lagt af den russiske fysiolog I. M. Sechenov med grundlæggende arbejde om fysiologi af respiration og gasudvekslingsfunktionen af ​​blod. Den russiske fysiolog B. F. Verigos undersøgelser om fysiologien af ​​gasudveksling i lunger og væv er også af stor betydning. Baseret på Sechenovs ideer om de komplekse former for interaktion mellem kuldioxid og ilt i blodet (Verigo arbejdede i laboratorierne hos Sechenov, I. R. Tarkhanov og I. I. Mechnikov ), fastslog han først afhængigheden af ​​graden af ​​dissociation af oxyhæmoglobin på værdien af partialtrykket af kuldioxid i blodet.

Biokemisk mekanisme

I celler i perifert væv oxideres organisk brændstof i mitokondrier ved hjælp af oxygen (cellulær respiration) leveret af hæmoglobin fra lungerne; i dette tilfælde dannes kuldioxid, vand og andre forbindelser som produkter . Dannelsen af ​​kuldioxid i væv fører samtidig til en stigning i koncentrationen af ​​H + ioner (det vil sige til et fald i pH ), da når CO 2 hydreres , dannes H 2 CO 3  - en svag kulsyre, der dissocierer til H + -ioner og bicarbonationer:

H 2 CO 3 ⇄ H + + HCO 3 - .

Hæmoglobin bærer en betydelig andel (ca. 20%) af den samlede mængde CO 2 og H + ioner, der dannes i vævene og kommer ind i lungerne og nyrerne, hvilket giver frigivelsen af ​​disse produkter.

Mange år før opdagelsen af ​​denne mekanisme fandt man ud af, at hæmoglobins iltbinding er meget stærkt påvirket af pH og CO 2 koncentration: når CO 2 og H + ioner tilsættes , falder hæmoglobinets evne til at binde O 2 . Faktisk falder hæmoglobins affinitet for oxygen i perifere væv med relativt lav pH og høj CO 2 koncentration. Omvendt fører frigivelsen af ​​CO 2 og den medfølgende stigning i blodets pH i lungekapillærerne til en stigning i hæmoglobins affinitet for oxygen. Denne effekt af pH og CO 2 -koncentration på binding og frigivelse af O 2 af hæmoglobin kaldes Verigo-Bohr-effekten.

Reaktionen af ​​iltbinding af hæmoglobin i form

Hb + O 2 ⇄ HbO 2

faktisk afspejler et ufuldstændigt billede, da det ikke tager højde for yderligere H + - og CO2 - ligander .

For at forklare virkningen af ​​koncentrationen af ​​H + ioner på iltbinding, bør denne reaktion skrives på en anden form:

HHb + + O 2 ⇄ HbO 2 + H + ,

hvor HHb +  er den protonerede form af hæmoglobin. Det følger af denne ligning, at hæmoglobins iltmætningskurve afhænger af koncentrationen af ​​H + -ioner . Hæmoglobin binder både O 2 og H + ioner , men der er et omvendt forhold mellem disse to processer. Hvis partialtrykket af ilt er højt (hvilket observeres for eksempel i lungerne), binder hæmoglobin det og frigiver H + ioner . Ved et lavt partialtryk af ilt (som forekommer i væv), vil H + ioner binde til hæmoglobin .

Effektiviteten af ​​hæmoglobinbinding af kuldioxid (med dannelsen af ​​carbaminohæmoglobin, mere almindeligt omtalt som carbhæmoglobin [3] ) er omvendt relateret til iltbinding. I væv binder en del af det overskydende CO 2 til hæmoglobin, sidstnævntes affinitet for O 2 falder, og ilt frigives. I lungerne bindes et overskud af O 2 luft, hvorved hæmoglobinets affinitet for CO 2 falder, og CO 2 frigives til alveoleluften , hvilket bidrager til en let forsuring af blodet på grund af H + ioner, der opstår ved dissociationen af kulsyre (se ovenfor).

De beskrevne afhængigheder gør hæmoglobinmolekylet perfekt tilpasset til erytrocytternes fælles transport af ilt, kuldioxid og H + ioner [4] .

Se også

Noter

  1. ↑ Verigo B. F. Zur Frage über die Wirkung des Sauerstoff auf die Kohlensäureausscheidung in den Lungen // Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere : artikel. - 1892. - Nr. 51 . - S. 321-361 .
  2. ↑ Chr. Bohr, K. Hasselbalch og August Krogh. Angående et biologisk vigtigt forhold - Indflydelsen af ​​kuldioxidindholdet i blodet på dets iltbinding // Skand. Arch. physiol. : artikel. - 1904. - Nr. 16 . - S. 401-412 .
  3. ↑ Carbhæmoglobin // Biological Encyclopedic Dictionary .
  4. ↑ Lehninger A. Fundamentals of biochemistry: I 3 bind. Bind 1. - M . : Mir, 1985. - S. 208-210. — 367 s.

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier