ผล Bohr

ของ ผล Bohr แสดงถึงความสามารถของออกซิเจนในการจับกับฮีโมโกลบินขึ้นอยู่กับค่า pH และความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ มีหน้าที่ส่วนใหญ่ในการแลกเปลี่ยนก๊าซในอวัยวะและเนื้อเยื่อ โรคทางเดินหายใจและการหายใจที่ไม่ถูกต้องส่งผลกระทบต่อค่า pH ของเลือดผ่านผลของบอร์และขัดขวางการแลกเปลี่ยนก๊าซตามปกติ

Bohr effect คืออะไร?

เอฟเฟกต์ Bohr ได้รับการตั้งชื่อตามผู้ค้นพบ Christian Bohr ซึ่งเป็นบิดาของ Niels Bohr นักฟิสิกส์ชื่อดัง Christian Bohr (1855-1911) ยอมรับการพึ่งพาออกซิเจน (ความสามารถในการจับออกซิเจน) ของฮีโมโกลบินกับค่า pH หรือคาร์บอนไดออกไซด์หรือความดันบางส่วนของออกซิเจน ค่า pH ที่สูงขึ้นความสัมพันธ์กับออกซิเจนของฮีโมโกลบินก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นและในทางกลับกัน

ร่วมกับผลของการรวมตัวกันของออกซิเจนและอิทธิพลของวัฏจักร Rapoport-Luebering ผลของ Bohr ช่วยให้ฮีโมโกลบินเป็นตัวลำเลียงออกซิเจนในร่างกาย อิทธิพลเหล่านี้ทำให้คุณสมบัติของฮีโมโกลบินเปลี่ยนไป ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอัตราส่วนระหว่าง T-hemoglobin ที่จับกับออกซิเจนไม่ดีกับ R-hemoglobin ที่จับกับออกซิเจนได้ดีจะถูกสร้างขึ้น โดยปกติออกซิเจนจะถูกดูดเข้าไปในปอดในขณะที่ออกซิเจนมักจะถูกปล่อยออกมาในเนื้อเยื่ออื่น ๆ

ฟังก์ชันและงาน

ผลของบอร์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าร่างกายได้รับออกซิเจนโดยการขนส่งออกซิเจนด้วยความช่วยเหลือของฮีโมโกลบิน ออกซิเจนถูกจับเป็นลิแกนด์กับอะตอมเหล็กกลางของเฮโมโกลบิน คอมเพล็กซ์โปรตีนที่มีธาตุเหล็กมีหน่วยฮีมสี่หน่วยแต่ละหน่วย แต่ละหน่วยฮีมสามารถผูกโมเลกุลออกซิเจนได้ ดังนั้นโปรตีนเชิงซ้อนแต่ละตัวสามารถมีโมเลกุลออกซิเจนได้ถึงสี่โมเลกุล

การเปลี่ยนคุณสมบัติสเตอริกของฮีมอันเป็นผลมาจากอิทธิพลของโปรตอน (ไอออนของไฮโดรเจน) หรือแกนด์อื่น ๆ ทำให้สมดุลระหว่างรูปตัว T และรูปตัว R ของฮีโมโกลบิน ในเนื้อเยื่อที่ใช้ออกซิเจนการจับออกซิเจนกับฮีโมโกลบินจะลดลงโดยการลดค่า pH จะดีกว่าส่งมอบ ดังนั้นในเนื้อเยื่อที่มีการเผาผลาญอาหารการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนจะนำไปสู่การปลดปล่อยออกซิเจนเพิ่มขึ้น ความดันบางส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของเลือดจะเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน ยิ่งค่า pH ต่ำและความดันบางส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงขึ้นเท่าใดออกซิเจนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าคอมเพล็กซ์เฮโมโกลบินจะปราศจากออกซิเจนอย่างสมบูรณ์

ในปอดความดันบางส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะลดลงเมื่อหายใจออก สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของค่า pH และทำให้ความสัมพันธ์กับออกซิเจนของฮีโมโกลบินเพิ่มขึ้น ดังนั้นนอกเหนือจากการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แล้วฮีโมโกลบินก็ถูกดึงออกซิเจนไปด้วยในเวลาเดียวกัน

นอกจากนี้ความร่วมมือของออกซิเจนยังขึ้นอยู่กับแกนด์ อะตอมของเหล็กกลางจับโปรตอนคาร์บอนไดออกไซด์ไอออนคลอไรด์และโมเลกุลของออกซิเจนเป็นลิแกนด์ ยิ่งมีออกซิเจนลิแกนด์มากเท่าไหร่ความสัมพันธ์ของออกซิเจนก็จะยิ่งมากขึ้นที่ไซต์ที่มีผลผูกพันที่เหลือ อย่างไรก็ตามลิแกนด์อื่น ๆ ทั้งหมดทำให้ความสัมพันธ์ของเฮโมโกลบินกับออกซิเจนลดลง ซึ่งหมายความว่ายิ่งโปรตอนโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์หรือคลอไรด์อิออนจับกับฮีโมโกลบินมากเท่าไหร่ก็ยิ่งปล่อยออกซิเจนที่เหลือได้ง่ายขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามความดันออกซิเจนบางส่วนที่สูงจะส่งเสริมการจับกับออกซิเจน

นอกจากนี้วิธีไกลโคไลซิสจะเกิดขึ้นในเม็ดเลือดแดงแตกต่างจากเซลล์อื่น ๆ นี่คือวัฏจักร Rapoport-Luebering 2,3-bisphosphoglycerate ระดับกลาง (2,3-BPG) ถูกสร้างขึ้นระหว่างวงจร Rapoport-Luebering สารประกอบ 2,3-BPG เป็นเอฟเฟกต์ allosteric ในการควบคุมความสัมพันธ์ของออกซิเจนสำหรับฮีโมโกลบิน ทำให้ T-hemoglobin คงที่ สิ่งนี้ส่งเสริมการปลดปล่อยออกซิเจนอย่างรวดเร็วระหว่างไกลโคไลซิส

พันธะออกซิเจนกับฮีโมโกลบินจะอ่อนแอลงจากการลดลงของค่า pH การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น 2,3-BPG การเพิ่มขึ้นของความดันบางส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ เป็นการเพิ่มการปลดปล่อยออกซิเจน ในทางกลับกันการเพิ่มขึ้นของค่า pH การลดลงของความเข้มข้น 2,3-BPG การลดลงของความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์และการลดลงของอุณหภูมิของเลือดก็เป็นประโยชน์

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

การเร่งการหายใจในบริบทของโรคทางเดินหายใจเช่นโรคหอบหืดหรือภาวะหายใจเร็วเกินไปอันเป็นผลมาจากความตื่นตระหนกความเครียดหรือนิสัยทำให้ค่า pH เพิ่มขึ้นเนื่องจากการหายใจออกของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากผลของบอร์ สิ่งนี้จะเพิ่มความสัมพันธ์กับออกซิเจนของฮีโมโกลบิน การปลดปล่อยออกซิเจนในเซลล์ทำได้ยากขึ้น ดังนั้นรูปแบบการหายใจที่ไม่ได้ผลจึงทำให้เซลล์ได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอ (เซลล์ขาดออกซิเจน)

ผลที่ตามมาคือการอักเสบเรื้อรังระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอโรคทางเดินหายใจเรื้อรังและโรคเรื้อรังอื่น ๆ อีกมากมาย ตามความรู้ทางการแพทย์ทั่วไปการขาดออกซิเจนของเซลล์มักเป็นสาเหตุของโรคเช่นเบาหวานมะเร็งโรคหัวใจหรือความเหนื่อยล้าเรื้อรัง

จากข้อมูลของแพทย์และนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Buteyko การหายใจเร็วเกินไปไม่เพียง แต่เป็นผลมาจากโรคทางเดินหายใจเท่านั้น แต่ยังมักเกิดจากความเครียดและปฏิกิริยาตื่นตระหนก ในระยะยาวเขาเชื่อว่าการหายใจมากเกินไปจะกลายเป็นนิสัยและเป็นจุดเริ่มต้นของโรคต่างๆ

สำหรับการบำบัดจะดำเนินการหายใจทางจมูกอย่างสม่ำเสมอการหายใจแบบกะบังลมการหยุดหายใจเป็นเวลานานและการออกกำลังกายเพื่อผ่อนคลายเพื่อให้การหายใจเป็นปกติในระยะยาว การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าวิธี Buteyko สามารถลดการใช้ยากันชักได้ 90 เปอร์เซ็นต์และคอร์ติโซน 49 เปอร์เซ็นต์

หากการหายใจออกของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำเกินไปในระหว่างการลดลงร่างกายจะกลายเป็นกรดเกิน (acidosis) ภาวะเลือดเป็นกรดคือเมื่อ pH ของเลือดต่ำกว่า 7.35 ภาวะเลือดเป็นกรดที่เกิดขึ้นระหว่างการสะกดจิตเรียกอีกอย่างว่าภาวะเลือดเป็นกรดในระบบทางเดินหายใจ สาเหตุอาจเป็นอัมพาตของศูนย์ทางเดินหายใจการระงับความรู้สึกหรือกระดูกซี่โครงหัก ภาวะเลือดเป็นกรดในระบบทางเดินหายใจมีลักษณะหายใจถี่ริมฝีปากสีฟ้าและการขับของเหลวเพิ่มขึ้น ภาวะเลือดเป็นกรดสามารถนำไปสู่ความผิดปกติของหัวใจและหลอดเลือดที่มีความดันโลหิตต่ำภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและโคม่า