ボーア効果は、結合能力を特徴付けます。 酸素 〜へ ヘモグロビン PH の関数として カーボン 二酸化物分圧。 臓器や組織でのガス交換に大きく関与しています。 呼吸器疾患と不適切 呼吸 影響を及ぼす 血 ボーア効果を介したPHは、通常のガス交換を妨害します。
ボーア効果とは何？
ボーア効果により、 酸素 の助けを借りて酸素を運ぶことによって体に供給 ヘモグロビン。 ボーア効果は、有名な物理学者ニールス・ボーアの父である発見者クリスチャン・ボーアにちなんで名付けられました。 クリスチャン・ボーア（1855-1911）は、 酸素 の親和性（酸素と結合する能力） ヘモグロビン PH値または カーボン 二酸化物または酸素分圧。 PH が高いほど、ヘモグロビンの酸素親和性が強くなり、逆もまた同様です。 酸素の協調的結合の効果および Rapoport-Luebering サイクルの影響とともに、ボーア効果は、ヘモグロビンが生物の理想的な酸素輸送体になることを可能にします。 これらの影響は、ヘモグロビンの立体特性を変化させます。 環境条件に応じて、酸素結合の弱い T ヘモグロビンと酸素結合の良い R ヘモグロビンの比率が調整されます。 したがって、酸素は通常、肺で取り込まれますが、酸素は通常、他の組織で放出されます。
機能と役割
ボーア効果は、ヘモグロビンの助けを借りて酸素を輸送することにより、体に酸素を確実に供給します。 この過程で、酸素が配位子として中央に結合します。 鉄 ヘモグロビンの原子。 は 鉄含有タンパク質複合体は、それぞれ XNUMX つのヘム ユニットを持っています。 各ヘム ユニットは、XNUMX つの酸素分子を結合できます。 したがって、各タンパク質複合体は最大 XNUMX つの酸素を含むことができます。 。 プロトンの影響によりヘムの立体特性を変化させることにより (水素化 イオン) または他の配位子では、ヘモグロビンの T 型と R 型の間の平衡がシフトします。 酸素を消費する組織では、PH が低下することにより、ヘモグロビンへの酸素結合が弱まります。 より良くリリースされます。 したがって、代謝的に活性な組織では、 水素化 expression CMS 濃度を選択します。 カーボン の二酸化物分圧 血 同時に増加します。 PH値が低くなるほど高くなります。 二酸化炭素 分圧が高いほど、より多くの酸素が放出されます。 これは、ヘモグロビン複合体が完全に脱酸素化されるまで続きます。 肺では、 二酸化炭素 呼気により分圧が低下します。 これにより、PH値が増加し、ヘモグロビンの酸素親和性が増加します。 したがって、肺では、ヘモグロビンによる酸素の取り込みが同時に起こります。 二酸化炭素 リリース。 さらに、酸素の協調的結合は配位子に依存します。 中央 鉄 原子は陽子、二酸化炭素、 塩化 イオンと酸素 リガンドとして。 より多くの酸素配位子が存在するほど、残りの結合部位での酸素親和性が強くなります。 ただし、他のすべてのリガンドは、酸素に対するヘモグロビンの親和性を弱めます。 これは、より多くの陽子、二酸化炭素を意味します or 塩化 イオンがヘモグロビンに結合すると、残りの酸素が放出されやすくなります。 ただし、酸素分圧が高いと、酸素結合が促進されます。 さらに、解糖の異なる経路が行われます。 赤血球 他の細胞よりも。 これがラポポートとルベリングのサイクルです。 Rapoport-Luebering サイクル中に、中間体の 2,3-bisphosphoglicerate (2,3-BPG) が形成されます。 化合物 2,3-BPG は、ヘモグロビンへの酸素親和性の調節におけるアロステリック エフェクターです。 T-ヘモグロビンを安定させます。 これは解糖中の急速な酸素放出を促進します。 このように、ヘモグロビンへの酸素結合はPHを下げることで弱まり、 濃度 2,3-BPG、二酸化炭素分圧の増加、および温度の上昇。 その結果、酸素供給量が増加します。 逆にPHの増加、2,3-BPGの減少 濃度、二酸化炭素分圧の減少と減少 血 温度が促進します。
病気と病気
加速されました 呼吸 のような呼吸器疾患の文脈で ぜんそく or 過呼吸 パニックのせいで、 ストレス、または習慣は、ボーア効果による二酸化炭素の呼気の増加を介して PH の増加につながります。 これにより、ヘモグロビンの酸素親和性が強化されます。 細胞内の酸素供給はより困難になります。 したがって、無効 呼吸 パターン つながる 細胞への酸素の供給不足（細胞低酸素症）。 結果は慢性的です 炎症、弱体化 免疫システム、慢性呼吸器疾患および他の多くの慢性疾患。 一般的な医学知識によると、細胞の低酸素症は、次のような病気を引き起こすことがよくあります。 糖尿病, 癌, ハート 病気または 慢性疲労。 ロシアの医師で科学者のブテイコによると、 過呼吸 呼吸器疾患の結果だけでなく、 ストレス とパニック反応。 長期的には、過呼吸は習慣になり、さまざまな病気の出発点になると彼は言います。 治療 一貫性のある 鼻呼吸、横隔膜呼吸、長時間の呼吸停止、および 緩和 長期的に呼吸を正常に戻すためのエクササイズ。 いくつかの研究は、ブテイコ法が抗けいれん薬の使用を90パーセント削減できることを示しています。 コーチゾン 49パーセント。 低換気の一環として二酸化炭素の排出が不十分な場合、体は過度に酸性になります（アシドーシス). アシドーシス 血中PHが7.35未満の場合に発生します。 は アシドーシス 低換気中に発生することも呼ばれます 呼吸性アシドーシス。 原因には、呼吸中枢の麻痺が含まれる場合があります。 麻酔、または肋骨骨折。 の典型的な 呼吸性アシドーシス 息切れ、唇の青い色、体液排泄の増加です。 アシドーシスは心血管障害を引き起こす可能性があります。 血圧, 心不整脈, 昏睡.
