Interested Article - Эффект Холдейна

Эффект Холдейна — свойство гемоглобина , впервые описанное Джоном Скоттом Холдейном . крови в легких вытесняет углекислый газ из гемоглобина , что увеличивает удаление углекислого газа . Это свойство является эффектом Холдейна. Следовательно, насыщенная кислородом кровь имеет пониженное сродство к углекислому газу. Таким образом, эффект Холдейна описывает способность гемоглобина переносить повышенное количество углекислого газа ( C O ₂ ) в состоянии, не содержащем кислород , в отличие от состояния, насыщенного кислородом . Высокая концентрация CO ₂ способствует диссоциации оксигемоглобина .

Обмен

Остатки гистидина в гемоглобине могут принимать и действовать как буферы. Дезоксигенированный гемоглобин является лучшим акцептором протонов , чем оксигенированная форма.

В эритроцитах фермент карбоангидраза катализирует превращение растворенного диоксида углерода в углекислоту, которая быстро диссоциирует на бикарбонат и свободный протон:

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃ → H ⁺ + HCO ₃ ⁻

По принципу Ле-Шателье , все, что стабилизирует полученный протон , вызовет смещение реакции вправо, таким образом, повышенное сродство дезоксигемоглобина к протонам усиливает синтез бикарбоната и, соответственно, увеличивает способность деоксигенированной крови к диоксиду углерода . Большая часть углекислого газа в крови находится в форме бикарбоната. Только очень небольшое количество фактически растворяется в виде диоксида углерода , а оставшееся количество диоксида углерода связано с гемоглобином .

В дополнение к усилению удаления диоксида углерода из тканей, потребляющих кислород , эффект Холдейна способствует диссоциации диоксида углерода от гемоглобина в присутствии кислорода . В богатых кислородом капиллярах легкого, это свойство вызывает смещение углекислого газа в плазму, когда кровь с низким содержанием кислорода проникает в альвеолу и жизненно важна для альвеолярного газообмена .

Общее уравнение для эффекта Холдейна:

H ⁺ + HbO ₂ ⇌ H ⁺ Hb + O ₂ ;

Однако это уравнение сбивает с толку, поскольку оно отражает в первую очередь эффект Бора . Значение этого уравнения заключается в понимании того, что оксигенация Hb способствует диссоциации H ⁺ от Hb , что сдвигает равновесие бикарбонатного буфера в сторону образования CO ₂ ; поэтому CO ₂ выделяется из эритроцитов.

Клиническое значение

У пациентов с легочными заболеваниями легкие могут быть неспособны увеличить альвеолярную вентиляцию при повышенном количестве растворенного CO ₂ .

Это частично объясняет наблюдение, что у некоторых пациентов с эмфиземой может наблюдаться увеличение PaCO2 (парциальное давление артериального растворенного углекислого газа ) после введения дополнительного кислорода , даже если содержание CO ₂ остается равным.