של ה אפקט בוהר מציין את יכולתו של חמצן להיקשר להמוגלובין בהתאם לערך ה- pH ולחץ החלקי הפחמן הדו-חמצני. זה אחראי במידה רבה על חילופי הגזים באיברים ורקמות. מחלות נשימה ונשימה לא נכונה משפיעות על ערך החומציות של הדם באמצעות אפקט בוהר ומשבשות את חילופי הגז הרגילים.
מהי אפקט בוהר?
אפקט בוהר נקרא על שם מגלהו כריסטיאן בוהר, אביו של הפיזיקאי הנודע נילס בוהר. כריסטיאן בוהר (1855-1911) הכיר בתלות של זיקת החמצן (היכולת לקשור חמצן) של המוגלובין בערך ה- pH או בפחמן הדו-חמצני או בלחץ החלקי. ככל שערך ה- pH גבוה יותר, כך זיקה החמצן של ההמוגלובין חזקה יותר ולהיפך.
יחד עם השפעת הכריכה השיתופית של חמצן והשפעת מחזור Rapoport-Luebering, אפקט בוהר מאפשר להמוגלובין להיות טרנספורטר חמצן אידיאלי בגוף. השפעות אלה משנות את המאפיינים הסטריים של המוגלובין. בהתאם לתנאי הסביבה, נקבע היחס בין המוגלובין T המחייב חמצן לקוי לבין המוגלובין המחייב היטב חמצן. בדרך כלל תופס חמצן בריאות, ואילו בדרך כלל משתחרר חמצן ברקמות האחרות.
פונקציה ומשימה
אפקט בוהר מבטיח כי לגוף יסופק חמצן על ידי העברת חמצן בעזרת המוגלובין. החמצן נקשר כליגנד לאטום הברזל המרכזי של המוגלובין. קומפלקס החלבונים המכיל ברזל כולל ארבע יחידות ההם כל אחת. כל יחידת heme יכולה לקשור מולקולת חמצן. כך כל קומפלקס חלבון יכול להכיל עד ארבע מולקולות חמצן.
שינוי התכונות הסטריקיות של ההאם כתוצאה מהשפעת הפרוטונים (יוני מימן) או ליגנדים אחרים מעביר את שיווי המשקל בין צורת ה- T לצורת R של המוגלובין. ברקמות המשתמשות בחמצן, קשירת החמצן להמוגלובין נחלשת על ידי הורדת ערך ה- pH. זה מועבר טוב יותר. לכן ברקמות פעילות מטבוליות, עלייה בריכוז יון המימן מביאה לשחרור מוגבר של חמצן. הלחץ החלקי של הפחמן הדו-חמצני של הדם עולה במקביל. ככל שערך ה- pH נמוך יותר וככל שלחץ החלקי הפחמן הדו-חמצני גבוה יותר, כך נמסרים יותר חמצן. זה נמשך עד שמתחם ההמוגלובין נטול חמצן לחלוטין.
בריאות, הלחץ החלקי של הפחמן הדו-חמצני יורד באמצעות הנשיפה. זה מוביל לעלייה בערך ה- pH ובכך גם לעלייה בזיקת החמצן של המוגלובין. לכן, בנוסף לשחרור הפחמן הדו-חמצני, חמצן נלקח גם הוא על ידי ההמוגלובין.
יתר על כן, הקשר הקואופרטיבי של חמצן תלוי ברצועות. אטום הברזל המרכזי קושר פרוטונים, פחמן דו חמצני, יוני כלוריד ומולקולות חמצן כליגנדים. ככל שיש יותר ligigs חמצן, כך זיקה החמצן חזק יותר באתרי הכריכה הנותרים. עם זאת, כל שאר הליגנדים מחלישים את הזיקה של המוגלובין לחמצן. משמעות הדבר היא שככל שפרוטונים, מולקולות דו תחמוצת הפחמן או יוני הכלוריד קשורים להמוגלובין, כך קל יותר לשחרר את החמצן שנותר. עם זאת, לחץ חלקי גבוה של חמצן מקדם קשירת חמצן.
בנוסף, דרך אחרת של גליקוליזה מתרחשת באריתרוציטים מאשר בתאים האחרים. זהו מחזור רפופורט-לוברינג. ביניים 2,3-ביספוספוגליצרט (2,3-BPG) נוצר במהלך מחזור רפופורט-לוברנג. המתחם 2,3-BPG הוא מעין אלוסטרלי בוויסות זיקת החמצן להמוגלובין. זה מייצב את המוגלובין T. זה מקדם את השחרור המהיר של חמצן במהלך גליקוליזה.
קשר החמצן להמוגלובין נחלש מירידה בערך ה- pH, עליית הריכוז של 2,3-BPG, עליית הלחץ החלקי של הפחמן הדו-חמצני ועליית הטמפרטורה. זה מגביר את שחרור החמצן. לעומת זאת, מועילה העלייה בערך ה- pH, הירידה בריכוז 2,3-BPG, הירידה בלחץ החלקי של הפחמן הדו-חמצני והירידה בטמפרטורת הדם.
מחלות ומחלות
נשימה מואצת בהקשר של מחלות נשימה כמו אסטמה או היפר-ונטילציה כתוצאה מפאניקה, לחץ או הרגל מביאה לעלייה בערך ה- pH בגלל עליית הנשיפה הפחמן הדו-חמצני כתוצאה מאפקט בוהר. זה מגביר את זיקת החמצן של המוגלובין. שחרור החמצן בתאים מקשה יותר. לכן דפוסי נשימה לא יעילים מביאים לאספקה מספקת של התאים בחמצן (היפוקסיה של התא).
ההשלכות הן דלקת כרונית, מערכת חיסון מוחלשת, מחלות נשימה כרוניות ומחלות כרוניות רבות אחרות. על פי הידע הרפואי הכללי, היפוקסיה של תאים היא לרוב הטריגר למחלות כמו סוכרת, סרטן, מחלות לב או עייפות כרונית.
לדברי הרופא והמדען הרוסי בוטייקו, היפר-ונטילציה אינה רק תוצאה של מחלות נשימה, אלא היא נגרמת לעתים קרובות גם בגלל לחץ ותגובות פאניקה. בטווח הארוך, הוא מאמין ששריפת יתר הופכת להרגל ונקודת המוצא של מחלות שונות.
לטיפול מתבצעות נשימות באף עקביות, נשימה סרעפתית, הפסקות נשימה מורחבות ותרגילי הרפיה על מנת לנרמל נשימה לטווח הארוך. מספר מחקרים הראו כי שיטת בוטייקו יכולה להפחית את צריכת התרופות נגד פרכוסים ב 90 אחוז ואת הקורטיזון ב 49 אחוז.
אם הנשיפה של פחמן דו חמצני נמוכה מדי במהלך היפוונטילציה, הגוף הופך לחומצי יתר (אסידוזיס). Acidosis הוא כאשר pH של הדם הוא מתחת 7.35. החמצת המתרחשת במהלך היפוונטילציה ידועה גם בשם חמצת נשימה. הסיבות יכולות להיות שיתוק של מרכז הנשימה, הרדמה או צלעות שבורות. חמצת נשימה מאופיינת בקוצר נשימה, שפתיים כחולות והפרשת נוזלים מוגברת. חומציות יכולה להוביל להפרעות לב וכלי דם עם לחץ דם נמוך, הפרעות בקצב הלב ותרדמת.
