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Bohr-Effekt
Weiteres empfehlenswertes FachwissenWirkung des pH-WertsEine Senkung des pH-Wertes erfolgt insbesondere beim anaerob arbeitenden Muskel. Das in der Glykolyse gewonnene Pyruvat kann nicht zu aktivierter Essigsäure (Acetyl-CoA) decarboxyliert und dem Citrat-Zyklus zugeführt werden. Vielmehr wird Pyruvat zu Lactat umgesetzt, was dann zu einer Ansäuerung des Blutes führt. Die Senkung des Blut-pH-Werts verschlechtert die Affinität von Hämoglobin zu Sauerstoff, so dass dieser leichter ins Blut abgegeben wird. Bereits eine Senkung des pH-Werts um 0,2 hat einen 20%igen Affinitätsverlust zur Folge. Durch den geringen pH-Wert wird der Imidazol-Ring des distalen Histidins des Hämoglobins protoniert, was die Desoxyhämoglobin-Form stabilisiert. Des Weiteren ist Hb basischer als HbO2, wenn es also seinen Sauerstoff abgegeben hat, kann es leichter Protonen [H+] aufnehmen, und wirkt als körpereigener Puffer. Wirkung des CO2-PartialdrucksEin hoher CO2-Partialdruck findet sich ebenfalls in stoffwechselaktivem Gewebe. Hier tritt CO2 mit terminalen Aminogruppen des Hämoglobins unter Bildung von Carbamat-Strukturen in Wechselwirkung. Auch das stabilisiert die Desoxyhämoglobin-Form des Hämoglobins. Auch in der Lunge ist er von Bedeutung. Dort kehrt sich der eben beschriebene Effekt um. Der CO2-Partialdruck sinkt stark und zwar dadurch, dass CO2 in die Atemluft abdiffundiert, wobei sich die Affinität des Hämoglobins zu Sauerstoff wieder auf das Maximum steigert. Der hohe Sauerstoff-Partialdruck in den Lungenbläschen tut das übrige, um das Hämoglobin wieder mit Sauerstoff zu beladen. Die beiden entscheidenden Wirkungen des Bohr-Effekts sind somit die Regulation des Gasaustauschs sowie die gezielte Versorgung stoffwechselaktiver Organe mit Sauerstoff. Der dänische Physiologe Christian Bohr (1855-1911), Vater des Physikers Niels Bohr, entdeckte den Effekt, der schließlich nach ihm benannt wurde. Die Affinität des Hämoglobins zu Sauerstoff hängt außerdem von der (2,3-Bisphosphoglycerat)-Konzentration (Wichtig bei der Sauerstoffversorgung des Fetus) und der Temperatur ab. Diese Phänomene werden aber nicht dem Bohr-Effekt zugeordnet. Siehe auch |
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