Боров ефекат

Од Боров ефекат означава способност кисеоника да се веже за хемоглобин, у зависности од пХ вредности и парцијалног притиска угљен диоксида. У великој мери је одговоран за размену гасова у органима и ткивима. Респираторне болести и неправилно дисање утичу на пХ вредност крви кроз Бохр ефекат и нарушавају нормалну размену гасова.

Шта је Боров ефекат?

Боров ефекат добио је име по проналазачу Цхристиану Бохру, оцу славног физичара Ниелса Бора. Цхристиан Бохр (1855-1911) препознао је зависност афинитета кисеоника (способност везивања кисеоника) хемоглобина од пХ вредности или парцијалног притиска угљен-диоксида или кисеоника. Што је већа пХ вредност, то је јачи афинитет кисеоника у хемоглобину и обрнуто.

Заједно са ефектом кооперативног везивања кисеоника и утицајем циклуса Рапопорт-Луеберинг, Боров ефекат омогућава да хемоглобин буде идеалан преносник кисеоника у организму. Ови утицаји мењају стерицка својства хемоглобина. У зависности од околинских услова, успоставља се однос између лоше везујућег кисеоника Т-хемоглобина и Р-хемоглобина који добро веже кисеоник. Кисик се обично узима у плућима, док се кисеоник обично ослобађа у осталим ткивима.

Функција и задатак

Боров ефекат осигурава да се тело снабдева кисеоником транспортујући кисеоник уз помоћ хемоглобина. Кисеоник је везан као лиганд са централним атомом гвожђа хемоглобина. Комплекс протеина који садржи гвожђе садржи по четири хеме јединице. Свака хеме јединица може везати молекул кисеоника. Тако сваки протеински комплекс може да садржи до четири молекула кисеоника.

Промјена стерицких својстава хема као резултат утицаја протона (јони водоника) или других лиганда помиче равнотежу између Т-облика и Р-облика хемоглобина. У ткивима која троше кисеоник, веза кисика према хемоглобину је ослабљена смањењем пХ вредности. Боље се испоручује. Због тога у метаболички активним ткивима повећање концентрације јона водоника води до повећаног ослобађања кисеоника. Парцијални притисак угљен-диоксида у крви се истовремено повећава. Што је нижа пХ вредност и што је виши парцијални притисак угљен-диоксида, то више отпушта кисеоник. То иде толико далеко док комплекс хемоглобина не буде потпуно без кисеоника.

У плућима се парцијални притисак угљен-диоксида смањује издахом. То доводи до повећања пХ вредности, а самим тим и до повећања афинитета кисеоника хемоглобина. Због тога, поред ослобађања угљен-диоксида, хемоглобин у плућима узима и кисеоник.

Надаље, кооперативно везање кисика овиси о лигандима. Централни атом гвожђа веже протоне, угљен диоксид, хлоридне јоне и молекуле кисеоника као лиганде. Што више лиганда има кисеоник, то је јачи афинитет кисеоника на преосталим местима везивања. Међутим, сви други лиганди слабе афинитет хемоглобина према кисеонику. То значи да што се више протона, молекула угљен-диоксида или хлоридних јона веже на хемоглобин, то је лакше да се ослободи преостали кисеоник. Међутим, високи парцијални притисак кисеоника потиче везивање кисеоника.

Поред тога, у еритроцитима се одвија другачији начин гликолизе него у осталим ћелијама. Ово је циклус Рапопорт-Луеберинг. Интермедијарни 2,3-бисфосфоглицерат (2,3-БПГ) настаје током циклуса Рапопорт-Луеберинг. Једињење 2,3-БПГ је алостерни ефектор у регулацији афинитета кисеоника за хемоглобин. Стабилише Т-хемоглобин. Ово поспешује брзо ослобађање кисеоника током гликолизе.

Веза кисеоника за хемоглобин је ослабљена снижавањем пХ вредности, порастом концентрације 2,3-БПГ, повећањем парцијалног притиска угљен-диоксида и повећањем температуре. Ово повећава ослобађање кисеоника. Супротно томе, повећање пХ вредности, смањење концентрације 2,3-БПГ, пад парцијалног притиска угљен-диоксида и смањење температуре у крви су корисни.

Болести и тегобе

Убрзано дисање у контексту респираторних болести, као што су астма или хипервентилација као последица панике, стреса или навике, доводи до повећања пХ вредности путем повећаног издисаја угљен-диоксида због Боровог ефекта. То повећава афинитет хемоглобина према кисеонику. Ослобађање кисеоника у ћелијама постаје отежано. Због тога, неефикасни обрасци дисања доводе до недовољног снабдевања ћелија кисеоником (ћелијска хипоксија).

Последице су хронична упала, ослабљени имуни систем, хроничне респираторне болести и многа друга хронична обољења. Према општим медицинским сазнањима, ћелијска хипоксија често је покретач болести попут дијабетеса, рака, срчаних болести или хроничног умора.

Према руском лекару и научнику Бутеико, хипервентилација није само последица респираторних болести, већ је често изазвана и стресом и паничним реакцијама. Дугорочно, он верује да прекомерно дисање постаје навика и полазна основа за разне болести.

За терапију се изводе конзистентно назално дисање, дијафрагматично дисање, продужене паузе за дисање и вежбе опуштања како би се дугорочно нормализирало дисање. Неколико студија је показало да метода Бутеико може смањити потрошњу антиспазмодичних лекова за 90 процената, а кортизона за 49 процената.

Ако је издисај угљен-диоксида пренизак током хиповентилације, тело постаје прекомерно кисело (ацидоза). Ацидоза је када је вредност крви испод 7,35. Ацидоза која настаје током хиповентилације позната је и као респираторна ацидоза. Узроци могу бити парализа респираторног центра, анестезија или сломљена ребра. Респираторну ацидозу карактерише краткоћа даха, плаве усне и појачано излучивање течности. Ацидоза може довести до кардиоваскуларних поремећаја са ниским крвним притиском, срчаним аритмијама и комом.