Efeito Bohr

Do Efeito Bohr indica a capacidade do oxigênio de se ligar à hemoglobina, dependendo do valor do pH e da pressão parcial do dióxido de carbono. É amplamente responsável pelas trocas gasosas em órgãos e tecidos. As doenças respiratórias e a respiração incorreta afetam o valor do pH do sangue por meio do efeito Bohr e interrompem as trocas gasosas normais.

Qual é o efeito Bohr?

O efeito Bohr recebeu o nome de seu descobridor Christian Bohr, pai do famoso físico Niels Bohr. Christian Bohr (1855-1911) reconheceu a dependência da afinidade do oxigênio (capacidade de ligar o oxigênio) da hemoglobina no valor do pH ou no dióxido de carbono ou na pressão parcial do oxigênio. Quanto mais alto o valor do pH, mais forte é a afinidade da hemoglobina com o oxigênio e vice-versa.

Junto com o efeito da ligação cooperativa de oxigênio e a influência do ciclo Rapoport-Luebering, o efeito Bohr permite que a hemoglobina seja um transportador ideal de oxigênio no organismo. Essas influências alteram as propriedades estéricas da hemoglobina. Dependendo das condições ambientais, é estabelecida a relação entre a hemoglobina T que se liga mal ao oxigênio e a hemoglobina R que se liga bem ao oxigênio. O oxigênio é normalmente absorvido pelos pulmões, enquanto o oxigênio é normalmente liberado nos outros tecidos.

Função e tarefa

O efeito Bohr garante que o corpo receba oxigênio por meio do transporte de oxigênio com a ajuda da hemoglobina. O oxigênio é ligado como um ligante ao átomo de ferro central da hemoglobina. O complexo proteico contendo ferro tem quatro unidades heme cada. Cada unidade heme pode ligar uma molécula de oxigênio. Assim, cada complexo de proteína pode conter até quatro moléculas de oxigênio.

A alteração das propriedades estéricas do heme como resultado da influência de prótons (íons de hidrogênio) ou outros ligantes altera o equilíbrio entre a forma de T e a forma de R da hemoglobina. Em tecidos consumidores de oxigênio, a ligação do oxigênio à hemoglobina é enfraquecida pela redução do valor do pH. É melhor entregue. Portanto, em tecidos metabolicamente ativos, um aumento na concentração de íons de hidrogênio leva a um aumento na liberação de oxigênio. A pressão parcial de dióxido de carbono no sangue aumenta ao mesmo tempo. Quanto mais baixo o valor de pH e mais alta a pressão parcial de dióxido de carbono, mais oxigênio é liberado. Isso continua até que o complexo de hemoglobina esteja completamente livre de oxigênio.

Nos pulmões, a pressão parcial do dióxido de carbono diminui por meio da expiração. Isso leva a um aumento no valor do pH e, portanto, também a um aumento na afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Portanto, além da liberação de dióxido de carbono, o oxigênio também é absorvido pela hemoglobina nos pulmões.

Além disso, a ligação cooperativa do oxigênio depende dos ligantes. O átomo central de ferro liga prótons, dióxido de carbono, íons cloreto e moléculas de oxigênio como ligantes. Quanto mais ligantes de oxigênio houver, mais forte será a afinidade do oxigênio nos locais de ligação restantes. No entanto, todos os outros ligantes enfraquecem a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Isso significa que quanto mais prótons, moléculas de dióxido de carbono ou íons cloreto estiverem ligados à hemoglobina, mais fácil será para o oxigênio restante ser liberado. No entanto, uma alta pressão parcial de oxigênio promove a ligação de oxigênio.

Além disso, uma forma diferente de glicólise ocorre nos eritrócitos e nas outras células. Este é o ciclo Rapoport-Luebering. O intermediário 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG) é formado durante o ciclo Rapoport-Luebering. O composto 2,3-BPG é um efetor alostérico na regulação da afinidade do oxigênio pela hemoglobina. Ele estabiliza a hemoglobina T. Isso promove a rápida liberação de oxigênio durante a glicólise.

A ligação do oxigênio à hemoglobina é enfraquecida pela redução do valor do pH, aumento da concentração de 2,3-BPG, aumento da pressão parcial do dióxido de carbono e aumento da temperatura. Isso aumenta a liberação de oxigênio. Por outro lado, o aumento do valor do pH, a diminuição da concentração de 2,3-BPG, a diminuição da pressão parcial do dióxido de carbono e a diminuição da temperatura do sangue são benéficos.

Doenças e enfermidades

A respiração acelerada no contexto de doenças respiratórias como asma ou hiperventilação como resultado de pânico, estresse ou hábito leva a um aumento no valor do pH por meio da exalação de dióxido de carbono aumentada devido ao efeito Bohr. Isso aumenta a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. A liberação de oxigênio nas células é dificultada. Portanto, padrões respiratórios ineficazes levam a um suprimento insuficiente de oxigênio para as células (hipóxia celular).

As consequências são inflamação crônica, sistema imunológico enfraquecido, doenças respiratórias crônicas e muitas outras doenças crônicas. De acordo com o conhecimento médico geral, a hipóxia celular costuma ser o gatilho para doenças como diabetes, câncer, doenças cardíacas ou fadiga crônica.

De acordo com o médico e cientista russo Buteyko, a hiperventilação não é apenas resultado de doenças respiratórias, mas também muitas vezes causada por estresse e reações de pânico. A longo prazo, ele acredita que a respiração excessiva se torna um hábito e o ponto de partida para várias doenças.

Para a terapia, respiração nasal consistente, respiração diafragmática, pausas respiratórias prolongadas e exercícios de relaxamento são realizados para normalizar a respiração em longo prazo. Vários estudos mostraram que o Método Buteyko pode reduzir o consumo de drogas anticonvulsivantes em 90% e de cortisona em 49%.

Se a exalação de dióxido de carbono for muito baixa durante a hipoventilação, o corpo torna-se excessivamente ácido (acidose). A acidose ocorre quando o pH do sangue está abaixo de 7,35. A acidose que ocorre durante a hipoventilação também é conhecida como acidose respiratória. As causas podem ser paralisia do centro respiratório, anestesia ou costelas quebradas. A acidose respiratória é caracterizada por falta de ar, lábios azuis e aumento da excreção de líquidos. A acidose pode causar distúrbios cardiovasculares com pressão arterial baixa, arritmias cardíacas e coma.