
【機】 bohr effeet
wave
【化】 wave
【醫】 deflection; flumen; flumina; kymo-; wave
ear; erbium
【醫】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
effect
【醫】 effect
波耳效應(Bohr Effect)是指血液中二氧化碳分壓(PCO₂)升高、氫離子濃度(H⁺)增加(即pH值降低)或溫度升高時,血紅蛋白與氧氣的親和力下降的現象。該效應由丹麥生理學家克裡斯蒂安·波耳(Christian Bohr)于1904年首次發現并命名,是機體調節氧氣運輸與釋放的重要生理機制。
pH值的影響
當血液pH值降低(酸性環境)時,氫離子(H⁺)與血紅蛋白的特定氨基酸殘基(如組氨酸)結合,引起血紅蛋白構象變化,降低其與氧氣的結合能力,促進氧氣在組織中的釋放。
公式表達:
$$
text{HbO}_2 + text{H}^+ rightleftharpoons text{HbH}^+ + text{O}_2
$$
二氧化碳的作用
CO₂可通過兩種途徑增強波耳效應:
波耳效應關注pH/PCO₂對血紅蛋白氧親和力的調節,而希爾效應(Haldane Effect)描述氧合狀态對CO₂運輸能力的影響——脫氧血紅蛋白結合CO₂和H⁺的能力更強。兩者共同構成氧-二氧化碳交換的生理平衡。
波耳效應障礙可能導緻組織缺氧,見于某些血紅蛋白病(如鐮狀細胞貧血)或酸中毒引發的氧解離曲線左移。治療中需通過糾正酸堿失衡恢複效應功能。
參考資料
波耳效應(Bohr Effect)是描述血液中pH值或二氧化碳分壓(pCO₂)變化對血紅蛋白(Hb)結合氧氣能力影響的生理現象。以下為詳細解釋:
組織中的氧氣釋放
在代謝活躍的組織(如肌肉)中,二氧化碳積累導緻pH降低。此時,波耳效應促使血紅蛋白釋放更多氧氣,滿足組織需求。
肺部的氧氣結合
在肺部,二氧化碳被排出,pH升高,血紅蛋白對氧氣的親和力增強,從而更高效地結合氧氣。
氧解離曲線的移動可通過以下關系式體現: $$ text{HbO}_2 + H^+ rightleftharpoons text{HbH} + O_2 $$ 當H⁺濃度(pH降低)或pCO₂升高時,平衡右移,氧氣釋放增加。
通過這一機制,波耳效應在高等動物的有氧代謝和氣體交換中起關鍵作用。
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