Войти
Эффект Холдейна - это свойство гемоглобина, впервые описанное Джоном Скоттом Холдейном. Оксигенация крови в легких вытесняет диоксид углерода из гемоглобина, что увеличивает удаление диоксида углерода. Это свойство и есть эффект Холдейна. Следовательно, насыщенная кислородом кровь имеет пониженное сродство к диоксиду углерода. Таким образом, эффект Холдейна описывает способность гемоглобина переносить повышенные количества диоксида углерода (CO 2) в деоксигенированном состоянии в противоположность оксигенированному состоянию. Высокая концентрация CO 2 способствует диссоциации оксигемоглобина.
Двуокись углерода может связываются с амино группами, образуя карбамино соединения. Аминогруппы доступны для связывания на N-концах и в боковых цепях остатков аргинина и лизина в гемоглобине. Это образует карбаминогемоглобин. Карбаминогемоглобин вносит основной вклад в эффект Холдейна.
Остатки гистидина в гемоглобине могут принимать и действовать как буферы. Деоксигенированный гемоглобин является лучшим акцептором протонов, чем оксигенированная форма.
В эритроцитах фермент карбоангидраза катализирует превращение растворенного диоксида углерода в угольная кислота, которая быстро диссоциирует на бикарбонат и свободный протон :
By Принцип Ле Шателье : все, что стабилизирует образующийся протон, вызовет сдвиг реакции вправо, таким образом, повышенное сродство дезоксигемоглобина к протонам увеличивает синтез бикарбоната и, соответственно, увеличивает способность дезоксигенированной крови к углекислому газу. Большая часть углекислого газа в крови находится в форме бикарбоната. Только очень небольшое количество фактически растворяется в виде диоксида углерода, а оставшееся количество диоксида углерода связывается с гемоглобином.
Помимо усиления удаления диоксида углерода из тканей, потребляющих кислород, эффект Холдейна способствует диссоциации диоксида углерода от гемоглобина в присутствии кислорода. В богатых кислородом капиллярах легких это свойство вызывает перемещение углекислого газа в плазму, поскольку кровь с низким содержанием кислорода попадает в альвеолы и имеет жизненно важное значение для альвеолярного газообмена.
Общее уравнение для эффекта Холдейна:
Однако это уравнение сбивает с толку, поскольку оно отражает в первую очередь эффект Бора. Значение этого уравнения заключается в понимании того, что оксигенация Hb способствует диссоциации H от Hb, что смещает равновесие бикарбонатного буфера в сторону образования CO 2 ; следовательно, CO 2 высвобождается из эритроцитов.
У пациентов с заболеванием легких легкие могут быть не в состоянии увеличить альвеолярную вентиляцию перед лицом повышенного количества растворенного CO 2.
Это частично объясняет наблюдение, что у некоторых пациентов с эмфиземой может наблюдаться повышение P aCO2(парциальное давление растворенного в артериях углекислого газа) после введения дополнительных кислорода, даже если содержание CO 2 остается равным.
