BohrEffekt

BohrEffekt bezeichnet ein physiologisches Phänomen, bei dem die Bindungsaffinität von Hämoglobin für Sauerstoff durch Änderungen des pH-Werts und der CO2-Konzentration moduliert wird. Benannt ist der Effekt nach dem dänischen Physiologen Christian Bohr, der ihn zu Beginn des 20. Jahrhunderts beschrieb. In Geweben mit erhöhter Stoffwechselaktivität steigt die CO2-Produktion und der pH-Wert sinkt; dies führt dazu, dass Hämoglobin Sauerstoff weniger stark bindet und vermehrt an das Gewebe abgegeben wird. In der Lunge, wo CO2 ausgeschieden wird und der pH-Wert steigt, nimmt die Affinität von Hämoglobin für O2 wieder zu, wodurch Sauerstoff aufgenommen wird.

Mechanismus: CO2 reagiert im roten Blutkörperchen mit Aminogruppen der Globinkette zu Carbamino-Verbindungen, während die Hydration von CO2 zu HCO3- und H+ die Protonenkonzentration erhöht. Die erhöhte H+-Konzentration protoniert bestimmte Restgruppen (beispielsweise Histidinreste) und stabilisiert durch Salzbrücken den T-State von Hämoglobin, wodurch die O2-Freigabe begünstigt wird. Der Bohr-Effekt wirkt als allosterischer Regulator der O2-Bindungskurve. Zusätzlich beeinflusst 2,3-Bisphosphoglycerat (2,3-BPG) die Affinität von deoxy-Hb zu O2, und Temperaturänderungen können den Effekt ebenfalls modulieren.

Bedeutung: Der BohrEffekt erleichtert die Abgabe von O2 in aktiven Geweben und die Aufnahme in der Lunge, trägt so wesentlich zur Anpassung der Sauerstoffversorgung an den Stoffwechsel bei und spielt eine Rolle bei physiologischen Zuständen wie körperlicher Belastung, Höhenanpassung und bestimmten Erkrankungen.