산소해리곡선 : 할덴효과, 보어효과

• 할덴효과
• 보어효과

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1. 할덴효과

• 헤모글로빈 등의 호흡색소에서 산소포화도가 높아지면, 그 색소가 함유되어 있는 용액(일반적으로는 혈액)이 유지하는 이산화탄소량이 적어지는 현상. J.S. Haldane이 발견하였다. 이 현상에는 다음 2가지 기구가 포함된다.
• (1) 산소 부가에 따라 호흡색소의 이산화탄소에 대한 친화성이 저하되는 것에 의한 직접 결과이다.
• (2) 호흡색소가 갖는 완충작용을 통해 일어나는 것이다. 산소 부가에 따라 호흡색소의 산잔기 해리상수가 저하된다. 그 때문에 산소분압이 낮은 조직에서 산소를 해리한 호흡색소는 좀더 약한 산이 하고 좀더 강한 완충작용을 나타낸다. 그 결과 H＋＋HCO3－⇌H2CO3⇌H2O＋CO2의 평형이 왼쪽으로 기울어 이산화탄소가 용액에 보존된다.
• 한편, 폐포 등의 가스교환기관에서는 호흡색소가 산소와 결합하여 완충작용이 약해지기 때문에 상기의 평형이 오른쪽으로 기울어서 이산화탄소가 방출된다. 이와 같이 할덴효과는 산소의 운반에서 보어효과와 같은 기구로 이산화탄소의 운반을 능률적으로 수행하지만 양자는 독립적인 현상이다.

2. 보어효과

• 헤모글로빈과 같은 산소운반기능을 갖는 물질이 수용액 또는 혈액 속에 있을 때 CO²분압이 상승하거나 또는 pH가 저하되면 산소분압에 변화가 없어도 산소포화도가 감소하여 산소가 전달체에서 쉽게 분리되는 현상. B. Bohr가 발견하여 헤모글로빈이 산소와 결합하면 혈액을 유지하는 이산화탄소량이 저하되는 Haldane효과와 더불어 Bohr-Haldane effect라고 한다.
• 이 효과는 산소를 운반하는 헤모글로빈이 이산화탄소가 많은 체내의 조직으로 산소를 운반하고, 폐에서는 헤모글로빈이 산소와 같이 이산화탄소를 방출하는 데 유리하다. 산소포화도가 50%가 될 때의 산소분압을 P50으로 나타내면 보어효과의 크기는 ΔlogP50/ ΔpH로 나타낼 수 있다.

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* 산소해리곡선

산소해리곡선

• 헤모글로빈의 산소포화에 영향을 미치는 요인 : PO², PCO², PH, 혈액온도
• 산소포화도와 산소분압의 관계를 표시한 그래프