Se oxyhaemoglobin dissosiaatio käyrä

lyhyt historia happea hemoglobiini dissosiaatio käyrä

alkuperäinen 1904 artikkelissa kuvataan käyrä, käännetty lukemis ilo, on saatavilla ilmaiseksi courtesy of the University of Delaware., Se oli kirjoittanut Christian Bohr itse (ja Bohr Vaikutus fame), co-kirjoittajat Karl Albert Hasselbalch (kyllä, että Hasselbalch) ja August Krogh, joka tunnetaan parhaiten Krogh”s Periaate vertaileva menetelmä biologia. Hänen vaikutuksestaan tutkijat päättivät ehkä käyttää koiran ja hevosen verta. Tai, ehkä, sivistynyt hattu ja takki päivää 1904 ajatus korjuu valtavia määriä ihmisen veressä tutkimus oli jotenkin vastenmielistä nämä herrat tieteen., Varmasti, veri on ollut tuoretta, koska tässä vaiheessa en tiedä mitään tekniikka tutkijoiden käytössä joka olisi pitänyt se neste kovin pitkään.

But let us digress no further. Tutkijat, aseistettu laitteet, niiden suunnittelu, valmistettu kuvaaja happipitoisuus veressä eri osittainen paineet happea ja hiilidioksidia. Tämä kaavio on esitetty alla täysin muuttumattomana, kunnioituksesta näitä perustajaisiä kohtaan, ilman lupaa keneltäkään.,

Yksi voi arvostaa päässä pienen välähdyksen, että nämä käyrät hyvin läheisesti muistuttavat moderni edustus näitä suhteita. Luulin, että käsite ”happisaturaation” oli tässä vaiheessa kehittymätön, kirjoittajat eivät tuota taulukko huomautuksensa, jossa luetellaan ”hapenkulutus prosenttia” eri osittainen paineet O2-ja CO2.

suhde hemoglobiini kylläisyys ja hapen osapaine oli ilmaistu yhtälö, jonka J. W. Severinghaus vuonna 1979 (Kyllä, että Severinghaus)., Tässä paperi, Severinghaus käyttää hänen yhtälö laskea taulukon arvot standardin ihmisen veren O2 dissosiaatio käyrä 37°C ja pH 7.40.

yksi yllättyisi siitä, kuinka vaikea tämä taulukko on jäljittää verkossa! Kaikki, mitä Googlen hakutuloksista saa, on jotain paskamaista dissosiaatiokäyräkuvaa, jonka päälle heitetään muutama ”kiinnostuksen arvo”, tai jotain 38°C: ssa laskettua tai pahempaa. Edun säilyttäminen henkinen perintö J. W. Severinghaus, ja tehdä se saataville fysiologia harrastaja, olen jäljentää hänen tiedot alla olevassa taulukossa.,

Aseistettu Excel, yksi voi kytkeä nämä arvot kuvaajan generaattori, ja saapuu tutun näköinen happi-hemoglobiini dissosiaatio käyrä.

etu Severinghaus malli on, että se on vahvistettu kokeellisesti: se sopii ihmisverta tiedot sisällä 0.55% ja kyllästyminen prosenttiyksikköä. Lisäksi, se on analyyttisesti käännettävissä: yksi voi käyttää yhtälö laskea pO2 alkaen sO2, ja päinvastoin.,

Lisäksi, Viiva ja Bassingthwaite on julkaissut erinomaisen artikkelin vuonna 2010, esittelee joukon happea hemoglobiini dissosiaatio käyrät piirretään käyttäen matemaattinen malli, jonka he ovat kehittäneet. Heidän alkuperäiset kaavionsa löytyvät täältä. He ovat luoneet Java-sovelman, joka toimii tämän mallin, saatavilla www.physiome.org näin kuka tahansa voi luoda minkä tahansa dissosiaatiokäyrän missä tahansa olosuhteissa., Esimerkiksi, kun viidentoista minuutin rukkaamalla noin, minulla oli mahdollisuus tuottaa sarjan käyrät kuvastavat neljä suurta vaikutteita muoto dissosiaatiota käyrä:

huolimatta kätevästi voisivat tuottaa käyrä tahansa joukko parametreja, kaaviot muualla tällä sivustolla perustuvat Severinghaus tiedot, ja Siggaard-Andersen laskentamenetelmät muoto dissosiaatiota käyrä. Tärkein syy Siggaard-Andersenin menetelmän jatkamiseen on se, että radiometri käyttää sitä ABG-koneissaan., Toinen syy on suurelta osin historiallinen, juurtunut kirjoittajat” ensivaikutelman, että Dash-Bassingthwaite malli tuotti virheellisiä käyrät. Aiemmissa versioissa tämä luku väärin väittää, että 0,0 mmol/L 2,3-DPG että p50 on tarkoitus olla noin 10 mmhg, toisin kuin arvo syntyy malli. Erään kanssakirjoittajan kanssa käydyn onnekkaan kirjeenvaihdon seurauksena tämä asia kuitenkin korjattiin., Päälle, että, tarkistettu versio malli (Dash et al, 2016) on nyt saatavilla ja antaa luotettavia tuloksia jopa todella häiriintynyt olosuhteissa (esimerkiksi silloin, jos pH on yli 8.5).

joka tapauksessa, nyt kun meillä on käsitys, miltä sigmoidikäyrä näyttää, kysymme: miksi se kaartaa niin?

positiivisen cooperatiivisuuden käsite

hemoglobiini on heterotetrameeriproteiini. Se koostuu kahdesta α-hemoglobiinista ja kahdesta β-hemoglobiinialayksiköstä. Jokainen alayksikkö sitoo happea itsenäisesti., Sitten, kun happimolekyyli on sitoutunut siihen, hapetettu alayksikkö lisää kolmen jäljellä olevan alayksikön happiyhteyttä. Tämä on positiivista yhteistoimintaa: alayksiköt ”tekevät yhteistyötä” parantaakseen toistensa hapen sidontaa.

klassisesti on sanottu, että hemoglobiini on olemassa kahdessa eri tilassa: R-tilassa ja T-tilassa. R-tila (”rento”) on hapetettu muoto; T-tila (”jännittynyt”) on deoksigenoitunut muoto., Ero näiden kahden valtion välillä on muutos rakenne: yksi pari αβ alayksikön vuonna happipitoista R-valtion tulee pyörittää 15° suhteessa muihin pari alayksiköstä.

käytän Tpirojsin julkaisemaa Public domain-diagrammia havainnollistaakseni tätä käsitettä. Se on keskusteltu paljon tarkemmin, ja erinomainen visuaalisia tehosteita, David Auble tällä Virginian Yliopiston biokemian luento-sivusto (hän puolestaan käyttää tämän erinomaisen artikkelin viite).,

kaavio kuvaa ”juokseva” malli cooperativity, mikä viittaa siihen, että yksi alayksikkö hemoglobiini alkaa sekvenssi conformational muutokset muut alayksikön hemoglobiini, jotka lisäävät niiden affiniteetti hapen, ja että tämä tapahtuu järjestyksessä. ”Koordinoiva” malli sen sijaan viittaa siihen, että hemoglobiini voi olla ”puoli-rento” valtio, ja että se kääntyy nopeasti yhdestä tilasta toiseen heti, kun vähintään yksi haems kussakin dimeric-alayksikkö on happipitoista.,

ilmeisesti hemoglobiinimolekyylien todellinen käyttäytyminen on jokin näiden kahden yhdistelmä. Sekä nopea vaihtaminen että asteittainen allosteerinen modulaatio tapahtuvat samanaikaisesti. Itse asiassa, syvemmälle kaivaa, sitä enemmän näkemättömiä monimutkaisuus me paljastaa joitakin ehdotuksia, että sen lisäksi, R-ja T-valtioiden, monet rakenteelliset vaihtoehdot voivat olemassa, ja tällä hetkellä se on joku”s arvaa, miten he pelaavat rooli toiminto hemoglobiini.

joka tapauksessa., Tosin täysin hapetonta tilaan, jossa se esittelee tiettyjä syrjässä välinpitämättömyyttä happea, hemoglobiini tulee enemmän ja enemmän kiinnostunut enemmän happea, että se sitoo. Se heterotetrameric muodossa hemoglobiini on siksi ihanteellinen molekyyli hapen kuljetusta, joilla on alhainen hapen affiniteetti hypoksinen ympäristö kapillaareja, ja korkea affiniteetti hapen hyvin happipitoista keuhkojen liikkeeseen.

biokemiallisten ja fysiologisten tekijöiden cooperativity

Monet asiat voivat vaikuttaa normaaliin cooperativity hemoglobiini alayksiköstä., Esimerkiksi epänormaalin haem-alayksikön läsnäolo tetrameerissa voi aiheuttaa tuhoa. Ferrous (Fe3+) – alayksikön tai karboksihaem-alayksikön läsnäolo voi poikkeuksellisesti lisätä koko molekyylin affiniteettia. Epänormaali haem on lukittu sen R valtio ja voi palata T valtion läsnäolo hypoksia, heikentäen normaali purku happea ja aiheuttaa käyrän siirtyminen vasemmalle. Sen sijaan sulfhemoglobiinialayksikkö aiheuttaa päinvastaisen tilavaikutuksen ja siirtää käyrän oikealle.,

Paljon positiivista cooperativity ja tuloksena sigmoid muoto dissosiaatiota käyrä on velkaa alaisena allosteerinen mikseri, kuten pH -, pCO2 -, 2,3-DPG ja niin edelleen. Käyrän muoto kaikkien allosteeristen efektorien puuttuessa on itse asiassa melko tylsä hyperbolinen.

Merkittäviä ominaisuuksia happi-hemoglobiini dissosiaatio käyrä

• p50 kohta, joka on keskusteltu yksityiskohtaisesti muualla, on PaO2, jossa hemoglobiini on 50% sturated, ja vastaa 24-28 mmHg normaaleissa olosuhteissa., Kun useimmat ihmiset keskustelevat muutos p50-arvo, ne ovat yleensä viitaten ”right-shift” tai ”vasen-muutos”
• ”valtimoiden vaiheessa” sanotaan vastaavat PaO2 100 mmHg jotkut kirjoittajat (Goodsite & Vaughan 2001), joka antaisi saturaton 98%. Tämä näyttää johdonmukaiselta useimmissa oppikirjoissa (esim. Brandis, Nunn ” s), mutta sen alkuperä ja merkitys ovat epäselvät.
• ”mixed laskimoiden kohta” on ehdolla samaan PaO2 40 mmHg, ja edustaa hapen osapaineen ja kylläisyyttä seka laskimoiden verta., Se on hieman pienempi kuin 75%, ja – tiukasti ottaen – pitäisi olla piirretty normaali käyrä, käyrän, seka laskimoiden veri on hieman oikealle-siirtynyt Bohr vaikutus (mixed laskimoverta on hieman hapan ja CO2-rikas kuin valtimoveren).

Mitä järkeä näissä on? Vaikea sanoa. Kuten p50, valtimoiden ja sekoitetaan laskimoiden pistettä voidaan keskustella vuorossa käyrä., Siirtymä joko kohta on seurauksena muutos, vaikka ei olisi niin herkkä kuin p50, koska p50 on, jos käyrä on jyrkin ja siksi se on asia, joka siirtyy eniten. Realistisesti tähän tarkoitukseen olisi kuitenkin voitu valita mikä tahansa käyrän mielivaltainen piste. Siksi, kaikki intentit ja tarkoitukset, tärkein syy näiden pisteiden on auttaa CICM tentti ehdokkaat piirtää siisti sigmoid käyrä.