호흡계:이산화탄소의 수송/보어 효과와 할데인 효과

조직세포에서 발생한 이산화탄소는 폐근처로 이동해 호기 시 주변 환경으로 배출된다. 이를 위해 약 10%는 혈장에 직접 용해되고, 30%는 Hb와 결합해 carbaminohemoglobin의 형태로 운반된다. 

대부분의 이산화탄소는 적혈구로 확산된 후 HCO3-의 형태로 전환되어 혈장에 녹아 운반된다.

보어효과(Bohr effect)

보여효과란 H+이온이 헤모글로빈의 산소 결합력에 미치는 효과를 말한다.

높은 농도의 H+(낮은 pH)는 헤모글로빈의 산소결합력을 낮추지만, 낮은 농도의 H+(높은pH)는 산소 결합력을 높인다.

할데인 효과(Haldane effect)

산소의 농도가 헤모글로빈의 CO2결합력에 미치는 효과를 말한다. 즉, 산소 농도가 낮은 곳에서는 CO2가 헤모글로빈에 잘 결합할 수 있지만, 산소농도가 높은 곳에서는 CO2가 떨어져 나오도록 한다.

종합

결국 보어효과와 할데인 효과는 모두 조직에서는 헤모글로빈이 산소를 내놓고 이산화탄소를 받고, 폐에서는 산소를 받고 이산화탄소를 내놓는 원리를 설명한다.

조직에서는 세포대사로 인해 주변에 H+농도가 높아져있어서 보어효과로 헤모글로빈의 산소결합력이 약해져 산소를 내놓는다. 또한 조직은 산소를 소모하기 때문에 산소농도가 낮아서 할데인 효과로 인해 이산화탄소 결합력이 높아져서 헤모글로빈은 이산화탄소를 받아서 폐로간다.

폐에서는 조직에 비해 상대적으로 H+농도가 낮아서 보어효과로 헤모글로빈이 산소와 결합하며, 산소농도가 높기때문에 할데인효과로 헤모글로빈이 이산화탄소를 내놓는다.