Bohr-Effekt

Bei sinkendem pH-Wert (Azidose) und steigendem CO₂-Partialdruck (Hyperkapnie) sinkt die Bindungsaffinität von Hämoglobin und die Sauerstofffreisetzung wird begünstigt. Eine hohe Konzentration an gelöstem CO₂ im Blut führt hierbei zu einer Verminderung des pH-Werts und hat dadurch hauptsächlich einen indirekten Einfluss auf die O₂-Bindung von Hämoglobin. In der Lunge wird so die Aufnahme von O₂ begünstigt, in den peripheren Geweben die Abgabe von O₂. Grund für die abnehmende Bindungsaffinität für Sauerstoff ist die Stabilisierung des Desoxyhämoglobins durch Protonen, welche an Imidazolreste und α-Aminogruppen des Hämoglobins binden.

Bei steigendem pH-Wert und sinkendem CO₂-Partialdruck wird umgekehrt die Bindungsaffinität begünstigt und somit die O₂-Aufnahme von Hämoglobin in sauerstoffreichem Gewebe erhöht, so wie es z.B. in der Lunge der Fall ist.

Der Bohr-Effekt trägt daher wesentlich zum gezielten O₂- und CO₂-Transport im Blut und zum Gasaustausch in der Lunge und in den Geweben bei.

Am besten lässt sich dies anhand der charakteristischen sigmoidalen Sauerstoffbindungskurve des Hämoglobins verdeutlichen.

Veränderungen in pH, CO₂, Temperatur führen zu einer Verschiebung der Kurve zur O₂- Affinitat von Hämoglobin. Dies gewährleistet...

• ...leichtere Abgabe von O₂ in Peripherie,
• ...leichtere Aufnahme von O₂ in der Lunge.

Durch die Bindung von Protonen und CO₂ im atmenden Gewebe wird eine Verschiebung der Sauerstoffbindungskurve des Hämoglobins (Hb) hervorgerufen, wodurch Sauerstoff schnell freigesetzt wird. In den Kapillaren der Lungenalveolen läuft der umgekehrte Prozess ab: Der hohe Sauerstoffdruck fördert die Sauerstoffbindung unter gleichzeitiger Freisetzung von Protonen und CO₂

Der Effekt wurde nach dem dänischen Physiologen Christian Bohr (1855–1911) benannt, dem Vater des Physikers Niels Bohr. Allerdings wurde er in Wahrheit von August Krogh, dem Doktoranden Bohrs, entdeckt.