אפקט הלדיין

אפקט הלדיין הוא תופעה ביולוגית הקשורה לחלבון נושא החמצן המוגלובין. התופעה תוארה לראשונה על ידי הפיזיולוג הבריטי .

תיאור התופעה
אפקט הלדיין הוא הגדלת כושר נשיאת הפחמן הדו-חמצני בנוכחות חמצן המשוחרר מהדם.

באופן הפוך, לדם מחומצן (כלומר, לדם עשיר בחמצן) יש יכולת נשיאה מופחתת של פחמן דו-חמצני. תופעה זו היא תוצאה של העובדה שהמוגלובין מחוזר (הקרוי דאוקסיהמוגלובין) הוא מקבל פרוטונים (בסיס) יותר טוב מאשר הצורה המחומצנת (הנקראת אוקסיהמוגלובין).

פחמן דו-חמצני בדם
בתאי דם אדומים יש אנזים בשם קרבוניק אנהידראז. אנזים זה מזרז את הפיכת הפחמן הדו-חמצני המומס לחומצה פחמתית, שמתפרקת במהירות לביקרבונט ופרוטון חופשי כפי שמתואר במשוואה שלהלן:

CO2 + H2O -> H2CO3 -> H+ + HCO3

לפי עקרון לה-שטלייה, כל דבר הגורם לכך שהפרוטון שהתקבל בתגובה הכימית שתוארה למעלה לא יגיב עם חומרים אחרים כלשהם הנמצאים בדם, יגרום להטיית התגובה ימינה (לכיוון התוצרים), וכתוצאה מכך גדלה זיקת ההמוגלובין המחומצן לפרוטונים. הגדלת הזיקה לחמצן מגבירה גם את ייצור הביקרבונט ובהתאמה את היכולת של תאי דם אדומים ששחררו חמצן לשאת פחמן דו-חמצני.

רוב הפחמן הדו-חמצני בדם הוא בצורה של ביקרבונט. רק כמות קטנה ממנו מומסת בצורה של פחמן דו-חמצני טהור, ושאר הפחמן הדו-חמצני קשור להמוגלובין.

בנוסף להגברת שחרור הפחמן הדו-חמצני מהרקמות צורכות החמצן, אפקט הלדיין גורם לשחרור מהיר ויעיל יותר של פחמן דו-חמצני מהמוגלובין כאשר יש נוכחות של חמצן. בנאדיות הריאה, שהן אזור עשיר בחמצן, תכונה זו גורמת למעבר הפחמן הדו-חמצני לפלזמה כשהדם העורקי נכנס אליהן והיא חיונית לחילופי הגזים שבריאות.

המשוואה הכללית המתארת את אפקט הלדיין היא: H+ + HbO2 <-> H+-Hb + O2

חשיבות קלינית

באנשים החולים במחלות ריאה, הריאות עשויות לאבד את יכולתן להגדיל את אוורור הנאדיות בנוכחות כמות מוגדלת של פחמן דו-חמצני מומס בפלזמה.

דבר זה מסביר באופן חלקי את הממצאים שנצפו בחלק מהחולים בנפחת (סוג של מחלת ריאה) שבהם יש עלייה ב- PaCO (הלחץ החלקי של פחמן דו-חמצני בעורק) בעקבות מתן תוספת חמצן.

ראו גם
אפקט בוהר

ביוכימיה
המטולוגיה