Bohr-effect: koolzuur centraal

Bohr-effect: het belang van koolzuur voor ons lichaam

Bekender wellicht dan vader Christiaan Bohr (1855-1911) is zijn zoon Niels Bohr (Nobelprijs Natuurkunde). Toch heeft vader Christiaan de wereld op iets gewezen waarvan het grote belang nog lang niet voldoende wordt ingezien: de voorwaarden waaronder zuurstof in het bloed zich kan losmaken van de sterke binding met de ijzerkernen in de hemoglobine.
Christiaan Bohr heeft (al in 1904) aangetoond dat er bepaalde omstandigheden verantwoordelijk zijn voor de afgifte van zuurstof aan het celweefsel in ons lichaam. Deze omstandigheden zijn:

• Temperatuur. Een hogere temperatuur van het bloed wijst op een grotere verbranding in het lichaam en dus een grotere zuurstofbehoefte. Zuurstof wordt bij een hogere temperatuur daarom gemakkelijker door het bloed afgegeven.
• Zuurgraad van het bloed. Hoe zuurder het bloed (binnen bepaald grenzen) hoe makkelijker zuurstof wordt afgegeven aan cellen die dat nodig hebben.
• Koolzuur in het celweefsel. Koolzuur komt vrij bij ver-branding en is dus een signaal dat er verbranding in de cel plaatsvindt en dat daar zuurstofbehoefte is.

Een hogere koolzuurdruk in het bloed vergemakkelijkt de zuurstofafgifte aan het celweefsel in onder andere de organen, de spieren en de hersenen. En doordat koolzuur vrijkomt bij verbranding in het celweefsel verhoogt dit ook weer de plaatselijke afgifte van zuurstof.
Je kunt het ook zo zien: om zuurstof te kunnen vervoeren in de bloedbaan zit de zuurstof vast aan ijzerkernen in de rode bloedlichaampjes (hemoglobine). Het koolzuur in het bloed is nodig om de zuurstof van die ijzerkernen ‘los te weken’ wanneer het lichaam daarom vraagt. Wanneer er genoeg koolzuur in het bloed aanwezig is, laten de ijzerkernen de zuurstof makkelijker los en dit gaat juist gebeuren op plaatsen waar het celweefsel (door verbranding) koolzuur aan het bloed geeft.

Het punt is dat we bij elke uitademing koolzuur uitademen. Hoe meer we ademen, hoe meer we van dit vluchtige, maar belangrijke gas kwijtraken. Uit de lucht om ons heen valt het bijna niet te halen, daar zit maar 0,03% om precies te zijn. Overigens, al zou dit de 4% zijn die we bij elke uitademing verliezen, dan nog zouden we daar niet zoveel aan hebben want de gasuitwisseling in onze longen is daar niet op ingesteld. De reactie op koolzuur vanuit ons lichaam is namelijk anders dan de reactie op koolzuur uit de lucht.
Wat het Bohr-effect ons kan leren over een gezonde ademhaling ligt voor de hand: bij een groot ademvolume verdwijnt er veel koolzuur uit het bloed en dit heeft negatieve gevolgen voor de afgifte van zuurstof uit het bloed aan het celweefsel. Het ademvolume verkleinen verbetert dus de afgifte van zuurstof in het lichaam.