救命治療 酸素供給とボーア効果:体の巧妙な仕組み
わたしたちは、生きていくために欠かせない空気の中から酸素を取り込んでいます。この酸素は、体中の細胞に届けられ、活動の源となるエネルギーを生み出すために使われます。では、どのようにして酸素は体中に行き渡るのでしょうか。この酸素の運び屋として活躍しているのが、血液中の赤血球に含まれるヘモグロビンというたんぱく質です。ヘモグロビンは、肺の中で酸素と結びつき、全身を巡る血液の流れに乗って体の隅々まで酸素を運びます。そして、酸素を必要としている細胞の近くにくると、酸素を解き放ちます。まるで宅配便のように、必要な場所に酸素を届けているのです。驚くべきことに、ヘモグロビンはただ酸素を運ぶだけでなく、周りの環境に応じて酸素を運ぶ能力を変化させることができます。例えば、運動などで活発に活動している筋肉は、多くの酸素を必要とします。このような場所では、ヘモグロビンは酸素をより多く解き放つのです。これは、活動している筋肉では二酸化炭素や熱が多く発生し、周りの環境が酸性に傾くためです。ヘモグロビンは、酸素の少ない、二酸化炭素の多い、そして温度の高い環境では、酸素との結びつきが弱くなり、酸素を放出しやすくなります。反対に、肺の中のように酸素が多く、二酸化炭素が少ない環境では、酸素との結びつきが強くなり、効率よく酸素を取り込むことができます。この、周りの環境に応じて酸素の運搬能力を変化させるヘモグロビンの性質を「ボーア効果」といいます。まるで、周りの状況を判断して、酸素の供給量を調整する賢いシステムのようです。このボーア効果のおかげで、わたしたちは激しい運動をした後でも、体中に酸素を効率よく供給することができるのです。今回は、この巧妙な仕組みであるボーア効果を中心に、ヘモグロビンの酸素運搬の働きについて詳しく説明していきます。
