Effetto Hamburger

L'Effetto Hamburger consiste nel movimento di ioni cloruro (Cl-) e bicarbonato (HCO3-) attraverso lo scambiatore cloruro-bicarbonato posto sulla membrana plasmatica dell'eritrocita. Fu descritto dal fisiologo danese Jakob Hamburger nel 1892.

Funzionamento

L'anidride carbonica prodotta dal metabolismo a livello dei capillari tissutali deve essere trasportata, tramite il flusso sanguigno, a livello polmonare per essere espulsa. Della CO2 prodotta, l'11% rimane nel plasma, mentre 89% entra nei globuli rossi: di questa il 5% rimane in forma disciolta nel citoplasma, il 21% si lega a residui di istidina dell'emoglobina (presente all'interno del globulo rosso) mentre il 63% forma prima acido carbonico (H2CO3) poi ione bicarbonato(HCO3-) nella reazione di idratazione catalizzata dall'enzima anidrasi carbonica.

    +CO2 + H2O $\rightleftharpoons$ H2CO3 $\rightleftharpoons$ HCO3 − + H + 

Il bicarbonato viene espulso dal globulo rosso attraverso lo scambiatore cotrasporto antiporto cloruro-bicarbonato, che immette nel globulo rosso ioni cloruro ed emette ioni bicarbonato. Nel sangue venoso la quantità di CO2 che circola sotto forma di bicarbonato è pari circa all'88% del totale e rappresenta anche il principale agente tamponante del pH ematico.

Lo scambio è di tipo elettroneutrale perché non c'è un trasferimento netto di cariche, tuttavia l'entrata di ioni cloruro (Cl-) all'interno dell'eritrocita genera un gradiente osmotico che richiama acqua all'interno, di conseguenza a livello dei capillari periferici i globuli rossi tendono a gonfiarsi aumentando di volume.

A livello alveolare la concentrazione (pressione parziale) di CO2 è più bassa che nei tessuti periferici, mentre c'è una più elevata concentrazione di bicarbonato quindi all'interno del globulo rosso la reazione reversibile dell'anidrasi carbonica avviene in senso opposto: Il bicarbonato viene pompato all'interno del globulo rosso mentre lo ione cloruro all'esterno. All'interno del globulo rosso il bicarbonato viene trasformato in acido carbonico che poi darà acqua e anidride carbonica; l'anidride carbonica così prodotta viene rilasciata nel sangue per passare per diffusione attraverso le pareti dell'alveolo ed essere esalata.

Bibliografia

• David L. Nelson; Michael M.Cox, I Principi di Biochimica di Lehninger, 4^a ed., Zanichelli Bologna, 2006.ISBN 9788808197740

• Robert M. Berne; Matthew N. Levy, Bruce M. Koeppen, Bruce A. Stanton, Fisiologia, Milano, Ambrosiana, 2000. ISBN 9788808182746

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