Root Effect Haemoglobins in Fish May Greatly Enhance General Oxygen Delivery Relative to Other Vertebrates
Notice bibliographique
Résumé
The teleost fishes represent over half of all extant vertebrates; they occupy nearly every body of water and in doing so, occupy a diverse array of environmental conditions. We propose that their success is related to a unique oxygen (O2) transport system involving their extremely pH-sensitive haemoglobin (Hb). A reduction in pH reduces both Hb-O2 affinity (Bohr effect) and carrying capacity (Root effect). This, combined with a large arterial-venous pH change (ΔpHa-v) relative to other vertebrates, may greatly enhance tissue oxygen delivery in teleosts (e.g., rainbow trout) during stress, beyond that in mammals (e.g., human). We generated oxygen equilibrium curves (OECs) at five different CO2 tensions for rainbow trout and determined that, when Hb-O2 saturation is 50% or greater, the change in oxygen partial pressure (ΔPO2) associated with ΔpHa-v can exceed that of the mammalian Bohr effect by at least 3-fold, but as much as 21-fold. Using known ΔpHa-v and assuming a constant arterial-venous PO2 difference (Pa-vO2), Root effect Hbs can enhance O2 release to the tissues by 73.5% in trout; whereas, the Bohr effect alone is responsible for enhancing O2 release by only 1.3% in humans. Disequilibrium states are likely operational in teleosts in vivo, and therefore the ΔpHa-v, and thus enhancement of O2 delivery, could be even larger. Modeling with known Pa-vO2 in fish during exercise and hypoxia indicates that O2 release from the Hb and therefore potentially tissue O2 delivery may double during exercise and triple during some levels of hypoxia. These characteristics may be central to performance of athletic fish species such as salmonids, but may indicate that general tissue oxygen delivery may have been the incipient function of Root effect Hbs in fish, a trait strongly associated with the adaptive radiation of teleosts.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».