Importancia clínica

La fuerza por la que el oxígeno se une a la hemoglobina se ve afectada por varios factores y se puede representar como un desplazamiento hacia la izquierda o hacia la derecha en la curva de disociación del oxígeno. Un desplazamiento hacia la derecha de la curva indica que la hemoglobina tiene una afinidad disminuida por el oxígeno, por lo que el oxígeno se descarga activamente. Un desplazamiento hacia la izquierda indica una mayor afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y una mayor renuencia a liberar oxígeno. Varios factores fisiológicos son responsables de desplazar la curva hacia la izquierda o hacia la derecha, como el pH, el dióxido de carbono (CO2), la temperatura y el 2,3-difosfoglicerato.

pH:

Una disminución en pH (acidez) desplaza la curva de disociación hacia la derecha mientras que un aumento en el pH (alcalinidad) desplaza la curva de disociación hacia la izquierda. A mayores concentraciones de iones de hidrógeno, la hemoglobina se estabiliza en el estado T desoxigenado. Por lo tanto, a medida que disminuye el pH y aumenta el CO2, la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno disminuirá. Esta relación inversa se conoce como efecto Bohr y es evidente cuando el tejido metabólicamente activo metaboliza la glucosa y el oxígeno en CO2 y ácidos orgánicos. Entonces, la hemoglobina tiene una afinidad reducida por el oxígeno y ayuda a llevarlo a los tejidos que lo necesitan.

Dióxido de carbono:

El dióxido de carbono afecta la curva de dos maneras: el efecto Bohr y a través del acumulación de compuestos carbamino que se generan por interacciones químicas. Estos compuestos forman carbaminohemoglobina, que a cambio estabiliza el estado T, reduce la afinidad por el oxígeno e induce la descarga de oxígeno. Solo una pequeña parte del dióxido de carbono se transporta de esta manera. La mayor parte del dióxido de carbono se transporta en el sistema tampón de bicarbonato. Al entrar en los glóbulos rojos, el dióxido de carbono se convierte rápidamente en ácido carbónico por la enzima anhidrasa carbónica. El ácido carbónico se disocia inmediatamente en iones bicarbonato e hidrógeno. Como se mencionó anteriormente, un aumento de iones de hidrógeno estabiliza la hemoglobina en el estado T e induce la descarga de oxígeno, lo que conduce a un desplazamiento de la curva de disociación hacia la derecha.

2,3 Difosfoglicerato (DPG):

El 2,3-difosfoglicerato (DPG) es un producto intermedio de la glucólisis que se produce dentro de los glóbulos rojos y que afecta la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Las concentraciones altas de 2,3-DPG desplazarán la curva de disociación hacia la derecha, mientras que las concentraciones bajas desplazarán la curva hacia la izquierda. La relación de los iones de hidrógeno es inversamente proporcional a los niveles de 2,3 DPG, lo que indica que una elevación de la concentración de iones de hidrógeno en los glóbulos rojos dará lugar a una disminución de 2,3 DPG y viceversa. Esto es evidente a grandes altitudes donde los niveles de oxígeno más bajos inducen hiperventilación, lo que hace que la pCO2 y los iones de hidrógeno disminuyan, lo que conduce a un desplazamiento hacia la izquierda de la curva de disociación. Este desplazamiento a la izquierda conduce a un aumento en la producción de glóbulos rojos de 2,3-DPG, lo que lleva a cambiar la curva hacia la derecha y establece un mecanismo esencial de compensación respiratoria.

Temperatura:

El efecto de la temperatura en la curva es relativamente sencillo. La descarga de oxígeno se favorece a temperaturas más altas, lo que provocará un desplazamiento hacia la derecha. Por otro lado, las temperaturas más bajas provocarán un desplazamiento hacia la izquierda en la curva de disociación. Un ejemplo notable de esto es el ejercicio, donde la temperatura del músculo aumenta como consecuencia de su utilización, desplazando así la curva hacia la derecha y permitiendo que el oxígeno se descargue más fácilmente de la hemoglobina y lo entregue a los tejidos que lo necesitan.

Monóxido de carbono:

La hemoglobina se une al monóxido de carbono (CO) 200 a 300 veces más que con el oxígeno, lo que da como resultado la formación de carboxihemoglobina y evita la unión del oxígeno a la hemoglobina debido a la competencia de los mismos sitios de unión. . La unión de una molécula de CO a la hemoglobina aumenta la afinidad de los otros puntos de unión por el oxígeno, lo que provoca un desplazamiento a la izquierda en la curva de disociación. Este cambio evita la descarga de oxígeno en el tejido periférico y, por lo tanto, la concentración de oxígeno del tejido es mucho más baja de lo normal. Así, en presencia de monóxido de carbono, una persona puede experimentar hipoxia tisular severa mientras mantiene una PaO2 normal. Los pacientes con intoxicación por CO experimentan síntomas como dolor de cabeza, malestar, estado mental alterado, dificultad para respirar, convulsiones o labios rojos cereza. Un oxímetro de pulso generalmente sería normal porque la máquina no puede detectar la carboxihemoglobina de la oxihemoglobina.

Hemoglobina fetal:

La hemoglobina fetal (HbF) es estructuralmente diferente a la hemoglobina adulta porque está compuesta de dos cadenas alfa y dos gamma. Las cadenas gamma de HbF tienen una afinidad reducida por el 2,3-DPG, lo que permite que la HbF tenga una mayor afinidad por el oxígeno a niveles más bajos de presión parcial y da como resultado un desplazamiento hacia la izquierda de la curva de disociación.Este estado es ventajoso en el útero, ya que el feto puede extraer oxígeno de la circulación materna con mayor facilidad. A nivel de la placenta, el 2,3-DPG interactúa más fácilmente con la hemoglobina adulta, induciendo la descarga de oxígeno. Considerando que, la hemoglobina fetal no se ve afectada por el 2,3-DPG y puede unirse al oxígeno fácilmente.