Signification clinique

La force par laquelle l’oxygène se lie à l’hémoglobine est affectée par plusieurs facteurs et peut être représenté par un décalage vers la gauche ou vers la droite dans la courbe de dissociation de l’oxygène. Un décalage vers la droite de la courbe indique que l’hémoglobine a une affinité diminuée pour l’oxygène, ainsi, l’oxygène se décharge activement. Un déplacement vers la gauche indique une affinité accrue de l’hémoglobine pour l’oxygène et une réticence accrue à libérer de l’oxygène. Plusieurs facteurs physiologiques sont responsables du déplacement de la courbe vers la gauche ou la droite, comme le pH, le dioxyde de carbone (CO2), la température et le 2,3-disphosphoglycérate.

pH:

Une diminution en pH (acidité) déplace la courbe de dissociation vers la droite tandis qu’une augmentation du pH (alcalinité) déplace la courbe de dissociation vers la gauche. À des concentrations plus élevées d’ions hydrogène, l’hémoglobine se stabilise à l’état T désoxygéné. Par conséquent, à mesure que le pH diminue et que le CO2 augmente, l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène diminue. Cette relation inverse est connue sous le nom d’effet Bohr et est évidente lorsque des tissus métaboliquement actifs métabolisent le glucose et l’oxygène en CO2 et en acides organiques. L’hémoglobine a alors une affinité réduite pour l’oxygène et aide à l’apporter aux tissus dans le besoin.

Dioxyde de carbone:

Le dioxyde de carbone affecte la courbe de deux manières: l’effet Bohr et par le biais du accumulation de composés carbamino générés par des interactions chimiques. Ces composés forment la carbaminohémoglobine, qui en retour stabilise l’état T, abaisse l’affinité pour l’oxygène et induit un déchargement d’oxygène. Seule une petite partie du dioxyde de carbone est transportée de cette manière. La majorité du dioxyde de carbone est transportée dans le système tampon bicarbonate. Lors de son entrée dans les globules rouges, le dioxyde de carbone est rapidement converti en acide carbonique par l’enzyme anhydrase carbonique. L’acide carbonique se dissocie immédiatement en ions bicarbonate et hydrogène. Comme indiqué précédemment, une augmentation des ions hydrogène stabilise l’hémoglobine à l’état T et induit une décharge d’oxygène qui conduit à un déplacement de la courbe de dissociation vers la droite.

2,3 Diphosphoglycérate (DPG):

Le 2,3-diphosphoglycérate (DPG) est un produit intermédiaire de la glycolyse qui est produit dans le globule rouge et qui affecte l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène. Des concentrations élevées de 2,3-DPG déplaceront la courbe de dissociation vers la droite tandis que de faibles concentrations déplaceront la courbe vers la gauche. La relation des ions hydrogène est inversement proportionnelle aux niveaux de 2,3 DPG, ce qui indique qu’une élévation de la concentration en ions hydrogène dans les globules rouges entraînera une diminution de 2,3 DPG et vice versa. Ceci est évident à haute altitude où des niveaux d’oxygène plus faibles induisent une hyperventilation, entraînant une diminution de la pCO2 et des ions hydrogène, ce qui conduit à un déplacement vers la gauche de la courbe de dissociation. Ce décalage à gauche conduit à une augmentation de la production de globules rouges de 2,3-DPG, ce qui conduit à déplacer la courbe vers la droite et établit un mécanisme essentiel de compensation respiratoire.

Température:

L’effet de la température sur la courbe est relativement simple. Le déchargement d’oxygène est favorisé à des températures plus élevées qui entraîneront un décalage vers la droite. En revanche, des températures plus basses entraîneront un déplacement vers la gauche de la courbe de dissociation. Un exemple notable de ceci est l’exercice, où la température du muscle augmente en raison de son utilisation, déplaçant ainsi la courbe vers la droite et permettant à l’oxygène d’être plus facilement déchargé de l’hémoglobine et de l’apporter aux tissus dans le besoin.

Monoxyde de carbone:

L’hémoglobine lie le monoxyde de carbone (CO) 200 à 300 fois plus qu’avec l’oxygène, ce qui entraîne la formation de carboxyhémoglobine et empêche la liaison de l’oxygène à l’hémoglobine en raison de la compétition des mêmes sites de liaison . La liaison d’une molécule de CO à l’hémoglobine augmente l’affinité des autres points de liaison pour l’oxygène, conduisant à un décalage vers la gauche de la courbe de dissociation. Ce décalage empêche le déchargement d’oxygène dans les tissus périphériques et, par conséquent, la concentration en oxygène du tissu est bien inférieure à la normale. Ainsi, en présence de monoxyde de carbone, une personne peut éprouver une hypoxie tissulaire sévère tout en maintenant une PaO2 normale. Les patients avec un empoisonnement au CO présentent des symptômes tels que maux de tête, malaise, état mental altéré, essoufflement, convulsions ou lèvres rouge cerise. Un oxymètre de pouls est généralement normal car l’appareil est incapable de détecter la carboxyhémoglobine de l’oxyhémoglobine.

Hémoglobine fœtale:

L’hémoglobine fœtale (HbF) est structurellement différente de l’hémoglobine adulte car elle est composée de deux chaînes alpha et deux gamma. Les chaînes gamma de l’HbF ont une affinité réduite pour le 2,3-DPG, permettant ainsi à l’HbF d’avoir une affinité plus élevée pour l’oxygène à des niveaux inférieurs de pression partielle et entraînant un décalage vers la gauche de la courbe de dissociation.Cet état est avantageux dans l’utérus, car le fœtus peut extraire plus facilement l’oxygène de la circulation maternelle. Au niveau du placenta, le 2,3-DPG interagit plus facilement avec l’hémoglobine adulte, induisant un déchargement d’oxygène. Alors que l’hémoglobine fœtale n’est pas affectée par le 2,3-DPG et peut se lier facilement à l’oxygène.