Klinikai jelentőség
Az oxigén hemoglobinhoz való kötődésének erősségét számos tényező befolyásolja, és az oxigén disszociációs görbéjén balra vagy jobbra történő elmozdulásként ábrázolható. A görbe jobbra tolása azt jelzi, hogy a hemoglobin csökkent affinitással rendelkezik az oxigén iránt, így az oxigén aktívan kirakódik. A balra tolódás fokozott hemoglobin-affinitást mutat az oxigénhez és fokozott vonakodást az oxigén felszabadításához. Számos fiziológiai tényező felelős a görbe balra vagy jobbra tolásáért, például a pH, a szén-dioxid (CO2), a hőmérséklet és a 2,3-diszfoszfoglicerát.
pH:
Csökkenés pH (savasság) esetén a disszociációs görbe jobbra tolódik, míg a pH (lúgosság) növekedése balra tolja a disszociációs görbét. A hidrogénionok nagyobb koncentrációjánál a hemoglobin stabilizálódik az oxigénmentes T-állapotban. Ezért a pH csökkenésével és a CO2 növekedésével csökken a hemoglobin oxigén iránti affinitása. Ez az inverz kapcsolat Bohr-hatás néven ismert, és akkor nyilvánvaló, amikor az anyagcserében aktív szövet metabolizálja a glükózt és az oxigént CO2-ként és szerves savakká. A hemoglobinnak ezután alacsonyabb az affinitása az oxigénhez, és segíti a rászoruló szövetekbe juttatását. a kémiai interakciók során keletkező karbamino-vegyületek felhalmozódása. Ezek a vegyületek karbaminohemoglobint képeznek, amely cserébe stabilizálja a T-állapotot, csökkenti az oxigén iránti affinitást és oxigénterhelést vált ki. A szén-dioxidnak csak kis részét szállítják ilyen módon. A szén-dioxid nagy részét a hidrogén-karbonát puffer rendszer hordozza. A vörösvértestekbe jutva a szén-dioxid a szénsav-anhidráz enzim által gyorsan szénsavvá alakul. A szénsav azonnal disszociál hidrogén-karbonát és hidrogén ionokká. Mint korábban említettük, a hidrogénionok növekedése stabilizálja a hemoglobint a T-állapotban és oxigénterhelést vált ki, ami a disszociációs görbe jobbra tolódásához vezet.
2,3 Difoszfoglicerát (DPG):
A 2,3-difoszfoglicerát (DPG) a glikolízis köztes terméke, amely a vörösvértestben termelődik, és befolyásolja a hemoglobin oxigén iránti affinitását. A 2,3-DPG magas koncentrációja a disszociációs görbét jobbra tolja, míg az alacsony koncentráció a görbét balra. A hidrogénionok viszonya fordítottan arányos a 2,3 DPG szintjével, amely kimondja, hogy a vörösvértestekben a hidrogénion koncentrációjának emelkedése a 2,3 DPG csökkenését eredményezi, és fordítva. Ez nyilvánvaló nagy magasságokban, ahol az alacsonyabb oxigénszint hiperventilációt vált ki, ami a pCO2 és a hidrogénionok csökkenését eredményezi, ami a disszociációs görbe balra tolódásához vezet. Ez a bal elmozdulás a 2,3-DPG vörösvértest-termelésének növekedéséhez vezet, ami a görbe jobbra tolódásához vezet, és létrehozza a légzéskompenzáció alapvető mechanizmusát.
Hőmérséklet:
A hőmérséklet hatása a görbére viszonylag egyértelmű. Az oxigén kirakodása magasabb hőmérsékleten előnyös, ami jobbra tolódást okoz. Másrészt az alacsonyabb hőmérséklet bal oldali elmozdulást okoz a disszociációs görbében. Figyelemre méltó példa erre a testmozgás, ahol az izom hőmérséklete kihasználtságától függően növekszik, így a görbét jobbra tolja, és lehetővé teszi az oxigén könnyebb kirakodását a hemoglobinból és a rászoruló szövetekbe juttatását.
Szén-monoxid:
A hemoglobin 200–300-szor jobban megköti a szén-monoxidot (CO), mint az oxigénnel, ami karboxihemoglobin képződését eredményezi, és megakadályozza az oxigén hemoglobinhoz való kötődését ugyanazon kötési helyek versengése miatt . Az egyik CO-molekula hemoglobinhoz való kötődése növeli a többi kötőfolt oxigénhez való affinitását, ami bal oldali eltolódáshoz vezet a disszociációs görbében. Ez az eltolódás megakadályozza az oxigén kirakodását a perifériás szövetekben, ezért a szövet oxigénkoncentrációja jóval alacsonyabb a normálnál. Így szénmonoxid jelenlétében az ember súlyos szöveti hipoxiát tapasztalhat, miközben normális PaO2-t tart. A CO-mérgezésben szenvedő betegek olyan tüneteket tapasztalnak, mint fejfájás, rossz közérzet, megváltozott mentális állapot, légszomj, görcsrohamok vagy cseresznyevörös ajkak. A pulzus oximéter általában normális, mert a gép nem képes kimutatni a karboxihemoglobint az oxihemoglobinból.
Magzati hemoglobin:
A magzati hemoglobin (HbF) szerkezetileg különbözik a felnőtt hemoglobinjától, mert összetétele két alfa és két gamma lánc. A HbF gamma-láncainak csökkent affinitása van a 2,3-DPG iránt, így a HbF nagyobb affinitással rendelkezik az oxigén iránt alacsonyabb parciális nyomáson, és a disszociációs görbe balra tolódását eredményezi.Ez az állapot előnyös az anyaméhben, mivel a magzat nagyobb könnyedséggel képes oxigént szívni az anyai keringésből. A placenta szintjén a 2,3-DPG könnyebben kölcsönhatásba lép a felnőtt hemoglobinnal, indukálva az oxigén kirakodását. A 2,3-DPG nem befolyásolja a magzati hemoglobint, és könnyen megkötheti az oxigént.
