Significato clinico

La forza con cui l’ossigeno si lega all’emoglobina è influenzata da diversi fattori e può essere rappresentato come uno spostamento a sinistra oa destra nella curva di dissociazione dell’ossigeno. Uno spostamento verso destra della curva indica che l’emoglobina ha una diminuita affinità per l’ossigeno, quindi l’ossigeno si scarica attivamente. Uno spostamento a sinistra indica una maggiore affinità dell’emoglobina per l’ossigeno e una maggiore riluttanza a rilasciare ossigeno. Diversi fattori fisiologici sono responsabili dello spostamento della curva a sinistra oa destra, come pH, anidride carbonica (CO2), temperatura e 2,3-disfosfoglicerato.

pH:

Una diminuzione in pH (acidità) sposta la curva di dissociazione a destra mentre un aumento di pH (alcalinità) sposta la curva di dissociazione a sinistra. A concentrazioni maggiori di ioni idrogeno, l’emoglobina si stabilizza nello stato T deossigenato. Pertanto, quando il pH diminuisce e la CO2 aumenta, l’affinità dell’emoglobina per l’ossigeno diminuirà. Questa relazione inversa è nota come effetto Bohr ed è evidente quando il tessuto metabolicamente attivo metabolizza il glucosio e l’ossigeno in CO2 e acidi organici. L’emoglobina ha quindi un’affinità ridotta per l’ossigeno e aiuta a consegnarlo ai tessuti bisognosi.

Anidride carbonica:

L’anidride carbonica influisce sulla curva in due modi: l’effetto Bohr e attraverso il accumulo di composti carbammino generati da interazioni chimiche. Questi composti formano carbaminoemoglobina, che a sua volta stabilizza lo stato T, abbassa l’affinità per l’ossigeno e induce lo scarico dell’ossigeno. Solo una piccola porzione di anidride carbonica viene trasportata in questo modo. La maggior parte dell’anidride carbonica viene trasportata nel sistema tampone del bicarbonato. All’ingresso nei globuli rossi, l’anidride carbonica viene rapidamente convertita in acido carbonico dall’enzima anidrasi carbonica. L’acido carbonico si dissocia immediatamente in ioni bicarbonato e idrogeno. Come affermato in precedenza, un aumento degli ioni idrogeno stabilizza l’emoglobina nello stato T e induce la scarica di ossigeno che porta allo spostamento della curva di dissociazione verso destra.

2,3 Diphosphoglycerate (DPG):

2,3-Diphosphoglycerate (DPG) è un prodotto intermedio della glicolisi che viene prodotto all’interno dei globuli rossi che influisce sull’affinità dell’emoglobina per l’ossigeno. Alte concentrazioni di 2,3-DPG sposteranno la curva di dissociazione a destra mentre basse concentrazioni sposteranno la curva a sinistra. La relazione degli ioni idrogeno è inversamente proporzionale ai livelli di 2,3 DPG che affermano che un aumento della concentrazione di ioni idrogeno nei globuli rossi si tradurrà in diminuzioni di 2,3 DPG e viceversa. Ciò è evidente ad altitudini elevate, dove livelli di ossigeno inferiori inducono iperventilazione, causando una diminuzione di pCO2 e ioni idrogeno che porta allo spostamento verso sinistra della curva di dissociazione. Questo spostamento a sinistra porta ad un aumento della produzione di globuli rossi di 2,3-DPG, che porta a spostare la curva indietro a destra e stabilisce un meccanismo essenziale di compensazione respiratoria.

Temperatura:

L’effetto della temperatura sulla curva è relativamente semplice. Lo scarico dell’ossigeno è favorito a temperature più elevate, il che provocherà uno spostamento verso destra. D’altra parte, temperature più basse causeranno uno spostamento verso sinistra nella curva di dissociazione. Un esempio notevole di ciò è l’esercizio, in cui la temperatura del muscolo aumenta in seguito al suo utilizzo, spostando così la curva a destra e consentendo all’ossigeno di essere scaricato più facilmente dall’emoglobina e di consegnarlo ai tessuti che ne hanno bisogno.

> Monossido di carbonio:

L’emoglobina lega il monossido di carbonio (CO) da 200 a 300 volte di più rispetto all’ossigeno, determinando la formazione di carbossiemoglobina e prevenendo il legame dell’ossigeno all’emoglobina a causa della competizione degli stessi siti di legame . Il legame di una molecola di CO all’emoglobina aumenta l’affinità degli altri punti di legame per l’ossigeno, portando a uno spostamento a sinistra nella curva di dissociazione. Questo spostamento impedisce lo scarico di ossigeno nei tessuti periferici e quindi la concentrazione di ossigeno nel tessuto è molto inferiore al normale. Pertanto, in presenza di monossido di carbonio, una persona può sperimentare una grave ipossia tissutale mantenendo una PaO2 normale. I pazienti con avvelenamento da CO manifestano sintomi come mal di testa, malessere, stato mentale alterato, mancanza di respiro, convulsioni o labbra rosso ciliegia. Un pulsossimetro di solito sarebbe normale perché la macchina non è in grado di rilevare la carbossiemoglobina dall’ossiemoglobina.

Emoglobina fetale:

L’emoglobina fetale (HbF) è strutturalmente diversa dall’emoglobina adulta perché è composta di due catene alfa e due gamma. Le catene gamma di HbF hanno un’affinità ridotta per 2,3-DPG, consentendo così a HbF di avere una maggiore affinità per l’ossigeno a livelli inferiori di pressione parziale e risultando in uno spostamento verso sinistra della curva di dissociazione.Questo stato è vantaggioso nell’utero, poiché il feto può estrarre ossigeno dalla circolazione materna con maggiore facilità. A livello della placenta, 2,3-DPG interagisce più prontamente con l’emoglobina adulta, inducendo lo scarico dell’ossigeno. Considerando che, l’emoglobina fetale non è influenzata dal 2,3-DPG e può legare facilmente l’ossigeno.