臨床的意義

酸素がヘモグロビンに結合する強度は、いくつかの要因と酸素解離曲線の左または右へのシフトとして表すことができます。曲線の右方向へのシフトは、ヘモグロビンの酸素に対する親和性が低下していることを示しています。したがって、酸素は積極的に除荷されます。左へのシフトは、酸素に対するヘモグロビン親和性の増加と、酸素の放出に対する抵抗の増加を示します。 pH、二酸化炭素（CO2）、温度、2,3-ジホスホグリセリン酸など、いくつかの生理学的要因が曲線を左右にシフトさせます。

pH：

減少pH（酸性度）の増加は解離曲線を右にシフトし、pH（アルカリ度）の増加は解離曲線を左にシフトします。水素イオンの濃度が高くなると、ヘモグロビンは脱酸素化されたT状態で安定します。したがって、pHが低下し、CO2が増加すると、酸素に対するヘモグロビンの親和性が低下します。この逆の関係はボーア効果として知られており、代謝的に活性な組織がグルコースと酸素をCO2と有機酸に代謝するときに明らかになります。ヘモグロビンは酸素に対する親和性が低下し、必要な組織にヘモグロビンを届けるのに役立ちます。

二酸化炭素：

二酸化炭素は、ボーア効果と化学的相互作用によって生成されるカルバミノ化合物の蓄積。これらの化合物はカルバミノヘモグロビンを形成し、それが代わりにT状態を安定させ、酸素に対する親和性を低下させ、酸素の除荷を誘発します。二酸化炭素のごく一部だけがこの方法で輸送されます。二酸化炭素の大部分は重炭酸塩緩衝システムで運ばれます。赤血球に入ると、二酸化炭素は酵素炭酸脱水酵素によってすぐに炭酸に変換されます。炭酸はすぐに重炭酸イオンと水素イオンに解離します。前述のように、水素イオンの増加はT状態のヘモグロビンを安定させ、酸素の除荷を誘発します。これにより、解離曲線が右にシフトします。

2,3ジホスホグリセリン酸（DPG）：

2,3-ジホスホグリセリン酸（DPG）は、赤血球内で生成される解糖の中間生成物であり、ヘモグロビンの酸素に対する親和性に影響を与えます。高濃度の2,3-DPGは解離曲線を右にシフトし、低濃度は曲線を左にシフトします。水素イオンの関係は、2,3 DPGのレベルに反比例し、赤血球中の水素イオン濃度の上昇は2,3DPGの低下をもたらすことを示しています。これは、低酸素レベルが過呼吸を誘発し、pCO2と水素イオンを減少させ、解離曲線の左方向へのシフトにつながる高地で明らかです。この左シフトは、2,3-DPGの赤血球産生の増加につながり、曲線を右にシフトして戻し、呼吸補償の本質的なメカニズムを確立します。

温度：

曲線に対する温度の影響は比較的簡単です。酸素の除荷は、右方向へのシフトを引き起こす高温で好まれます。一方、温度が低いと、解離曲線が左方向にシフトします。この注目すべき例は運動です。運動では、筋肉の温度が利用に伴って上昇するため、曲線が右にシフトし、酸素がヘモグロビンからより簡単に排出され、必要な組織に供給されます。

一酸化炭素：

ヘモグロビンは一酸化炭素（CO）に酸素の200〜300倍結合し、その結果、カルボキシヘモグロビンが形成され、同じ結合部位の競合によるヘモグロビンへの酸素の結合が妨げられます。 。 1つのCO分子がヘモグロビンに結合すると、他の結合スポットの酸素に対する親和性が高まり、解離曲線が左にシフトします。このシフトにより、末梢組織での酸素のアンロードが防止されるため、組織の酸素濃度は通常よりもはるかに低くなります。したがって、一酸化炭素の存在下では、正常なPaO2を維持しながら、重度の組織低酸素症を経験する可能性があります。CO中毒の患者は、頭痛、倦怠感、精神状態の変化、息切れ、発作、またはチェリーレッドリップなどの症状を経験します。パルスオキシメータは、マシンがオキシヘモグロビンからカルボキシヘモグロビンを検出できないため、通常は正常です。

胎児ヘモグロビン：

胎児ヘモグロビン（HbF）は、構成されているため、成人ヘモグロビンとは構造的に異なります。 2つのアルファチェーンと2つのガンマチェーンのHbFのガンマ鎖は、2,3-DPGに対する親和性が低いため、HbFは、より低いレベルの分圧で酸素に対してより高い親和性を持つことができ、解離曲線が左方向にシフトします。この状態は、胎児が母体循環から酸素をより簡単に引き出すことができるため、子宮内で有利です。 胎盤のレベルでは、2,3-DPGは成人のヘモグロビンとより容易に相互作用し、酸素の除荷を誘発します。 一方、胎児ヘモグロビンは2,3-DPGの影響を受けず、酸素と容易に結合できます。