Significância clínica

A força pela qual o oxigênio se liga à hemoglobina é afetada por vários fatores e pode ser representado como um deslocamento para a esquerda ou direita na curva de dissociação de oxigênio. Um deslocamento para a direita da curva indica que a hemoglobina tem uma afinidade diminuída pelo oxigênio, portanto, o oxigênio se descarrega ativamente. Uma mudança para a esquerda indica afinidade aumentada da hemoglobina pelo oxigênio e uma relutância aumentada para liberar oxigênio. Vários fatores fisiológicos são responsáveis pelo deslocamento da curva para a esquerda ou para a direita, como pH, dióxido de carbono (CO2), temperatura e 2,3-difosfoglicerato.

pH:

Uma diminuição em pH (acidez) desloca a curva de dissociação para a direita, enquanto um aumento no pH (alcalinidade) desloca a curva de dissociação para a esquerda. Em concentrações maiores de íons de hidrogênio, a hemoglobina se estabiliza no estado T desoxigenado. Portanto, à medida que o pH diminui e o CO2 aumenta, a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio diminui. Essa relação inversa é conhecida como efeito Bohr e é evidente quando o tecido metabolicamente ativo metaboliza glicose e oxigênio em CO2 e ácidos orgânicos. A hemoglobina tem então uma afinidade reduzida com o oxigênio e ajuda a entregá-lo aos tecidos necessitados.

Dióxido de carbono:

O dióxido de carbono afeta a curva de duas maneiras: o efeito Bohr e através do acúmulo de compostos carbamino que são gerados por interações químicas. Esses compostos formam a carbaminohemoglobina, que por sua vez estabiliza o estado T, diminui a afinidade pelo oxigênio e induz a descarga de oxigênio. Apenas uma pequena porção do dióxido de carbono é transportada dessa maneira. A maior parte do dióxido de carbono é transportada no sistema tampão de bicarbonato. Após a entrada nas células vermelhas do sangue, o dióxido de carbono é rapidamente convertido em ácido carbônico pela enzima anidrase carbônica. O ácido carbônico se dissocia imediatamente em bicarbonato e íons de hidrogênio. Como afirmado anteriormente, um aumento nos íons de hidrogênio estabiliza a hemoglobina no estado T e induz a descarga de oxigênio, o que leva ao deslocamento da curva de dissociação para a direita.

2,3 Difosfoglicerato (DPG):

O 2,3-difosfoglicerato (DPG) é um produto intermediário da glicólise que é produzido dentro dos glóbulos vermelhos que afeta a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Altas concentrações de 2,3-DPG irão deslocar a curva de dissociação para a direita, enquanto baixas concentrações irão deslocar a curva para a esquerda. A relação dos íons hidrogênio é inversamente proporcional com os níveis de 2,3 DPG, o que afirma que uma elevação da concentração do íon hidrogênio nas células vermelhas do sangue resultará em diminuições no 2,3 DPG e vice-versa. Isso é evidente em grandes altitudes, onde níveis mais baixos de oxigênio induzem a hiperventilação, fazendo com que o pCO2 e os íons de hidrogênio diminuam, o que leva ao deslocamento para a esquerda da curva de dissociação. Este deslocamento para a esquerda leva a um aumento na produção de glóbulos vermelhos de 2,3-DPG, o que leva ao deslocamento da curva de volta para a direita e estabelece um mecanismo essencial de compensação respiratória.

Temperatura:

O efeito da temperatura na curva é relativamente direto. A descarga de oxigênio é favorecida em temperaturas mais altas, o que causará um deslocamento para a direita. Por outro lado, temperaturas mais baixas causarão um deslocamento para a esquerda na curva de dissociação. Um exemplo notável disso é o exercício, em que a temperatura do músculo aumenta secundariamente à sua utilização, deslocando a curva para a direita e permitindo que o oxigênio seja mais facilmente descarregado da hemoglobina e entregue aos tecidos necessitados.

Monóxido de Carbono:

A hemoglobina se liga ao monóxido de carbono (CO) 200 a 300 vezes mais do que o oxigênio, resultando na formação de carboxihemoglobina e impedindo a ligação do oxigênio à hemoglobina devido à competição dos mesmos locais de ligação . A ligação de uma molécula de CO à hemoglobina aumenta a afinidade dos outros pontos de ligação pelo oxigênio, levando a um desvio para a esquerda na curva de dissociação. Essa mudança evita a descarga de oxigênio no tecido periférico e, portanto, a concentração de oxigênio no tecido é muito menor do que o normal. Assim, na presença de monóxido de carbono, uma pessoa pode experimentar hipóxia tecidual grave enquanto mantém uma PaO2 normal. Pacientes com envenenamento por CO apresentam sintomas como dor de cabeça, mal-estar, estado mental alterado, falta de ar, convulsões ou lábios vermelho-cereja. Um oxímetro de pulso normalmente seria normal porque a máquina não consegue detectar carboxihemoglobina da oxihemoglobina.

Hemoglobina fetal:

A hemoglobina fetal (HbF) é estruturalmente diferente da hemoglobina adulta porque é composta de duas cadeias alfa e duas cadeias gama. As cadeias gama de HbF têm uma afinidade reduzida para 2,3-DPG, permitindo assim que HbF tenha uma afinidade maior para o oxigênio em níveis mais baixos de pressão parcial e resultando em um desvio para a esquerda da curva de dissociação.Esse estado é vantajoso no útero, pois o feto consegue extrair oxigênio da circulação materna com maior facilidade. Ao nível da placenta, o 2,3-DPG interage mais facilmente com a hemoglobina adulta, induzindo a descarga de oxigênio. Considerando que a hemoglobina fetal não é afetada pelo 2,3-DPG e pode se ligar ao oxigênio facilmente.