Klinisk betydelse

Styrkan med vilken syre binder till hemoglobin påverkas av flera faktorer och kan representeras som en förskjutning åt vänster eller höger i syre-dissociationskurvan. En kurvförskjutning åt höger indikerar att hemoglobin har en minskad affinitet för syre, vilket innebär att syre lossas aktivt. En förskjutning åt vänster indikerar ökad hemoglobinaffinitet för syre och en ökad motvilja mot att frigöra syre. Flera fysiologiska faktorer är ansvariga för att flytta kurvan åt vänster eller höger, såsom pH, koldioxid (CO2), temperatur och 2,3-disfosfoglycerat.

pH:

En minskning i pH (surhet) förskjuter dissociationskurvan till höger medan en ökning av pH (alkalinitet) förskjuter dissociationskurvan till vänster. Vid högre koncentrationer av vätejoner stabiliseras hemoglobin i det deoxigenerade T-tillståndet. Därför, när pH sjunker och CO2 ökar, minskar hemoglobinaffiniteten för syre. Detta omvända förhållande kallas Bohr-effekten och är uppenbart när metaboliskt aktiv vävnad metaboliserar glukos och syre till CO2 och organiska syror. Hemoglobin har då en minskad affinitet till syre och hjälper till att leverera det till vävnader i nöd.

Koldioxid:

Koldioxid påverkar kurvan på två sätt: Bohr-effekten och genom ackumulering av karbaminoföreningar som genereras genom kemiska interaktioner. Dessa föreningar bildar karbaminohemoglobin, som i sin tur stabiliserar T-tillståndet, sänker affiniteten för syre och inducerar syreavlastning. Endast en liten del koldioxid transporteras på detta sätt. Majoriteten av koldioxid transporteras i bikarbonatbuffersystemet. Vid inträde i röda blodkroppar omvandlas koldioxid snabbt till kolsyra av enzymet kolsyraanhydras. Kolsyra dissocieras omedelbart i bikarbonat- och vätejoner. Som tidigare nämnts stabiliserar en ökning av vätejoner hemoglobinet i T-tillståndet och inducerar syreavlastning vilket leder till förskjutning av dissociationskurvan åt höger.

2,3 Difosfoglycerat (DPG):

2,3-difosfoglycerat (DPG) är en mellanprodukt av glykolys som produceras i de röda blodkropparna som påverkar hemoglobins affinitet för syre. Höga koncentrationer av 2,3-DPG kommer att flytta dissociationskurvan till höger medan låga koncentrationer kommer att flytta kurvan till vänster. Förhållandet mellan vätejoner är omvänt proportionerligt med nivåer av 2,3 DPG vilket anger att en höjning av vätejonkoncentrationen i röda blodkroppar kommer att resultera i minskningar i 2,3 DPG och vice versa. Detta är uppenbart vid höga höjder där lägre syrenivåer inducerar hyperventilering, vilket orsakar pCO2 och vätejoner att minska vilket leder till vänsterförskjutning av dissociationskurvan. Denna vänsterförskjutning leder till en ökning av produktionen av röda blodkroppar på 2,3-DPG, vilket leder till att kurvan flyttas tillbaka till höger och skapar en väsentlig mekanism för andningskompensation.

Temperatur:

Effekten av temperatur på kurvan är relativt enkel. Syreavlastning gynnas vid högre temperaturer vilket kommer att orsaka en förskjutning åt höger. Å andra sidan kommer lägre temperaturer att orsaka en förskjutning åt vänster i dissociationskurvan. Ett anmärkningsvärt exempel på detta är träning, där muskeltemperaturen ökar sekundärt i förhållande till dess användning, vilket förskjuter kurvan åt höger och gör att syre lättare kan lossas från hemoglobin och leverera det till vävnader i behov.

Kolmonoxid:

Hemoglobin binder kolmonoxid (CO) 200 till 300 gånger mer än med syre, vilket resulterar i bildning av karboxihemoglobin och förhindrar syrebindning till hemoglobin på grund av konkurrens mellan samma bindningsställen . Bindning av en CO-molekyl till hemoglobin ökar affiniteten hos de andra bindningsfläckarna för syre, vilket leder till en vänsterförskjutning i dissociationskurvan. Denna förskjutning förhindrar syreavlastning i perifer vävnad och därför är vävnadens syrekoncentration mycket lägre än normalt. Således i närvaro av kolmonoxid kan en person uppleva svår vävnadshypoxi samtidigt som den bibehåller en normal PaO2 .. Patienter med CO-förgiftning upplever symtom som huvudvärk, sjukdom, förändrad mental status, andfåddhet, kramper eller körsbärsröda läppar. En pulsoximeter skulle vanligtvis vara normal eftersom maskinen inte kan upptäcka karboxihemoglobin från oxihemoglobin.

Fosterhemoglobin:

Fosterhemoglobin (HbF) är strukturellt annorlunda än vuxen hemoglobin eftersom den är sammansatt av två alfa- och två gammakedjor. Gamma-kedjorna för HbF har en reducerad affinitet för 2,3-DPG, vilket gör att HbF har en högre affinitet för syre vid lägre nivåer av partiellt tryck och resulterar i en förskjutning åt vänster av dissociationskurvan.Detta tillstånd är fördelaktigt i livmodern, eftersom fostret kan dra ut syre från moderns cirkulation med större lätthet. Vid placentanivån interagerar 2,3-DPG lättare med vuxen hemoglobin, vilket inducerar syreavlastning. Medan fetalt hemoglobin är opåverkat av 2,3-DPG och kan enkelt binda syre.