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Importanza clinica

La forza con cui lossigeno si lega allemoglobina è influenzata da diversi fattori e può essere rappresentato come uno spostamento a sinistra oa destra nella curva di dissociazione dellossigeno. Uno spostamento verso destra della curva indica che lemoglobina ha una ridotta affinità per lossigeno, quindi lossigeno si scarica attivamente. Uno spostamento a sinistra indica una maggiore affinità dellemoglobina per lossigeno 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 del pH (alcalinità) sposta la curva di dissociazione a sinistra. A concentrazioni maggiori di ioni idrogeno, lemoglobina si stabilizza nello stato T deossigenato. Pertanto, quando il pH diminuisce e la CO2 aumenta, laffinità dellemoglobina per lossigeno diminuirà. Questa relazione inversa è nota come effetto Bohr ed è evidente quando il tessuto metabolicamente attivo metabolizza il glucosio e lossigeno in CO2 e acidi organici. Lemoglobina ha quindi unaffinità ridotta per lossigeno e aiuta a consegnarlo ai tessuti bisognosi.

Anidride carbonica:

Lanidride carbonica influisce sulla curva in due modi: leffetto 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 laffinità per lossigeno e induce lo scarico dellossigeno. Solo una piccola porzione di anidride carbonica viene trasportata in questo modo. La maggior parte dellanidride carbonica viene trasportata nel sistema tampone del bicarbonato. Allingresso nei globuli rossi, lanidride carbonica viene rapidamente convertita in acido carbonico dallenzima anidrasi carbonica. Lacido carbonico si dissocia immediatamente in ioni bicarbonato e idrogeno. Come affermato in precedenza, un aumento degli ioni idrogeno stabilizza lemoglobina 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 allinterno dei globuli rossi che influenza laffinità dellemoglobina per lossigeno. 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, provocando 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 riportare la curva a destra e stabilisce un meccanismo essenziale di compensazione respiratoria.

Temperatura:

Leffetto della temperatura sulla curva è relativamente semplice. Lo scarico dellossigeno è favorito a temperature più elevate, il che provocherà uno spostamento verso destra. Daltra parte, temperature più basse causeranno uno spostamento verso sinistra nella curva di dissociazione. Un esempio notevole di ciò è lesercizio, in cui la temperatura del muscolo aumenta in seguito al suo utilizzo, spostando così la curva a destra e consentendo allossigeno di essere scaricato più facilmente dallemoglobina e di consegnarlo ai tessuti bisognosi.

Monossido di carbonio:

Lemoglobina lega il monossido di carbonio (CO) da 200 a 300 volte di più rispetto allossigeno, determinando la formazione di carbossiemoglobina e prevenendo il legame dellossigeno allemoglobina a causa della competizione degli stessi siti di legame . Il legame di una molecola di CO allemoglobina aumenta laffinità degli altri punti di legame per lossigeno, portando a uno spostamento a sinistra nella curva di dissociazione. Questo spostamento impedisce lo scarico dellossigeno nel tessuto periferico e quindi la concentrazione di ossigeno del 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 dallossiemoglobina.

Emoglobina fetale:

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