La fuerza con la que el oxígeno se une a la hemoglobina se ve afectada por varios factores. Estos factores cambian o modifican la curva de disociación de la oxihemoglobina. Un desplazamiento hacia la derecha indica que la hemoglobina en estudio tiene una afinidad disminuida por el oxígeno. Esto dificulta que la hemoglobina se una al oxígeno (lo que requiere una presión parcial de oxígeno más alta para lograr la misma saturación de oxígeno), pero facilita que la hemoglobina libere el oxígeno unido a ella. El efecto de este desplazamiento de la curva hacia la derecha aumenta la presión parcial de oxígeno en los tejidos cuando más se necesita, como durante el ejercicio o el shock hemorrágico. Por el contrario, la curva se desplaza hacia la izquierda por el contrario de estas condiciones. Este desplazamiento hacia la izquierda indica que la hemoglobina en estudio tiene una mayor afinidad por el oxígeno, de modo que la hemoglobina se une al oxígeno con más facilidad, pero lo descarga con más desgana. De manera similar, el desplazamiento a la derecha muestra una afinidad disminuida, como aparecería con un aumento en la temperatura corporal, los iones de hidrógeno, la concentración de 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG) o la concentración de dióxido de carbono.
| Factores de control | Cambio | Desplazamiento de curva |
|---|---|---|
| Temperatura | → | |
| ↓ | ← | |
| 2,3-BPG | → | |
| ↓ | ← | |
| pCO2 | → | |
| ↓ | ← | |
| Acidez | → | |
| ↓ | ← |
Nota:
- Desplazamiento a la izquierda: mayor afinidad de O2
- Desplazamiento a la derecha: menor afinidad de O2
- La hemoglobina fetal tiene una mayor afinidad de O2 que la hemoglobina adulta; principalmente debido a una afinidad muy reducida por el 2,3-bisfosfoglicerato.
Las causas del desplazamiento hacia la derecha se pueden recordar usando el mnemónico «CADET, ¡mira a la derecha!» para CO2, ácido, 2,3-DPG, ejercicio y temperatura. Los factores que mueven la curva de disociación del oxígeno hacia la derecha son aquellos estados fisiológicos donde los tejidos necesitan más oxígeno. Por ejemplo, durante el ejercicio, los músculos tienen una tasa metabólica más alta y, en consecuencia, necesitan más oxígeno, producen más dióxido de carbono y ácido láctico y su temperatura aumenta.
pHEdit
Una disminución en El pH (aumento en la concentración de iones H +) desplaza la curva estándar hacia la derecha, mientras que un aumento la desplaza hacia la izquierda. Esto ocurre porque a mayor concentración de iones H +, varios residuos de aminoácidos, como Histidina 146, existen predominantemente en su forma protonada, lo que les permite formar pares de iones que estabilizan la desoxihemoglobina en el estado T. El estado T tiene una menor afinidad por el oxígeno que el estado R, por lo que con una mayor acidez, la hemoglobina se une a menos O2 para un PO2 dado (y más H +). Esto se conoce como efecto Bohr. Una reducción en la capacidad total de unión de la hemoglobina al oxígeno (es decir, el desplazamiento de la curva hacia abajo, no solo hacia la derecha) debido a la reducción del pH se denomina efecto raíz. Esto se ve en peces óseos. La afinidad de unión de la hemoglobina al O2 es mayor bajo un pH relativamente alto.
Dióxido de carbonoEditar
El dióxido de carbono afecta la curva de dos formas. Primero, la acumulación de CO2 hace que se generen compuestos carbamino a través de interacciones químicas, que se unen a la hemoglobina formando carbaminohemoglobina. El CO2 se considera una regulación alostérica ya que la inhibición no ocurre en el sitio de unión de la hemoglobina. En segundo lugar, influye en el pH intracelular debido a la formación de iones bicarbonato. La formación de carbaminohemoglobina estabiliza la hemoglobina en estado T mediante la formación de pares de iones. Sólo alrededor de 5 a 10% del contenido total de CO2 de la sangre se transporta como compuestos carbamino, mientras que (80 a 90%) se transporta como iones bicarbonato y una pequeña cantidad se disuelve en el plasma. La formación de un ion bicarbonato liberará un protón en el plasma, disminuyendo el pH (aumento de la acidez), lo que también desplaza la curva hacia la derecha como se discutió anteriormente; Los niveles bajos de CO2 en el torrente sanguíneo dan como resultado un pH alto y, por lo tanto, proporcionan condiciones de unión más óptimas para la hemoglobina y el O2. Este es un mecanismo fisiológicamente favorecido, ya que la hemoglobina reducirá más oxígeno a medida que la concentración de dióxido de carbono aumente drásticamente donde la respiración del tejido ocurre rápidamente y se necesita oxígeno.
2,3-BPGEdit
El 2,3-bisfosfoglicerato o 2,3-BPG (antes llamado 2,3-difosfoglicerato o 2,3-DPG – ¿referencia?) es una organofosfato formado en los glóbulos rojos durante la glucólisis y es la base conjugada del ácido 2,3-bisfosfoglicérico.Es probable que la producción de 2,3-BPG sea un mecanismo adaptativo importante, porque la producción aumenta para varias afecciones en presencia de una disponibilidad disminuida de O2 en los tejidos periféricos, como hipoxemia, enfermedad pulmonar crónica, anemia e insuficiencia cardíaca congestiva, entre otras. Los niveles altos de 2,3-BPG desplazan la curva hacia la derecha (como en la infancia), mientras que los niveles bajos de 2,3-BPG provocan un desplazamiento hacia la izquierda, que se observa en estados como shock séptico e hipofosfatemia. En ausencia de 2,3-BPG, aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. El 2,3-BPG actúa como un efector heteroalostérico de la hemoglobina, reduciendo la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno al unirse preferentemente a la desoxihemoglobina. Una mayor concentración de BPG en los glóbulos rojos favorece la formación de la T (tensa o tensa), el estado de baja afinidad de la hemoglobina, por lo que la curva de unión al oxígeno se desplazará hacia la derecha.
TemperatureEdit
Monóxido de carbonoEditar
La hemoglobina se une al monóxido de carbono 210 veces más fácilmente que al oxígeno. Debido a esta mayor afinidad de la hemoglobina por el monóxido de carbono que por el oxígeno, el monóxido de carbono es un competidor muy exitoso que desplazará al oxígeno incluso a presiones parciales minúsculas. La reacción HbO2 + CO → HbCO + O2 desplaza casi irreversiblemente las moléculas de oxígeno que forman carboxihemoglobina; la unión del monóxido de carbono al centro de hierro de la hemoglobina es mucho más fuerte que la del oxígeno, y el sitio de unión permanece bloqueado durante el resto del ciclo de vida del glóbulo rojo afectado. Con un nivel elevado de monóxido de carbono, una persona puede sufrir hipoxia tisular grave mientras mantiene una pO2 normal porque la carboxihemoglobina no transporta oxígeno a los tejidos.
Efectos de la metahemoglobinemiaEditar
La metahemoglobinemia es una forma de hemoglobina anormal en la que el centro de hierro se ha oxidado del estado de oxidación ferroso +2 (la forma normal) al estado férrico +3. Esto provoca un desplazamiento hacia la izquierda en la curva de disociación de la hemoglobina del oxígeno, ya que cualquier hemo residual con hierro ferroso oxigenado (estado +2) no puede descargar su oxígeno unido a los tejidos (porque el hierro 3+ altera la cooperatividad de la hemoglobina), aumentando así su afinidad con oxígeno. Sin embargo, la metahemoglobina tiene una mayor afinidad por el cianuro y, por lo tanto, es útil en el tratamiento de la intoxicación por cianuro. En casos de ingestión accidental, la administración de un nitrito (como el nitrito de amilo) se puede utilizar para oxidar deliberadamente la hemoglobina y elevar los niveles de metahemoglobina , restaurando el funcionamiento de la citocromo oxidasa. El nitrito también actúa como un vasodilatador, promoviendo el suministro celular de oxígeno, y la adición de una sal de hierro proporciona la unión competitiva del cianuro libre como el ion hexacianoferrato (III) bioquímicamente inerte, 3− . Un enfoque alternativo implica la administración de tiosulfato, convirtiendo así el cianuro en tiocianato, SCN−, que se excreta a través de los riñones. Methemoglobi n también se forma en pequeñas cantidades cuando la disociación de la oxihemoglobina da como resultado la formación de metahemoglobina y superóxido, O2−, en lugar de los productos habituales. El superóxido es un radical libre y causa daño bioquímico, pero es neutralizado por la acción de la enzima superóxido dismutasa.
Efectos de ITPPEdit
Trispirofosfato de mioinositol (ITPP), también conocido como OXY111A, es un fosfato de inositol que provoca un desplazamiento hacia la derecha en la curva de disociación de hemoglobina de oxígeno a través de la modulación alostérica de la hemoglobina dentro de los glóbulos rojos. Es un fármaco experimental destinado a reducir la hipoxia tisular. Los efectos parecen durar aproximadamente mientras los glóbulos rojos afectados permanezcan en circulación.