Useat tekijät vaikuttavat siihen voimakkuuteen, jolla happi sitoutuu hemoglobiiniin. Nämä tekijät muuttavat tai muuttavat oksihemoglobiinin dissosiaatiokäyrää. Oikea siirtymä osoittaa, että tutkittavalla hemoglobiinilla on vähentynyt affiniteetti happeen. Tämä vaikeuttaa hemoglobiinin sitoutumista happeen (vaatii suurempaa hapen osapainetta saman happisaturaation saavuttamiseksi), mutta se helpottaa hemoglobiinin vapautumista siihen sitoutunutta happea. Tämän käyrän oikeanpuoleisen siirtymisen vaikutus lisää hapen osapainetta kudoksissa, kun sitä eniten tarvitaan, kuten liikunnan aikana tai verenvuotosokkiin. Sitä vastoin käyrä siirtyy vasemmalle näiden olosuhteiden vastakohdalla. Tämä vasemmanpuoleinen muutos osoittaa, että tutkittavalla hemoglobiinilla on lisääntynyt affiniteetti happeen, joten hemoglobiini sitoo happea helpommin, mutta purkaa sen vastahakoisemmin. Käyrän vasen muutos on merkki hemoglobiinin lisääntyneestä affiniteetista happeen (esim. Keuhkoihin Vastaavasti oikeanpuoleinen siirtymä osoittaa vähentynyttä affiniteettia, mikä näyttäisi nousevan joko ruumiinlämpötilassa, vetyionien, 2,3-bisfosfoglyseraaatti (2,3-BPG) tai hiilidioksidipitoisuudessa.
| Ohjauskertoimet | Muuta | käyrän siirto |
|---|---|---|
| Lämpötila | → | |
| ↓ | ← | |
| 2,3-BPG | → | |
| ↓ | ← | |
| pCO2 | → | |
| ↓ | ← | |
| Happamuus | → | |
| ↓ | ← |
Huomaa:
- Vasen siirtymä: suurempi O2-affiniteetti
- Oikea siirtymä: pienempi O2-affiniteetti
- sikiön hemoglobiinilla on suurempi O2-affiniteetti kuin aikuisen hemoglobiinilla; johtuu pääasiassa paljon heikentyneestä affiniteetista 2,3-bisfosfoglyseraaattiin.
Oikealle siirtymisen syyt voidaan muistaa muistitikulla ”CADET, face Right!” CO2, happo, 2,3-DPG, liikunta ja lämpötila. Happidissosiaatiokäyrää oikealle siirtävät tekijät ovat ne fysiologiset tilat, joissa kudokset tarvitsevat enemmän happea. Esimerkiksi liikunnan aikana lihaksilla on suurempi aineenvaihdunta, ja siksi ne tarvitsevat enemmän happea, tuottavat enemmän hiilidioksidia ja maitohappoa, ja niiden lämpötila nousee.
pHEdit
pH (H + -ionipitoisuuden kasvu) siirtää standardikäyrän oikealle, kun taas nousu siirtää sitä vasemmalle. Tämä tapahtuu, koska suuremmalla H + -ionikonsentraatiolla erilaisia aminohappotähteitä, kuten histidiini 146, esiintyy pääasiassa protonoidussa muodossaan, jolloin ne voivat muodostaa ionipareja, jotka stabiloivat deoksihemoglobiinin T-tilassa. T-tilassa on pienempi affiniteetti happeen kuin R-tilaan, joten happamuuden lisääntyessä hemoglobiini sitoo vähemmän O2: ta annetulle PO2: lle (ja enemmän H +). Tämä tunnetaan nimellä Bohr-vaikutus. Hemoglobiinin kokonaissidoskapasiteetin vähenemistä happeen (ts. Käyrän siirtämistä alaspäin, ei vain oikealle) alentuneen pH: n vuoksi kutsutaan juurivaikutukseksi. Tämä näkyy luisissa kaloissa. Hemoglobiinin sitoutumisaffiniteetti O2: een on suurin suhteellisen korkeassa pH: ssa.
HiilidioksidiEdit
Hiilidioksidi vaikuttaa käyrään kahdella tavalla. Ensinnäkin CO2: n kertyminen aiheuttaa karbaminoyhdisteiden syntymisen kemiallisten vuorovaikutusten kautta, jotka sitoutuvat hemoglobiiniin muodostaen karbaminohemoglobiinia. CO2: ta pidetään allosteerisena säätönä, koska esto ei tapahdu hemoglobiinin sitoutumiskohdassa. Toiseksi se vaikuttaa solunsisäiseen pH-arvoon johtuen bikarbonaatti-ionin muodostumisesta. Karbaminohemoglobiinin muodostuminen stabiloi T-tilan hemoglobiinin muodostamalla ionipareja. Vain noin 5–10% veren kokonais-CO2-pitoisuudesta kulkeutuu karbaminoyhdisteinä, kun taas (80–90%) kuljetetaan bikarbonaatti-ioneina ja pieni määrä liukenee plasmaan. Bikarbonaatti-ionin muodostuminen vapauttaa protonin plasmaan, mikä vähentää pH: ta (lisääntynyt happamuus), mikä myös siirtää käyrää oikealle, kuten yllä on käsitelty; alhainen CO2-pitoisuus verenkierrossa johtaa korkeaan pH-arvoon ja tarjoaa siten optimaalisemmat sitoutumisolosuhteet hemoglobiinille ja O2: lle. Tämä on fysiologisesti suosittu mekanismi, koska hemoglobiini pudottaa enemmän happea, kun hiilidioksidin pitoisuus kasvaa dramaattisesti, kun kudoksen hengitys tapahtuu nopeasti ja happea tarvitaan.
2,3-BPGEdit
2,3-bisfosfoglysereraatti tai 2,3-BPG (aiemmin nimeltään 2,3-difosfoglysereraatti tai 2,3-DPG – viite?) on organofosfaatti, joka muodostuu punasoluista glykolyysin aikana ja on 2,3-bisfosfoglyseriinihapon konjugaattiemäs.2,3-BPG: n tuotanto on todennäköisesti tärkeä sopeutumismekanismi, koska tuotanto lisääntyy useissa olosuhteissa, kun perifeerisen kudoksen O2: n saatavuus on vähentynyt, kuten hypoksemia, krooninen keuhkosairaus, anemia ja kongestiivinen sydämen vajaatoiminta. Korkeat 2,3-BPG-tasot siirtävät käyrän oikealle (kuten lapsuudessa), kun taas matalat 2,3-BPG-tasot aiheuttavat vasemmalle siirtymistä, kuten tiloissa kuten septinen sokki ja hypofosfatemia. 2,3-BPG: n puuttuessa hemoglobiinin affiniteetti happeen kasvaa. 2,3-BPG toimii hemoglobiinin heteroallosterisena efektorina alentaen hemoglobiinin hapen affiniteettia sitoutumalla ensisijaisesti deoksihemoglobiiniin. BPG: n lisääntynyt pitoisuus punasoluissa suosii T: n (kireä tai jännittynyt), matalan affiniteetin hemoglobiinin muodostumista, joten happea sitova käyrä siirtyy oikealle.
TemperatureEdit
HiilimonoksidiEdit
Hemoglobiini sitoutuu hiilimonoksidiin 210 kertaa helpommin kuin happeen. Hemoglobiinin korkeamman affiniteetin vuoksi hiilimonoksidiin kuin happeen hiilimonoksidi on erittäin onnistunut kilpailija, joka syrjäyttää hapen myös pienissä osapaineissa. Reaktio HbO2 + CO → HbCO + O2 syrjäyttää melkein peruuttamattomasti happimolekyylit, jotka muodostavat karboksihemoglobiinin; Hiilimonoksidin sitoutuminen hemoglobiinin rautakeskukseen on paljon vahvempaa kuin hapen, ja sitoutumiskohta pysyy tukossa kyseisen punasolun elinkaaren loppuosan ajan. Hiilimonoksidipitoisuuden noustessa henkilö voi kärsiä vakavasta kudoksen hypoksiasta samalla kun normaali pO2 säilyy, koska karboksihemoglobiini ei kuljeta happea kudoksiin.
MethemoglobinemiaEdit
Methemoglobinemia on epänormaalin hemoglobiinin muoto, jossa rautakeskus on hapetettu rauta +2-hapetustilasta (normaali muoto) rauta +3-tilaan. Tämä aiheuttaa hapen hemoglobiinin dissosiaatiokäyrän vasemmanpuoleisen muutoksen, koska mikä tahansa jäännösheemi, jossa on hapetettua rautaa (+2-tila), ei kykene purkamaan sitoutunutta happea kudoksiin (koska 3+ rauta heikentää hemoglobiinin yhteistoimintaa) ja lisää siten sen affiniteettia. Methemoglobiinilla on kuitenkin lisääntynyt affiniteetti syanidiin, ja se on siksi hyödyllinen syanidimyrkytyksen hoidossa. Tahattomassa nielemisessä nitriitin (kuten amyylinitriitin) antamista voidaan käyttää tarkoituksellisesti hapettamaan hemoglobiini ja nostamaan methemoglobiinitasoja Nitriitti toimii myös verisuonia laajentavana aineena, mikä edistää solun hapen saantia, ja rautasuolan lisääminen tarjoaa vapaan syanidin kilpailevan sitoutumisen biokemiallisesti inertinä heksasyanoferraatti (III) -ionina, Vaihtoehtoinen lähestymistapa käsittää tiosulfaatin antamisen ja siten syanidin muuttamisen tiosyanaatiksi, SCN−, joka erittyy munuaisten kautta. n muodostuu myös pieninä määrinä, kun oksihemoglobiinin dissosiaatio johtaa methemoglobiinin ja superoksidin, O2−, muodostumiseen tavallisten tuotteiden sijaan. Superoksidi on vapaa radikaali ja aiheuttaa biokemiallisia vaurioita, mutta se neutraloidaan superoksididismutaasientsyymin vaikutuksella.
ITPPEdit-vaikutukset
Myo-inositolitrispyrofosfaatti (ITPP), joka tunnetaan myös nimellä OXY111A on inositolifosfaatti, joka aiheuttaa oikeanpuoleisen muutoksen hapen hemoglobiinin dissosiaatiokäyrässä hemoglobiinin allosteerisen moduloinnin kautta punasoluissa. Se on kokeellinen lääke, joka on tarkoitettu vähentämään kudosten hypoksiaa. Vaikutukset näyttävät kestävän suunnilleen niin kauan kuin sairastuneet punasolut pysyvät liikkeessä.