Az oxigén hemoglobinhoz való kötődésének erősségét számos tényező befolyásolja. Ezek a tényezők elmozdítják vagy átalakítják az oxihemoglobin disszociációs görbéjét. Egy jobbra tolódás azt jelzi, hogy a vizsgált hemoglobin csökkent affinitással rendelkezik az oxigén iránt. Ez megnehezíti a hemoglobin oxigénhez való kötődését (ugyanolyan oxigéntelítettség eléréséhez magasabb oxigén parciális nyomásra van szükség), de megkönnyíti a hemoglobin számára a hozzá kötött oxigén felszabadítását. A görbe ezen jobbra tolásának hatása megnöveli a szövetekben az oxigén parciális nyomását, amikor a legnagyobb szükség van rá, például edzés közben vagy vérzéses sokk esetén. Ezzel szemben a görbét ezeknek a feltételeknek az ellenkezője tolja balra. Ez a bal oldali elmozdulás azt jelzi, hogy a vizsgált hemoglobin fokozott affinitással rendelkezik az oxigén iránt, így a hemoglobin könnyebben kötődik az oxigénhez, de vonakodóbban kirakja azt. A görbe bal oldali eltolódása a hemoglobin fokozott oxigén-affinitásának jele (pl. A tüdőben). Hasonlóképpen, a jobb oldali eltolás csökkent affinitást mutat, amint az a testhőmérséklet, a hidrogénionok, a 2,3-biszfoszfoglicerát (2,3-BPG) vagy a szén-dioxid-koncentráció növekedésével járna.
| Ellenőrzési tényezők | Változás | Görbeeltolás |
|---|---|---|
| Hőmérséklet | → | |
| ↓ | ← | |
| 2,3-BPG | → | |
| ↓ | ← | |
| pCO2 | → | |
| ↓ | ← | |
| Savasság | → | |
| ↓ | ← |
Megjegyzés:
- Balra tolás: nagyobb O2 affinitás
- Jobb elmozdulás: alacsonyabb O2 affinitás
- a magzati hemoglobin magasabb O2 affinitással rendelkezik, mint a felnőtt hemoglobin; elsősorban a 2,3-biszfoszfo-glicerát iránti nagyon alacsony affinitás miatt.
A jobbra tolódás okaira emlékezhetünk a “CADET, nézz jobbra!” mnemonikával. CO2, sav, 2,3-DPG, testmozgás és hőmérséklet. Az oxigén disszociációs görbéjét jobbra mozgató tényezők azok a fiziológiai állapotok, ahol a szöveteknek több oxigénre van szükségük. Például edzés közben az izmok anyagcseréje nagyobb, következésképpen több oxigénre van szükségük, több szén-dioxid és tejsav termelődik, és hőmérsékletük emelkedik.
pHEdit
A pH (a H + ionkoncentráció növekedése) a standard görbét jobbra, míg a növekedés balra tolja. Ez azért következik be, mert nagyobb H + ionkoncentráció esetén különféle aminosavmaradékok, például a hisztidin 146 túlnyomórészt protonált formában léteznek, lehetővé téve számukra olyan ionpárok képződését, amelyek stabilizálják a deoxi-hemoglobint a T állapotban. A T-állapot alacsonyabb oxigén-affinitással rendelkezik, mint az R-állapot, így a megnövekedett savasság mellett a hemoglobin kevesebb O2-t köt meg egy adott PO2-hez (és több H + -hoz). Ez Bohr-effektus néven ismert. A hemoglobin oxigénhez való teljes kötődési képességének csökkenését (vagyis a görbe lefelé tolását, nem csak jobbra) a csökkent pH miatt gyökérhatásnak nevezzük. Ez a csontos halaknál látható. A hemoglobin O2-hez való kötődési affinitása viszonylag magas pH mellett a legnagyobb.
Szén-dioxid-szerkesztés
A szén-dioxid két módon befolyásolja a görbét. Először is, a CO2 felhalmozódása kémiai kölcsönhatások révén keletkezik karbamino-vegyületeket, amelyek a hemoglobinhoz kötődve képezik a karbaminohemoglobint. A CO2-t alloszterikus szabályozásnak tekintik, mivel a gátlás nem a hemoglobin kötési helyén történik. Másodszor, a hidrogén-karbonát-ion képződése miatt befolyásolja az intracelluláris pH-t. A karbaminohemoglobin képződése ionpárok képződésével stabilizálja a T-állapotú hemoglobint. A vér teljes CO2-tartalmának csak körülbelül 5–10% -a szállítódik karbamino-vegyületekként, míg (80–90%) hidrogén-karbonát-ionokként szállítódik, és kis mennyiség oldódik a plazmában. Hidrogén-karbonát-ion képződése során egy proton szabadul fel a plazmában, csökken a pH (megnövekedett savasság), ami szintén a görbét jobbra tolja, amint azt fentebb tárgyaltuk; a véráramban lévő alacsony CO2-szint magas pH-értéket eredményez, és így optimálisabb kötési feltételeket biztosít a hemoglobin és az O2 számára. Ez fiziológiailag kedvelt mechanizmus, mivel a hemoglobin több oxigént bocsát ki, mivel a szén-dioxid koncentrációja drámaian megnő, ha a szövetek légzése gyorsan zajlik és oxigénre van szükség.
2,3-BPGEdit
A 2,3-biszfoszfo-glicerát vagy a 2,3-BPG (korábban 2,3-difoszfo-glicerát vagy 2,3-DPG – referencia?) szerves foszfát képződik a vörösvértestekben a glikolízis során, és a 2,3-biszfoszfoszlicerinsav konjugált bázisa.A 2,3-BPG termelése valószínűleg fontos alkalmazkodási mechanizmus, mivel a termelés számos körülmény esetén növekszik a perifériás szövet O2-hozzáférésének csökkenése, például hipoxémia, krónikus tüdőbetegségek, vérszegénység és pangásos szívelégtelenség esetén. A 2,3-BPG magas szintje jobbra tolja a görbét (mint gyermekkorban), míg az alacsony 2,3-BPG-szint balra tolódást okoz, olyan állapotokban, mint a szeptikus sokk és a hipofoszfatémia. 2,3-BPG hiányában a hemoglobin oxigén iránti affinitása növekszik. A 2,3-BPG a hemoglobin heteroalloszterikus effektoraként működik, csökkentve a hemoglobin oxigén iránti affinitását azáltal, hogy előnyösen kötődik a deoxihemoglobinhoz. A vörösvérsejtekben megnövekedett BPG-koncentráció kedvez a T (feszes vagy feszült), alacsony affinitású hemoglobin kialakulásának, és így az oxigénkötő görbe jobbra tolódik.
TemperatureEdit
Szén-monoxidEdit
A hemoglobin 210-szer könnyebben kötődik a szén-monoxiddal, mint oxigénnel. A hemoglobin szénmonoxiddal szembeni nagyobb affinitása miatt, mint az oxigén miatt, a szén-monoxid nagy sikerű versenytárs, amely még az enyhe részleges nyomáson is kiszorítja az oxigént. A HbO2 + CO → HbCO + O2 reakció szinte visszafordíthatatlanul kiszorítja a karboxi-hemoglobint képző oxigénmolekulákat; a szén-monoxid kötése a hemoglobin vasközpontjához sokkal erősebb, mint az oxigéné, és a kötési hely az érintett vörösvértest életciklusának hátralévő részében blokkolt marad. A megnövekedett szén-monoxid-szint mellett az ember súlyos szöveti oxigénhiányban szenvedhet, miközben fenntartja a normális pO2-t, mivel a karboxi-hemoglobin nem szállítja az oxigént a szövetekbe.
A methemoglobinaemia hatásaiEdit
A methemoglobinaemia a kóros hemoglobin egy olyan formája, ahol a vasközpont oxidálódott a vas +2 oxidációs állapotából (a normális forma) a vas +3 állapotba. Ez bal oldali elmozdulást okoz az oxigén-hemoglobin disszociációs görbéjében, mivel az oxigénnel kezelt vas (+2 állapot) maradék hem nem képes a megkötött oxigént kirakni a szövetekbe (mert a 3+ vas károsítja a hemoglobin kooperativitását), ezáltal növelve affinitását. oxigénnel. A methemoglobin azonban fokozott affinitást mutat a cianid iránt, ezért hasznos a cianid-mérgezések kezelésében. Véletlen lenyelés esetén nitrit (például amil-nitrit) beadása felhasználható a hemoglobin szándékos oxidálására és a methemoglobin-szint emelésére. A nitrit értágítóként is működik, elősegítve a sejtek oxigénellátását, és egy vas-só hozzáadása biztosítja a szabad cianid, mint biokémiailag inert hexacianoferrát (III) ion versenyképes megkötését, 3− Alternatív megközelítésként tioszulfátot adagolnak, ezáltal a cianidot a vesén keresztül kiválasztódó tiocianáttá (SCN−) alakítják át. n szintén kis mennyiségben képződik, amikor az oxihemoglobin disszociációja a szokásos termékek helyett methemoglobin és szuperoxid, O2− képződését eredményezi. A szuperoxid szabad gyök és biokémiai károsodást okoz, de a szuperoxid-diszmutáz enzim hatására semlegesíti.
Az ITPPEdit hatásai
Mioinozit-triszpirofoszfát (ITPP), más néven Az OXY111A egy inozitol-foszfát, amely jobb oldali elmozdulást okoz az oxigén-hemoglobin disszociációs görbéjében a hemoglobin alloszterikus modulációja révén a vörösvértestekben. Ez egy kísérleti gyógyszer, amelynek célja a szöveti hipoxia csökkentése. Úgy tűnik, hogy a hatások nagyjából addig tartanak, amíg az érintett vörösvérsejtek forgalomban maradnak.