Curva de dissociação oxigênio-hemoglobina

A força com que o oxigênio se liga à hemoglobina é afetada por vários fatores. Esses fatores mudam ou remodelam a curva de dissociação da oxihemoglobina. Um deslocamento para a direita indica que a hemoglobina em estudo tem uma afinidade diminuída pelo oxigênio. Isso torna mais difícil para a hemoglobina se ligar ao oxigênio (exigindo uma pressão parcial de oxigênio mais alta para atingir a mesma saturação de oxigênio), mas torna mais fácil para a hemoglobina liberar o oxigênio ligado a ela. O efeito desse deslocamento para a direita da curva aumenta a pressão parcial de oxigênio nos tecidos quando ele é mais necessário, como durante exercícios ou choque hemorrágico. Em contraste, a curva é deslocada para a esquerda pelo oposto dessas condições. Este deslocamento para a esquerda indica que a hemoglobina em estudo tem uma afinidade aumentada para o oxigênio, de modo que a hemoglobina se liga ao oxigênio mais facilmente, mas o descarrega mais relutantemente. O deslocamento para a esquerda da curva é um sinal do aumento da afinidade da hemoglobina pelo oxigênio (por exemplo, nos pulmões ). Da mesma forma, o deslocamento para a direita mostra afinidade diminuída, como poderia aparecer com um aumento na temperatura corporal, íons de hidrogênio, concentração de 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG) ou concentração de dióxido de carbono.

Observação:

• Deslocamento para a esquerda: maior afinidade de O2
• Deslocamento para a direita: menor afinidade de O2
• hemoglobina fetal tem maior afinidade de O2 do que a hemoglobina adulta; principalmente devido à afinidade muito reduzida para 2,3-bisfosfoglicerato.

As causas do deslocamento para a direita podem ser lembradas usando o mnemônico, “CADET, face Right!” para CO2, ácido, 2,3-DPG, exercício e temperatura. Os fatores que movem a curva de dissociação do oxigênio para a direita são aqueles estados fisiológicos em que os tecidos precisam de mais oxigênio. Por exemplo, durante o exercício, os músculos têm uma taxa metabólica mais alta e, conseqüentemente, precisam de mais oxigênio, produzem mais dióxido de carbono e ácido láctico e sua temperatura aumenta.

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Uma diminuição no O pH (aumento na concentração de íons H +) muda a curva padrão para a direita, enquanto um aumento a desloca para a esquerda. Isso ocorre porque em concentrações maiores de íons H +, vários resíduos de aminoácidos, como a histidina 146, existem predominantemente em sua forma protonada, permitindo-lhes formar pares de íons que estabilizam a desoxiemoglobina no estado T. O estado T tem menor afinidade pelo oxigênio do que o estado R, portanto, com o aumento da acidez, a hemoglobina liga menos O2 para um determinado PO2 (e mais H +). Isso é conhecido como efeito Bohr. Uma redução na capacidade de ligação total da hemoglobina ao oxigênio (ou seja, deslocando a curva para baixo, não apenas para a direita) devido ao pH reduzido é chamada de efeito raiz. Isso é visto em peixes ósseos. A afinidade de ligação da hemoglobina ao O2 é maior sob um pH relativamente alto.

Dióxido de carbonoEditar

O dióxido de carbono afeta a curva de duas maneiras. Primeiro, o acúmulo de CO2 faz com que compostos carbamino sejam gerados por meio de interações químicas, que se ligam à hemoglobina formando carbaminohemoglobina. O CO2 é considerado uma regulação alostérica, pois a inibição não ocorre no local de ligação da hemoglobina. Em segundo lugar, influencia o pH intracelular devido à formação do íon bicarbonato. A formação de carbaminohemoglobina estabiliza a hemoglobina no estado T pela formação de pares de íons. Apenas cerca de 5–10% do conteúdo total de CO2 do sangue é transportado como compostos carbamino, enquanto (80–90%) é transportado como íons de bicarbonato e uma pequena quantidade é dissolvida no plasma. A formação de um íon bicarbonato liberará um próton no plasma, diminuindo o pH (aumento da acidez), o que também desloca a curva para a direita conforme discutido acima; baixos níveis de CO2 na corrente sanguínea resultam em um pH alto e, portanto, fornecem condições de ligação mais ideais para hemoglobina e O2. Este é um mecanismo fisiologicamente favorecido, uma vez que a hemoglobina diminuirá mais oxigênio conforme a concentração de dióxido de carbono aumenta dramaticamente onde a respiração do tecido está acontecendo rapidamente e o oxigênio é necessário.

2,3-BPGEdit

2,3-bisfosfoglicerato ou 2,3-BPG (anteriormente denominado 2,3-difosfoglicerato ou 2,3-DPG – referência?) é um organofosforado formado nos glóbulos vermelhos durante a glicólise e é a base conjugada do ácido 2,3-bisfosfoglicérico.A produção de 2,3-BPG é provavelmente um mecanismo adaptativo importante, pois a produção aumenta para várias condições na presença de disponibilidade diminuída de O2 nos tecidos periféricos, como hipoxemia, doença pulmonar crônica, anemia e insuficiência cardíaca congestiva, entre outras. Altos níveis de 2,3-BPG deslocam a curva para a direita (como na infância), enquanto níveis baixos de 2,3-BPG causam um deslocamento para a esquerda, visto em estados como choque séptico e hipofosfatemia. Na ausência de 2,3-BPG, a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio aumenta. 2,3-BPG atua como um efetor heteroalostérico da hemoglobina, diminuindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio ao se ligar preferencialmente à desoxihemoglobina. Um aumento da concentração de BPG nos glóbulos vermelhos favorece a formação do T (tenso ou tenso), estado de baixa afinidade da hemoglobina e, portanto, a curva de ligação do oxigênio mudará para a direita. >

Monóxido de carbonoEditar

A hemoglobina liga-se ao monóxido de carbono 210 vezes mais prontamente do que ao oxigênio. Por causa dessa maior afinidade da hemoglobina pelo monóxido de carbono do que pelo oxigênio, o monóxido de carbono é um competidor altamente bem-sucedido que desloca o oxigênio mesmo em pressões parciais minúsculas. A reação HbO2 + CO → HbCO + O2 desloca quase irreversivelmente as moléculas de oxigênio formando carboxihemoglobina; a ligação do monóxido de carbono ao centro de ferro da hemoglobina é muito mais forte do que a do oxigênio, e o local de ligação permanece bloqueado pelo resto do ciclo de vida do glóbulo vermelho afetado. Com um nível elevado de monóxido de carbono, uma pessoa pode sofrer de hipóxia tecidual grave enquanto mantém um pO2 normal porque a carboxihemoglobina não transporta oxigênio para os tecidos.

Efeitos da metemoglobinemiaEdit

A metemoglobinemia é uma forma de hemoglobina anormal em que o centro de ferro foi oxidado do estado de oxidação ferroso +2 (a forma normal) para o estado férrico +3. Isso causa um deslocamento para a esquerda na curva de dissociação da hemoglobina de oxigênio, pois qualquer heme residual com ferro ferroso oxigenado (estado +2) é incapaz de descarregar seu oxigênio ligado nos tecidos (porque o ferro 3+ prejudica a cooperatividade da hemoglobina), aumentando assim sua afinidade com oxigênio. No entanto, a metemoglobina aumentou a afinidade pelo cianeto e, portanto, é útil no tratamento de envenenamento por cianeto. Em casos de ingestão acidental, a administração de um nitrito (como nitrito de amila) pode ser usada para oxidar deliberadamente a hemoglobina e aumentar os níveis de metemoglobina , restaurando o funcionamento da citocromo oxidase. O nitrito também atua como um vasodilatador, promovendo o suprimento celular de oxigênio, e a adição de um sal de ferro fornece ligação competitiva do cianeto livre como o íon hexacianoferrato (III) bioquimicamente inerte, 3− .Uma abordagem alternativa envolve a administração de tiossulfato, convertendo assim o cianeto em tiocianato, SCN−, que é excretado pelos rins. n também é formado em pequenas quantidades quando a dissociação da oxiemoglobina resulta na formação de metemoglobina e superóxido, O2−, em vez dos produtos usuais. O superóxido é um radical livre e causa danos bioquímicos, mas é neutralizado pela ação da enzima superóxido dismutase.

Efeitos do ITPPEdit

Mio-inositol trispirofosfato (ITPP), também conhecido como OXY111A é um fosfato de inositol que causa um deslocamento para a direita na curva de dissociação da hemoglobina de oxigênio por meio da modulação alostérica da hemoglobina nas células vermelhas do sangue. É um medicamento experimental que visa reduzir a hipóxia tecidual. Os efeitos parecem durar aproximadamente enquanto os glóbulos vermelhos afetados permanecem em circulação.