Puterea cu care oxigenul se leagă de hemoglobină este afectată de mai mulți factori. Acești factori schimbă sau remodelează curba de disociere a oxihemoglobinei. O deplasare spre dreapta indică faptul că hemoglobina studiată are o afinitate scăzută pentru oxigen. Acest lucru face mai dificilă legarea hemoglobinei de oxigen (necesitând o presiune parțială mai mare de oxigen pentru a obține aceeași saturație de oxigen), dar facilitează hemoglobinei să elibereze oxigen legat de aceasta. Efectul acestei deplasări spre dreapta a curbei crește presiunea parțială a oxigenului în țesuturi atunci când este cel mai necesar, cum ar fi în timpul exercițiului sau șocului hemoragic. În contrast, curba este deplasată spre stânga prin opusul acestor condiții. Această deplasare spre stânga indică faptul că hemoglobina studiată are o afinitate crescută pentru oxigen, astfel încât hemoglobina leagă oxigenul mai ușor, dar îl descarcă mai cu reticență. În mod similar, deplasarea la dreapta arată o afinitate scăzută, așa cum ar apărea cu o creștere a temperaturii corpului, a ionilor de hidrogen, a concentrației 2,3-bisfosfogliceratului (2,3-BPG) sau a concentrației de dioxid de carbon.
„81ccb2dece”>
Notă:
- Shift stânga: afinitate O2 mai mare
- Deplasarea la dreapta: afinitate mai mică cu O2
- hemoglobina fetală are o afinitate mai mare cu O2 decât hemoglobina adultă; în primul rând datorită afinității mult reduse la 2,3-bifosfoglicerat.
Cauzele deplasării la dreapta pot fi amintite folosind mnemonica „CADET, face Right!” pentru CO2, acid, 2,3-DPG, exerciții și temperatură. Factorii care deplasează curba de disociere a oxigenului spre dreapta sunt acele stări fiziologice în care țesuturile au nevoie de mai mult oxigen. De exemplu, în timpul exercițiilor fizice, mușchii au o rată metabolică mai mare și, în consecință, au nevoie de mai mult oxigen, produc mai mult dioxid de carbon și acid lactic, iar temperatura lor crește.
pHEdit
pH-ul (creșterea concentrației de ioni H +) deplasează curba standard spre dreapta, în timp ce o creștere o deplasează spre stânga. Acest lucru se întâmplă deoarece la o concentrație mai mare de ioni H +, diferite resturi de aminoacizi, cum ar fi Histidina 146, există predominant în forma lor protonată, permițându-le să formeze perechi de ioni care stabilizează deoxihemoglobina în starea T. Starea T are o afinitate mai mică pentru oxigen decât starea R, deci cu aciditate crescută, hemoglobina se leagă mai puțin O2 pentru un anumit PO2 (și mai mult H +). Acest lucru este cunoscut sub numele de efect Bohr. O reducere a capacității totale de legare a hemoglobinei la oxigen (adică deplasarea curbei în jos, nu doar la dreapta) datorită pH-ului redus se numește efectul rădăcinii. Acest lucru se vede la peștii osoși. Afinitatea de legare a hemoglobinei la O2 este mai mare la un pH relativ ridicat.
Dioxid de carbon Edit
Dioxidul de carbon afectează curba în două moduri. În primul rând, acumularea de CO2 face ca compușii carbamino să fie generați prin interacțiuni chimice, care se leagă de hemoglobină formând carbaminohemoglobina. CO2 este considerat o reglare alosterică, deoarece inhibarea se întâmplă nu la locul de legare al hemoglobinei. În al doilea rând, influențează pH-ul intracelular datorită formării ionului bicarbonat. Formarea carbaminohemoglobinei stabilizează hemoglobina în starea T prin formarea perechilor de ioni. Doar aproximativ 5-10% din conținutul total de CO2 din sânge este transportat ca compuși carbamino, în timp ce (80-90%) este transportat ca ioni bicarbonat și o cantitate mică este dizolvată în plasmă. Formarea unui ion bicarbonat va elibera un proton în plasmă, scăzând pH-ul (aciditate crescută), care, de asemenea, deplasează curba spre dreapta așa cum sa discutat mai sus; un nivel scăzut de CO2 în fluxul sanguin are ca rezultat un pH ridicat și, astfel, asigură condiții de legare mai optime pentru hemoglobină și O2. Acesta este un mecanism favorizat din punct de vedere fiziologic, deoarece hemoglobina va scădea mai mult oxigen pe măsură ce concentrația de dioxid de carbon crește dramatic acolo unde respirația țesuturilor are loc rapid și oxigenul are nevoie.
2,3-Bifosfoglicerat sau 2,3-BPG (denumit anterior 2,3-difosfoglicerat sau 2,3-DPG – referință?) este un organofosfat format în celulele roșii din sânge în timpul glicolizei și este baza conjugată a acidului 2,3-bisfosfogliceric.Producția de 2,3-BPG este probabil un mecanism adaptativ important, deoarece producția crește pentru mai multe afecțiuni în prezența unei disponibilități reduse de O2 a țesutului periferic, cum ar fi hipoxemie, boli pulmonare cronice, anemie și insuficiență cardiacă congestivă, printre altele. Nivelurile ridicate de 2,3-BPG deplasează curba spre dreapta (ca în copilărie), în timp ce nivelurile scăzute de 2,3-BPG determină o deplasare spre stânga, observată în stări precum șocul septic și hipofosfatemia. În absența 2,3-BPG, afinitatea hemoglobinei pentru oxigen crește. 2,3-BPG acționează ca un efect heteroalosteric al hemoglobinei, scăzând afinitatea hemoglobinei pentru oxigen prin legarea preferențială la deoxihemoglobina. O concentrație crescută de BPG în celulele roșii din sânge favorizează formarea T (încordată sau tensionată), starea de afinitate scăzută a hemoglobinei și astfel curba de legare a oxigenului se va deplasa spre dreapta.
Temperatura Editare
Monoxid de carbon Edit
Hemoglobina se leagă cu monoxid de carbon de 210 ori mai ușor decât cu oxigenul. Din cauza acestei afinități mai mari a hemoglobinei pentru monoxidul de carbon decât pentru oxigen, monoxidul de carbon este un concurent de mare succes, care va deplasa oxigenul chiar și la presiuni parțiale minuscule. Reacția HbO2 + CO → HbCO + O2 deplasează aproape ireversibil moleculele de oxigen care formează carboxihemoglobina; legarea monoxidului de carbon de centrul de fier al hemoglobinei este mult mai puternică decât cea a oxigenului, iar locul de legare rămâne blocat pentru restul ciclului de viață al celulei roșii afectate. Cu un nivel crescut de monoxid de carbon, o persoană poate suferi de hipoxie tisulară severă, menținând în același timp un pO2 normal, deoarece carboxihemoglobina nu transportă oxigen în țesuturi.
Efectele metemoglobinemiei Modificare
o formă de hemoglobină anormală în care centrul fierului a fost oxidat de la starea de oxidare feroasă +2 (forma normală) la starea ferică +3. Acest lucru determină o deplasare spre stânga a curbei de disociere a hemoglobinei de oxigen, deoarece orice hem rezidual cu fier feros oxigenat (starea +2) nu poate descărca oxigenul legat în țesuturi (deoarece 3+ fier afectează cooperativitatea hemoglobinei), crescând astfel afinitatea sa cu oxigen. Cu toate acestea, methemoglobina are o afinitate crescută pentru cianură și, prin urmare, este utilă în tratamentul otrăvirii cu cianură. În cazurile de ingestie accidentală, administrarea unui nitrit (cum ar fi nitritul de amil) poate fi utilizată pentru oxidarea deliberată a hemoglobinei și creșterea nivelului de methemoglobină , restabilind funcționarea citocrom oxidazei. Nitritul acționează și ca vasodilatator, favorizând aportul celular de oxigen, iar adăugarea unei sări de fier asigură legarea competitivă a cianurii libere ca ion hexacianoferat (III) inert biochimic, 3− O abordare alternativă implică administrarea tiosulfatului, transformând astfel cianura în tiocianat, SCN-, care este excretat prin rinichi. n se formează, de asemenea, în cantități mici, atunci când disocierea oxihemoglobinei duce la formarea de methemoglobină și superoxid, O2−, în locul produselor obișnuite. Superoxidul este un radical liber și provoacă leziuni biochimice, dar este neutralizat de acțiunea enzimei superoxid dismutază.
Efectele ITPPEdit
Myo-inozitol trispyrophosphate (ITPP), cunoscut și sub numele de OXY111A, este un fosfat de inozitol care determină o deplasare spre dreapta a curbei de disociere a hemoglobinei de oxigen prin modularea alosterică a hemoglobinei în celulele roșii din sânge. Este un medicament experimental destinat reducerii hipoxiei tisulare. Efectele par să dureze aproximativ atâta timp cât celulele roșii afectate rămân în circulație.