Klinische betekenis
Verschillende fysiologische factoren kunnen de zuurstofdissociatiecurve naar links of naar rechts verschuiven. Een verschuiving naar rechts bevordert het lossen van zuurstof in vergelijking met de oorspronkelijke curve bij dezelfde zuurstofspanning. Omgekeerd wordt zuurstofbelasting begunstigd met een verschuiving naar links met de zuurstofdissociatiecurve. Verhogingen van de kooldioxide-spanning, verlaagde pH (zuurgraad), verhoogde 2,3-DPG en temperatuurstijgingen verschuiven de curve naar rechts. Dit is nuttig bij het leveren van zuurstof aan metabolisch actieve weefsels, die zuurstof en glucose metaboliseren tot CO2 en organische zuren. De relatie tussen zuurgraad, CO2 en hemoglobine O2-affiniteit wordt het Bohr-effect genoemd. Een toename van CO2 verlaagt de pH en veroorzaakt zuurstofafvoer. 2, 3-DPG is een glycolytisch tussenproduct dat in grotere hoeveelheden wordt geproduceerd in de lage ATP- en hoge zuurstaat. Het bindt zich rechtstreeks aan deoxyhemoglobine en bevordert het ontladen van de resterende O2-atomen, waardoor de afgifte wordt verbeterd. Temperatuur is de gemakkelijkste relatie om te begrijpen. Bij hogere temperaturen heeft het lossen de voorkeur omdat verhoogde thermische energie eerder ongunstige reacties begunstigt. Interessant is dat verhoogde CO2 en verlaagde pH ook krachtige stimuli zijn voor vasodilatatie, waardoor de O2-afgifte aan metabolisch actieve weefsels wordt verbeterd.
Foetaal HgB (alpha2gamma2) introduceert een verschuiving naar links van de curve, waardoor O2-binding aan hemoglobine wordt bevorderd bij lagere zuurstof spanning. Dit is gunstig in de baarmoeder, zodat de groeiende foetus O2 uit de bloedsomloop van de moeder kan halen. Bij de behandeling van sikkelcelanemie is aangetoond dat behandeling met hydroxyureum de niveaus van circulerend foetaal hemoglobine verhoogt. Deze patiënten zullen een hogere zuurstofspanning hebben, wat de O2-gebonden vorm bevordert, wat helpt voorkomen dat de hemoglobine sikkelt en een acute crisis veroorzaakt.
De dissociatiecurve ondergaat ook een verschuiving naar links in koolmonoxidevergiftiging. CO heeft een 240 keer grotere affiniteit voor hemoglobine dan zuurstof en zal zuurstof verdringen. Dit bevordert de retentie van O2 (hemoglobine in de gespannen toestand houden) op hemoglobine in perifere weefsels. Ondanks een groter aandeel van verzadigde hemoglobinemoleculen, is het totale O2-gehalte verlaagd vanwege de hoge affiniteit van CO voor hemoglobine.
Op grote hoogte zijn zuurstofbinding en -afgifte gecompliceerder. Aanvankelijk wordt bij verminderde atmosferische O2-spanning de voorkeur gegeven aan het afvoeren van zuurstof naar perifere weefsels. Dit komt doordat, bij een voldoende lage atmosferische pO2, het laden, vervoeren van zuurstof en het lossen allemaal op het hellende gedeelte plaatsvinden. Dit veroorzaakt ook hyperventilatie en voorbijgaande respiratoire alkalose. Deze milde hypoxie leidt tot acidose, verhoogde 2,3 DPG en een verschuiving naar rechts (zie hierboven), meestal op dag 2 of 3. Chronische hypoxie (weken) leidt tot verhoogde erytropoëtine die door de nieren wordt afgegeven, een verhoging van de hematocriet en een stijging van het O2-gehalte terug naar normaal (maar mogelijk bij een lagere verzadiging).
Zoals besproken, bevordert pH-daling de zuurstofafvoer, maar het veneuze bloed is niet merkbaar zuurder dan arterieel bloed vanwege het Haldane-effect . Deoxygenatie in de periferie bevordert de vorming van carbaminohemoglobine (CO2-Hgb), het binden van H + en het vrijkomen van bicarbonaat. Dit zorgt voor een effectieve buffering tussen de arteriële en veneuze uiteinden van de bloedsomloop en voor een efficiënt transport van een aanzienlijk deel van de CO2-pool. Hoe minder zuurstofatomen gebonden zijn, hoe meer H + er kan worden opgenomen en hoe bicarbonaat kan worden geproduceerd.