Vazba kyslíku na hemoglobin

Kyslík je krví přenášen z 98,5 % navázán na hemoglobin (Hb). Zbylá necelá 2 % jsou fyzikálně rozpuštěna.

Přenos a navázání

Jedna molekula hemoglobinu je schopna navázat 4 molekuly kyslíku, po navázání jej označujeme jako oxyhemoglobin. Každý ze 4 atomů Fe²⁺ je schopen reverzibilně vázat 1 molekulu O₂. Při této vazbě železo zůstává dvojmocné, nedochází tedy k oxidaci, ale oxygenaci. Afinitu ke kyslíku ovlivňuje kvartérní struktura hemoglobinu. Jestliže kyslík není navázán, jedná se o deoxyhemoglobin, jsou globinové jednotky pevně vázané v tenzní konfiguraci. Tím dochází ke snížení afinity ke kyslíku. U oxyhemoglobinu vzniká relaxovaná konfigurace. Po navázání 1 molekuly O₂ se vazby s jednotkami globinu stanou volnější a afinita ke kyslíku se tak zvýší.

Disociační křivka hemoglobinu pro kyslík

Disociační křivka oxyhemoglobinu vyjadřuje závislost saturace a parciálního tlaku O₂. Křivka má sigmoideální tvar, který je způsoben přechody mezi tenzní a relaxovanou konfigurací hemoglobinu. Při navázání první molekuly O₂ se zvýší afinita druhého hemu k O₂, navázáním na druhý hem se zvýší afinita třetího atd. Můžeme rozlišit oblast plató a oblast desaturace. V oblasti plató zůstává saturace hemoglobinu kyslíkem téměř stejná, i přes změny parciálního tlaku. Zatímco v oblasti desaturace i malá změna parciálního tlaku způsobí změnu saturace. Umožní tak uvolnit potřebné množství kyslíku ve tkáních, kde parciální tlak kyslíku klesá. Posun křivky doprava znamená snížení afinity Hb k O₂, posun doleva má opačný efekt.

Faktory ovlivňující vazbu kyslíku na hemoglobin

Vliv teploty

Zvýšení teploty posunuje disociační křivku Hb pro O₂ doprava, což znamená snížení afinity k O₂. Snížení teploty má opačný efekt.

Vliv pH

Oxygenovaný Hb (HbO₂) je silnější kyselinou než deoxygenovaný (Hb). Snížení pH posunuje disociační křivku Hb pro kyslík doprava. Zvýší se koncentrace H⁺, vodíkové kationty se budou vázat na Hb, což vyústí ve snížení afinity. Na změnách pH se podílí i CO₂. Pokud dojde k nadměrné produkci CO₂, je okamžitě konvertován na hydrogenuhličitanový aniont a vodíkový kationt. Vzniklé kationty se tak podílí na poklesu pH a zvýšení desaturace hemoglobinu. Vliv oxidu uhličitého a pH na afinitu hemoglobinu ke kyslíku označujeme jako Bohrův efekt:

H₂O + CO₂ $\rightleftharpoons$ H₂CO₃ $\rightleftharpoons$ H₊ + HCO₃^-

Vliv 2,3-difosfoglycerátu (2,3-DPG)

Červené krvinky obsahují velké množství 2,3-difosfoglycerátu, který vzniká z produktu glykolýzy. Váže se na β řetězce deoxyhemoglobinu, stabilizuje jej a tak snižuje afinitu k O₂.

Odkazy

Použitá literatura

• KITTNAR, Otomar, et al. Lékařská fyziologie. 1. vydání. Praha : Grada, 2011. 790 s. ISBN 978-80-247-3068-4.

• GANONG, William F. Přehled lékařské fyziologie. 20. vydání. Praha : Galén, 2005. 890 s. ISBN 80-7262-311-7.

Související články

• Transport kyslíku krví
• Transport CO2 krví