El efecto Haldane es una propiedad de la hemoglobina descrita por primera vez por John Scott Haldane , según la cual la oxigenación de la sangre en los pulmones desplaza el dióxido de carbono de la hemoglobina, aumentando la eliminación de dióxido de carbono. En consecuencia, la sangre oxigenada tiene una afinidad reducida por el dióxido de carbono. Por tanto, el efecto Haldane describe la capacidad de la hemoglobina de transportar mayores cantidades de dióxido de carbono (CO 2 ) en el estado desoxigenado en comparación con el estado oxigenado. Viceversa, es cierto que una alta concentración de CO 2 facilita la disociación de la oxihemoglobina, aunque esto es el resultado de dos procesos distintos (efecto Bohr y efecto Margaria-Green) y debe distinguirse del efecto Haldane.
El dióxido de carbono viaja a través de la sangre de tres maneras diferentes. Una de estas formas es uniéndose a grupos amino , creando compuestos carbamino . Los grupos amino están disponibles para unirse en los extremos N y en las cadenas laterales de los residuos de arginina y lisina en la hemoglobina. Cuando el dióxido de carbono se une a estos residuos, se forma carbaminohemoglobina . [1] Esta cantidad de carbaminohemoglobina formada es inversamente proporcional a la cantidad de oxígeno unido a la hemoglobina. Por lo tanto, a menor saturación de oxígeno, se forma más carbaminohemoglobina . Esta dinámica explica la diferencia relativa en la afinidad de la hemoglobina por el dióxido de carbono en función de los niveles de oxígeno, conocida como efecto Haldane. [2]
Los residuos de histidina en la hemoglobina pueden aceptar protones y actuar como amortiguadores . La hemoglobina desoxigenada es un mejor aceptor de protones que la forma oxigenada. [1]
En los glóbulos rojos, la enzima anhidrasa carbónica cataliza la conversión de dióxido de carbono disuelto en ácido carbónico , que se disocia rápidamente en bicarbonato y un protón libre :
Según el principio de Le Chatelier , cualquier cosa que estabilice el protón producido hará que la reacción se desplace hacia la derecha, por lo que la mayor afinidad de la desoxihemoglobina por los protones mejora la síntesis de bicarbonato y, en consecuencia, aumenta la capacidad de la sangre desoxigenada para el dióxido de carbono. La mayor parte del dióxido de carbono en la sangre se encuentra en forma de bicarbonato. Solo una cantidad muy pequeña se disuelve realmente como dióxido de carbono, y la cantidad restante de dióxido de carbono se une a la hemoglobina.
Además de mejorar la eliminación de dióxido de carbono de los tejidos que consumen oxígeno, el efecto Haldane promueve la disociación del dióxido de carbono de la hemoglobina en presencia de oxígeno . En los capilares ricos en oxígeno del pulmón, esta propiedad provoca el desplazamiento del dióxido de carbono al plasma a medida que la sangre con bajo contenido de oxígeno ingresa al alvéolo y es vital para el intercambio de gases alveolares .
La ecuación general para el efecto Haldane es:
Sin embargo, esta ecuación es confusa ya que refleja principalmente el efecto Bohr . La importancia de esta ecuación radica en darse cuenta de que la oxigenación de la Hb promueve la disociación de H + de la Hb, lo que desplaza el equilibrio del tampón de bicarbonato hacia la formación de CO2 ; por lo tanto, el CO2 se libera de los glóbulos rojos. [3]
En pacientes con enfermedad pulmonar, es posible que los pulmones no puedan aumentar la ventilación alveolar ante mayores cantidades de CO 2 disuelto .
Esto explica parcialmente la observación de que algunos pacientes con enfisema podrían tener un aumento en la P a CO 2 (presión parcial de dióxido de carbono disuelto arterial) después de la administración de oxígeno suplementario incluso si el contenido de CO 2 permanece igual. [4]
