Haldane-effekten är en egenskap hos hemoglobin som först beskrevs av John Scott Haldane . Syresättningen av blod i lungorna tränger undan koldioxid från hemoglobin , vilket ökar avlägsnandet av koldioxid . Denna egenskap är Haldane-effekten. Därför har syresatt blod en minskad affinitet för koldioxid. Haldaneffekten beskriver således hemoglobinets förmåga att bära en ökad mängd koldioxid ( CO 2 ) i ett syrefritt tillstånd , i motsats till ett syrerikt tillstånd . En hög koncentration av CO 2 främjar dissociationen av oxyhemoglobin .
Histidinrester i hemoglobin kan acceptera och fungera som buffertar. Deoxygenerat hemoglobin är en bättre protonacceptor än den syresatta formen.
I erytrocyter katalyserar enzymet kolsyraanhydras omvandlingen av löst koldioxid till koldioxid, som snabbt dissocierar till bikarbonat och en fri proton:
CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
Enligt Le Chateliers princip kommer allt som stabiliserar den mottagna protonen att få reaktionen att skifta åt höger, sålunda ökar den ökade affiniteten av deoxihemoglobin för protoner syntesen av bikarbonat och, följaktligen, ökar kapaciteten hos syrefattigt blod till koldioxid . Det mesta av koldioxiden i blodet är i form av bikarbonat. Endast en mycket liten mängd löser sig faktiskt som koldioxid , och den återstående mängden koldioxid är bunden till hemoglobin .
Förutom att förbättra avlägsnandet av koldioxid från syreförbrukande vävnader, främjar Haldane-effekten dissociationen av koldioxid från hemoglobin i närvaro av syre . I de syrerika kapillärerna i lungan orsakar denna egenskap en förskjutning av koldioxid till plasman när syrefattigt blod kommer in i alveolen och är avgörande för alveolärt gasutbyte .
Den allmänna ekvationen för Haldane-effekten är:
H + + HbO2 ⇌ H + Hb + O2 ;
Denna ekvation är dock förvirrande eftersom den främst återspeglar Bohr-effekten . Betydelsen av denna ekvation ligger i förståelsen att syresättning av Hb främjar dissociationen av H + från Hb , vilket förskjuter jämvikten hos bikarbonatbufferten mot bildning av CO 2 ; därför frigörs CO 2 från röda blodkroppar.
Hos patienter med lungsjukdom kanske lungorna inte kan öka alveolär ventilation med ökade mängder löst CO 2 .
Detta förklarar delvis observationen att vissa patienter med emfysem kan uppleva en ökning av PaCO2 (partialtryck av arteriell upplöst koldioxid ) efter administrering av extra syre , även om CO2 förblir oförändrat .