Haldane-effect

Histidineresiduen in hemoglobine kunnen buffers accepteren en fungeren als buffers. Desoxygeen hemoglobine is een betere protonacceptor dan de zuurstofhoudende vorm.

In rode bloedcellen katalyseert het enzym koolzuuranhydrase de omzetting van opgelost kooldioxide in koolzuur, dat snel dissocieert tot bicarbonaat en een vrij proton:

CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

Volgens het principe van Le Chatelier zal alles wat het geproduceerde proton stabiliseert, de reactie naar rechts doen verschuiven, zodat de verhoogde affiniteit van desoxyhemoglobine voor protonen de synthese van bicarbonaat bevordert en dienovereenkomstig de capaciteit van zuurstofvrij bloed voor kooldioxide verhoogt. Het grootste deel van het kooldioxide in het bloed is in de vorm van bicarbonaat. Slechts een zeer kleine hoeveelheid wordt daadwerkelijk opgelost als kooldioxide, en de resterende hoeveelheid kooldioxide is gebonden aan hemoglobine.

Naast het bevorderen van de verwijdering van kooldioxide uit zuurstofverbruikende weefsels, bevordert het Haldane-effect de dissociatie van kooldioxide uit hemoglobine in aanwezigheid van zuurstof. In de zuurstofrijke haarvaten van de longen veroorzaakt deze eigenschap de verplaatsing van kooldioxide naar plasma wanneer zuurstofarm bloed de alveolus binnenkomt en is van vitaal belang voor de alveolaire gasuitwisseling.

De algemene vergelijking voor het Haldane-effect is:

H+ + HbO2 ⇌ H+Hb + O2;

Deze vergelijking is echter verwarrend omdat zij voornamelijk het Bohr-effect weergeeft. De betekenis van deze vergelijking ligt in het besef dat oxygenatie van Hb dissociatie van H+ uit Hb bevordert, waardoor het bicarbonaat-bufferevenwicht verschuift in de richting van CO2-vorming; daarom komt CO2 vrij uit RBC’s.