Sauerstoffbindungskurve
Synonyme: Sauerstoffbindungskurve, Sättigungskurve
Definition
Die Sauerstoffbindungskurve ist die grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem arteriellen Sauerstoffpartialdruck (PaO2) und der arteriellen Sauerstoffsättigung des Hämoglobins (SaO2).
Physiologie
Die Sauerstoffbindungskurve hat einen S-förmigen (sigmoidalen) Verlauf. Im unteren Teil verläuft sie flach, im mittleren steil und im oberen wieder flach. Grund für diese charakteristische Kurvenform ist der kooperative Effekt. Dies bedeutet, dass die Bindung eines Moleküls Sauerstoff an das tetramere Hämoglobin, zu einer Konformationsänderung des Hämoglobins führt. Der so genannte "Tense-Zustand" wird dabei in den "Relax-Zustand" überführt. Das erleichtert es dem Hämoglobinmolekül, weiteren Sauerstoff zu binden.
Die Sauerstoffbindungskurve ordnet jedem Sauerstoffpartialdruck eine bestimmte Sauerstoffsättigung des Hämoglobins zu. Ein niedriger PaO2 führt zu einer Abnahme der Sättigung. Im mittleren Kurvenbereich führt die Zunahme des PaO2 zu einem nahezu linearen Anstieg der Sauerstoffsättigung. Ab einem bestimmten PaO2 ist das Hämoglobin dann gesättigt. Eine weitere Erhöhung des Sauerstoffpartialdrucks führt zu keiner signifikanten Zunahme der Sauerstoffsättigung mehr.
Pathophysiologie
Rechtsverschiebung
Bei einer Rechtsverschiebung der Sauerstoffbindungskurve wird in der Lunge bei gleichem PaO2 weniger Sauerstoff vom Hämoglobin gebunden. Der Sauerstoff wird jedoch leichter an die peripheren Gewebe abgegeben, da die Bindung zwischen Sauerstoff und Hämoglobin schwächer ist.
Dieser Zustand tritt zum Beispiel bei Hyperkapnie, Hyperthermie (Fieber) oder Azidose auf.
Damit sind die Faktoren, die zu einer Rechtsverschiebung der Sauerstoffbindungskurve führen, folgende:
- pCO2 ↑, pH-Wert ↓ (Bohr-Effekt)
- 2,3-Bisphosphoglycerat ↑
- Temperatur ↑
Linksverschiebung
Umgekehrt verhält es sich bei der Linksverschiebung. Hier ist die Bindung zwischen Sauerstoff und Hämoglobin stärker. Daher wird bei gleichem PaO2 mehr Sauerstoff vom Hämoglobin gebunden. Er wird allerdings auch in der Peripherie weniger leicht wieder abgegeben - die Sauerstoffversorgung der Gewebe wird also verschlechtert.
Eine Linksverschiebung der Sauerstoffbindungskurve sieht man bei Alkalose, Hypokapnie, Hypothermie oder Kohlenmonoxidvergiftung.
Die Faktoren, die zu einer Linksverschiebung der Sauerstoffbindungskurve führen, sind also:
- pCO2 ↓, pH-Wert ↑ (Bohr-Effekt)
- 2,3-Bisphosphoglycerat ↓
- Temperatur ↓