Efectul Haldane este o proprietate a hemoglobinei descrisă pentru prima dată de John Scott Haldane . Oxigenarea sângelui în plămâni înlocuiește dioxidul de carbon din hemoglobină , ceea ce mărește eliminarea dioxidului de carbon . Această proprietate este efectul Haldane. Prin urmare, sângele oxigenat are o afinitate redusă pentru dioxidul de carbon. Astfel, efectul Haldane descrie capacitatea hemoglobinei de a transporta o cantitate crescută de dioxid de carbon ( CO 2 ) într-o stare fără oxigen , spre deosebire de o stare bogată în oxigen . O concentrație mare de CO2 favorizează disocierea oxihemoglobinei .
Reziduurile de histidină din hemoglobină pot accepta și acționa ca tampon. Hemoglobina deoxigenată este un acceptor de protoni mai bun decât forma oxigenată.
În eritrocite , enzima anhidrază carbonică catalizează conversia dioxidului de carbon dizolvat în dioxid de carbon, care se disociază rapid în bicarbonat și un proton liber:
CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
Conform principiului lui Le Chatelier , orice stabilizează protonul primit va determina deplasarea reacției spre dreapta, astfel afinitatea crescută a deoxihemoglobinei pentru protoni crește sinteza bicarbonatului și, în consecință, crește capacitatea sângelui deoxigenat la dioxid de carbon . Majoritatea dioxidului de carbon din sânge se află sub formă de bicarbonat. Doar o cantitate foarte mică se dizolvă de fapt sub formă de dioxid de carbon , iar cantitatea rămasă de dioxid de carbon este legată de hemoglobină .
Pe lângă îmbunătățirea eliminării dioxidului de carbon din țesuturile consumatoare de oxigen , efectul Haldane promovează disociarea dioxidului de carbon de hemoglobină în prezența oxigenului . În capilarele pulmonare bogate în oxigen , această proprietate determină o schimbare a dioxidului de carbon în plasmă atunci când sângele sărac în oxigen intră în alveole și este vitală pentru schimbul de gaze alveolare .
Ecuația generală pentru efectul Haldane este:
H + + HbO 2 ⇌ H + Hb + O 2 ;
Cu toate acestea, această ecuație este confuză, deoarece reflectă în primul rând efectul Bohr . Semnificația acestei ecuații constă în înțelegerea faptului că oxigenarea Hb favorizează disocierea H + de Hb , ceea ce deplasează echilibrul tamponului de bicarbonat către formarea de CO2 ; prin urmare, CO 2 este eliberat din celulele roșii din sânge.
La pacienții cu boli pulmonare , plămânii ar putea să nu poată crește ventilația alveolară cu cantități crescute de CO2 dizolvat .
Acest lucru explică parțial observația că unii pacienți cu emfizem pot prezenta o creștere a PaCO2 (presiune parțială a dioxidului de carbon dizolvat arterial ) după administrarea de oxigen suplimentar , chiar dacă CO2 rămâne același .