El efecto Haldane es una propiedad de la hemoglobina descrita por primera vez por John Scott Haldane . La oxigenación de la sangre en los pulmones desplaza el dióxido de carbono de la hemoglobina , lo que aumenta la eliminación de dióxido de carbono . Esta propiedad es el efecto Haldane. Por lo tanto, la sangre oxigenada tiene una afinidad reducida por el dióxido de carbono. Por lo tanto, el efecto Haldane describe la capacidad de la hemoglobina para transportar una mayor cantidad de dióxido de carbono ( CO 2 ) en un estado libre de oxígeno , a diferencia de un estado rico en oxígeno . Una alta concentración de CO 2 promueve la disociación de la oxihemoglobina .
Los residuos de histidina en la hemoglobina pueden aceptar y actuar como amortiguadores. La hemoglobina desoxigenada es un mejor aceptor de protones que la forma oxigenada.
En los eritrocitos , la enzima anhidrasa carbónica cataliza la conversión del dióxido de carbono disuelto en dióxido de carbono, que se disocia rápidamente en bicarbonato y un protón libre:
CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
De acuerdo con el principio de Le Chatelier , cualquier cosa que estabilice el protón recibido hará que la reacción se desplace hacia la derecha, por lo que la mayor afinidad de la desoxihemoglobina por los protones aumenta la síntesis de bicarbonato y, en consecuencia, aumenta la capacidad de la sangre desoxigenada a dióxido de carbono . La mayor parte del dióxido de carbono en la sangre está en forma de bicarbonato. Sólo 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 un cambio de dióxido de carbono hacia el plasma cuando la sangre pobre en oxígeno ingresa al alvéolo y es vital para el intercambio de gases alveolar .
La ecuación general del efecto Haldane es:
H + + HbO 2 ⇌ H + Hb + O 2 ;
Sin embargo, esta ecuación es confusa porque refleja principalmente el efecto Bohr . La importancia de esta ecuación radica en entender que la oxigenación de la Hb promueve la disociación de H + de la Hb , lo que desplaza el equilibrio del tampón bicarbonato hacia la formación de CO2 ; por lo tanto , se libera CO 2 de los glóbulos rojos.
En pacientes con enfermedad pulmonar , es posible que los pulmones no puedan aumentar la ventilación alveolar con mayores cantidades de CO2 disuelto .
Esto explica en parte la observación de que algunos pacientes con enfisema pueden experimentar un aumento en la PaCO2 (presión parcial de dióxido de carbono disuelto arterial ) después de la administración de oxígeno suplementario , incluso si el CO2 sigue siendo el mismo .