Courbe de dissociation de l'oxyhémoglobine

Réglez les pressions au niveau des poumons et des tissus, puis observez ce que le sang capte et ce qu'il libère. Les curseurs de pH, de température et de CO₂ déplacent la courbe tissulaire. Le coefficient de Hill permet de désactiver la coopérativité.

Exemple résolu — Courbe de dissociation de l'oxyhémoglobine

P₅₀ tissulaire (mmHg)	26,6
Saturation artérielle	97,3%
Saturation à la sortie des tissus	75,1%
Libéré ici (points de saturation)	22,2%
Contenu artériel en O₂ (mL/dL)	19,85
O₂ délivré (mL/min)	232
Pente maximale à (mmHg)	19,9

Ce sont les valeurs affichées par le calculateur à l’ouverture de la page. Modifiez une entrée ci-dessus pour les recalculer.

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Le plateau vous protège de l'air raréfié mais ne sert à rien contre l'anémie 🖖

Faites chuter la PO₂ artérielle de 100 à 60 mmHg (une baisse de 40 %, ce qui correspond à une pneumonie ou à une altitude d'environ 3 500 m). La saturation ne passe que de 97,3 % à 90,0 %. Le contenu artériel diminue de 19,85 à 18,27 mL/dL, soit une perte de 8,0 %. Rétablissez la pression et réduisez l'hémoglobine de ces mêmes 40 %, passant de 15 g/dL à 9. Le contenu s'effondre à 12,03 mL/dL, une perte de 39,4 %. Le sommet plat de la courbe constitue une réserve contre une défaillance pulmonaire. Une perte d'hémoglobine contourne cette protection. Le contenu est en effet le produit de la capacité par la saturation, et seule l'une de ces deux grandeurs possède un plateau. C'est aussi la limite de l'oxymètre de pouls. Il mesure le pourcentage mais jamais la quantité absolue. Sur le patient anémique, il affiche 97 % et ne vous apprend donc rien.

La myoglobine est un réservoir, et ce qui la distingue d'un transporteur représente 18,4 points de saturation 🖖

Réglez n sur 1 et la P₅₀ sur 2,8 mmHg pour que l'outil modélise la myoglobine, le pigment contenu dans les cellules musculaires. Elle arrive avec une saturation de 97,3 %, tout comme l'hémoglobine. À une PO₂ tissulaire de 40 mmHg, elle reste saturée à 93,5 % et n'a libéré que 3,8 points. L'hémoglobine, entre ces deux mêmes pressions, libère 22,2 points. C'est 5,8 fois plus. Elle y parvient parce que quatre sous-unités coopérantes rendent sa courbe sigmoïde plutôt qu'hyperbolique. La myoglobine ne cède la moitié de sa charge que lorsque la pression descend à 2,8 mmHg, une valeur que le sang ne rencontre jamais. Abaissez le curseur tissulaire jusqu'à son minimum de 3 mmHg, et vous verrez que la myoglobine est encore saturée à 51,7 %. C'est exactement le comportement recherché pour une réserve d'urgence intracellulaire. C'est l'inverse de ce que l'on attend du sang.

La pente de la courbe est maximale à 19,9 mmHg, bien en dessous de son point de demi-saturation 🖖

La dernière carte indique 19,9 mmHg, tandis que la P₅₀ affiche 26,6. Annuler la dérivée seconde de l'équation de Hill donne P = P₅₀((n−1)/(n+1))^(1/n). Le point d'inflexion se situe donc en dessous de la P₅₀ pour tout n fini, et s'en rapproche à mesure que la coopérativité augmente. Poussez n à 4 et le point de pente maximale se décale à 23,4 mmHg. Réduisez n à 1 et l'inflexion disparaît, puisqu'une hyperbole est la plus pentue à une pression nulle. La zone où une petite baisse supplémentaire de la PO₂ tissulaire permet une libération massive se trouve plus proche de 20 mmHg que de 27. On se situe dans les pressions qu'un muscle à l'effort atteint réellement, et non à la valeur de référence de la courbe.

Problèmes entièrement résolus

Un patient avec une hémoglobine de 9 g/dL et une PO₂ artérielle de 100 mmHg 5 étapes
Un patient avec une hémoglobine de 9 g/dL et une PO₂ artérielle de 100 mmHg, au repos. Le cœur pompe 5 L/min. Le corps consomme 250 mL d'oxygène par minute. Déterminez la PO₂ du sang de retour des tissus, et expliquez ce que ce chiffre signifie pour le patient.
1. Partez du principe de Fick. Ce que les tissus consomment équivaut au débit multiplié par la différence entre ce qui arrive et ce qui repart.
  
  $\dot{V}_{O_{2}} = \dot{Q} (C_{a} O_{2} - C_{v} O_{2})$
2. Réarrangez l'équation pour exprimer la différence de contenu. Convertissez ensuite dans les unités de mesure du sang : des millilitres d'oxygène par décilitre.
  
  $C_{a} O_{2} - C_{v} O_{2} = \frac{250 mL/min}{5 L/min} = 50 mL/L = 5.00 mL/dL$
3. Passez au contenu artériel. Chaque gramme d'hémoglobine complètement saturée transporte 1,34 mL d'oxygène. De plus, 0,003 mL par décilitre reste physiquement dissous pour chaque mmHg de PO₂.
  
  $C_{a} O_{2} = 1.34 \times 9 \times 0.9728 + 0.003 \times 100 = 11.73 + 0.30 = 12.03 mL/dL$
4. Soustrayez 5,00, puis reconvertissez la teneur en saturation. La fraction dissoute dépend de la pression recherchée à l’étape suivante ; commencez donc par l’omettre : 7,03 ÷ 12,06 = 0,5829 correspond à 30,1 mmHg, puis 0,003 × 30,1 = 0,09 mL/dL. En réintégrant cette valeur, on obtient 6,94 ÷ 12,06 = 0,5755. Une seule itération suffit, car le terme dissous ne représente que 1,3 % de la teneur.
  
  $C_{v} O_{2} = 12.03 - 5.00 = 7.03; S_{v} = \frac{7.03 - 0.09}{1.34 \times 9} = \frac{6.94}{12.06} = 0.5755$
5. Appliquez l'équation de Hill à l'envers. L'outil relie la pression à la saturation mais ne propose pas l'opération inverse. Cette étape se fait donc à la main.
  
  $P_{v} = P_{50} (\frac{S _{v}}{1 - S _{v}})^{1/ n} = 26.6 (\frac{0.5755}{0.4245})^{1/2.7} = 29.8 mmHg$
Réponse

29,8 mmHg. L'outil affiche les deux valeurs de départ : 97,3 % de saturation artérielle et 12,03 mL/dL de contenu artériel. Refaites maintenant ce calcul deux fois. À Hb 15 pour le même effort de repos, la PO₂ veineuse est de 38,7 mmHg. À Hb 15 pour une consommation de 1 000 mL par minute (une marche soutenue en côte), elle est de 30,2 mmHg. Ce patient, parfaitement immobile, présente l'oxygène veineux mêlé d'une personne en bonne santé en plein effort. Son sang artériel est correct, sa sonde de saturation affiche 97 %, mais la réserve qui aurait couvert la prochaine volée de marches est déjà épuisée. Le cœur doit donc compenser en battant plus vite. C'est du côté veineux que l'anémie se voit, et personne ne le mesure.
Quatorze fois plus d'oxygène, et ce que l'effet Bohr en rapporte 6 étapes
Chargez Effort intense : PO₂ tissulaire descendue à 20 mmHg, pH 7,2, 39 °C, PCO₂ 60, débit cardiaque 20 L/min. La carte de l'O₂ délivré affiche 3 301 mL/min contre 232 au repos. Répartissez ce facteur entre le cœur et le sang, puis décidez qui, de l'effet Bohr ou de la chute de pression tissulaire, fait le plus dans la moitié du sang.
1. La délivrance est le débit multiplié par le contenu que chaque litre cède : le facteur se sépare donc dès la première ligne, quatre venant du cœur et le reste du sang.
  
  $\dot{V}_{O_{2}} = \dot{Q} Δ C : 20 \times 165.0 = 3, 301 mL mi n^{- 1} against 5 \times 46.47 = 232 mL mi n^{- 1}$
2. Le cœur fournit un facteur quatre. Le sang en fournit 3,55, et les deux multipliés donnent les 14,2 au complet.
  
  $\frac{3301}{232} = 14.21 = 4.00 (flow) \frac{20}{5} \times 3.552 (blood) \frac{165.0}{46.47}$
3. Les trois conditions tissulaires poussent la courbe dans le même sens, et Severinghaus les garde séparées pour que les tailles restent visibles : l'acidité apporte 0,080 de l'exposant, les deux degrés 0,048 et le dioxyde de carbone 0,011.
  
  $Δ lo g_{10} P_{50} = 0.40 (7.40 - 7.20) + 0.024 (39 - 37) + 0.06 lo g_{10} \frac{60}{40} = 0.1386 ⟹ P_{50} = 26.6 \to 36.6 mmHg$
4. Ce décalage vers la droite, joint à la pression tissulaire plus basse, fait passer la saturation à la sortie des trois quarts à un sixième. L'extrémité artérielle, elle, ne bouge pas du tout, car le sang s'est équilibré dans le poumon, où aucune de ces conditions ne s'applique.
  
  $S_{tissue} : 75.1% (40 mmHg, P_{50} 26.6) \to 16.4% (20 mmHg, P_{50} 36.6); S_{art} = 97.3% either way$
5. Pour partager les 3,55 du sang, remettez un facteur à la fois et relisez la carte de l'O₂ délivré.
  
  $From 3, 301, put one factor back: P_{tissue} 20 \to 40 \Rightarrow 1, 696; Bohr off \Rightarrow 2, 686$
6. Les deux interagissent : leurs tailles dépendent donc de l'ordre dans lequel vous les rétablissez. Faites-le dans les deux sens.
  
  $232 \to 929 \to 2686 \to 3301 (4.00, 2.891, 1.229) 232 \to 929 \to 1696 \to 3301 (4.00, 1.825, 1.946)$
Réponse

Quatre venant du cœur, 3,55 venant du sang, et à l'intérieur du sang la chute de pression tissulaire bat le décalage de Bohr dans les deux ordres : 2,891 contre 1,229, ou 1,946 contre 1,825.

L'effet Bohr vaut ici environ un cinquième de la délivrance, ce qui est beaucoup pour un mécanisme dont le fonctionnement ne coûte rien à l'organisme. L'essentiel de la part du sang vient de plus banal : un muscle au travail brûle l'oxygène assez vite pour tirer sa propre PO₂ jusqu'à 20 mmHg. La dernière carte dit pourquoi ce nombre compte : dans ces conditions la courbe est la plus raide à 27,4 mmHg, le tissu a donc déjà descendu la partie la plus raide. Remettez le curseur tissulaire à 40 et la délivrance tombe de 3 301 à 1 696, l'acidité et la chaleur restant en place.

$2.891 \times 1.229 = 1.825 \times 1.946 = 3.552; 4.00 \times 3.552 = 14.21$

Par l’équipe 42Math · Mis à jour 2026-08-26

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Exemples de problèmes

Sang au repos standard - Une PaO₂ de 100 mmHg et une PO₂ tissulaire de 40 donnent le couple par lequel commence tout cours de physiologie : une saturation de 97,3 % à l'arrivée, de 75,1 % au départ, soit 22,2 points cédés. À 5 L/min, cela représente 232 mL d'oxygène par minute. C'est à peu près ce que consomme un adulte au repos.
Air raréfié : PaO₂ 60 - La PO₂ artérielle chute de 40 %, à 60 mmHg, et pourtant le sang quitte les poumons avec une saturation de 90,0 %, transportant 18,27 mL/dL. C'est le plateau de la courbe qui joue son rôle.
Anémie : Hb 9 g/dL - Mêmes poumons, même saturation de 97,3 %, avec quatre dixièmes d'hémoglobine en moins. Le contenu artériel est de 12,03 mL/dL et le débit d'oxygène chute à 143 mL/min. La sonde de saturation de ce patient affiche pourtant une valeur normale.
Avec la myoglobine - La myoglobine, avec n = 1 et une P₅₀ de 2,8 mmHg, arrive saturée à 97,3 %. À une PO₂ tissulaire de 40, elle est encore saturée à 93,5 %. Elle ne cède que 3,8 points, ce qui ne constitue pas un transport efficace.
Effort intense - PO₂ tissulaire de 20 mmHg, pH 7,20, 39 °C, PCO₂ 60 : la P₅₀ se décale à 36,6 mmHg et le sang quitte le muscle avec une saturation de 16,4 %. À 20 L/min, la quantité délivrée atteint 3 301 mL par minute.