L’emoglobina come veicolo per l’ossigeno trasporta circa 65 volte il volume di ossigeno che altrimenti sarebbe trasportato da una soluzione semplice nel plasma. Gli spostamenti conformazionali della molecola inducono un’affinità cooperativa ossigeno-emoglobina. Questa proprietà si riflette nella forma sigmoidale della curva di dissociazione ossigeno-emoglobina. L’affinità dell’emoglobina è influenzata dalla temperatura, dagli ioni idrogeno, dall’anidride carbonica e dal 2,3-DPG intraeritrocitico, con tutti questi fattori che si influenzano reciprocamente. Le condizioni fisiologiche associate a cambiamenti nell’affinità emoglobina-ossigeno sono l’assorbimento di ossigeno nel polmone, la somministrazione di ossigeno nei capillari, e in particolare la somministrazione di ossigeno nel muscolo di lavoro, il trasferimento di ossigeno diaplacental e la regolazione dell’eritropoesi. L’affinità emoglobina-ossigeno raggiunge un significato patologico per l’apporto di ossigeno durante l’alcalosi respiratoria o metabolica quando le risposte emodinamiche e tissutali dell’individuo sono limitate: l’affinità aumentata può abbassare criticamente la tensione capillare dell’ossigeno. La metaemoglobina e il monossido di carbonio spostano la curva di dissociazione dell’ossigeno a sinistra, in modo che l’intossicazione con entrambe le sostanze riduca sia la capacità totale di ossigeno che l’erogazione di ossigeno dell’emoglobina rimanente in grado di legare l’ossigeno. Questo effetto della metaemoglobina e del monossido di carbonio deve essere considerato in terapia intensiva delle vittime intossicate. Le trasfusioni di grandi volumi di globuli rossi immagazzinati, la cui emoglobina mostra un’alta affinità, possono forzare la tensione capillare dell’ossigeno verso il basso, specialmente nei pazienti con compromissione delle prestazioni cardiache. L’affinità di ossigeno ridotta dei pazienti con malattia renale cronica e anemia deve essere preservata evitando un aumento del pH plasmatico acidotico.Nel neonato, l’emoglobina possiede un’alta affinità per l’ossigeno fisiologicamente; la riserva emodinamica del neonato è limitata. Pertanto, il contenuto di emoglobina svolge un ruolo cruciale nella capacità di trasporto dell’ossigeno durante i primi mesi di vita extrauterina. Di conseguenza, la trasfusione di globuli rossi deve essere iniziata molto prima nella chirurgia neonatale rispetto agli adulti. I globuli rossi devono essere freschi, o al massimo “ringiovaniti”. Normalmente, l’affinità dell’ossigeno non è rilevante per l’apporto di ossigeno, ma la posizione della curva di dissociazione ossigeno-emoglobina può essere un fattore critico nelle situazioni sopra descritte, in particolare quando il flusso sanguigno è ulteriormente limitato.