De zuurstofdissociatiecurve is de curve die de chemische reactie van zuurstof met hemoglobine, de relatie tussen gesatureerd hemoglobine en PO₂, weergeeft. Deze relatie is niet-lineair. De curve is van fundamenteel biologisch belang en heeft een sigmoïdale vorm door de toename van de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof nadat de eerste moleculen zijn gebonden aan hemoglobine.  De relatie is afhankelijk van temperatuur, pH, CO₂ en 2,3-DPG concentratie.   

In 1925 is de vergelijking voor de curve ontwikkeld door Adair.(Adair, 1925) Hij gebruikte vier coëfficiënten die eerder beschreven zijn in het hoofdstuk hematologie. Kelman heeft 40 jaar later de formule aangepast en hij maakte gebruik van zeven coëfficiënten.(Kelman, 1966)

Vergelijking 1: De variabelen a₁= -8.5322289 x 10³; a₂ = 2.1214010 x 10³; a₃ = -6.7073989 x 10¹; a₄ = 9.3596087 x 10⁵; a₅ = -3.1346258 x 10⁴; a₆ = 2.3961674 x 10³; a₇ = -6.7104406 x 10¹.  staat voor de PO₂. 

Deze formule kan gemakkelijker geschreven worden met hetzelfde resultaat bij PO₂ waarde boven de 4kPa (30 mmHg), er moet echter rekening gehouden worden met het feit dat deze vergelijking geen rekening houdt met de plaats van de zuurstofdissociatiecurve:(Severinghaus, 1978) 

Vergelijking 2: PO₂ waarde in kPa; SaO₂ is percentage. 

Factoren die van invloed zijn op de plaats van de curve

Verschillende fysiologische en pathologische veranderingen in de chemie van het bloed zorgen voor een verandering van de curve. Het gevolg van de veranderingen zal zijn dat de curve zal verschuiven langs de x-as, de kant is afhankelijk van de betreffende verandering in chemie van het bloed. Een frequent gebruikte benadering om na te gaan wat de verschuiving is van de curve is om te kijken naar de PO₂ bij 50% saturatie. Onder normale omstandigheden zal dan de PO₂ rond de 26,3 mmHg (3,5 kPa) liggen. Dit wordt de P₅₀ genoemd. Op deze manier kan een verschuiving van de curve beschreven worden (zie figuur 1).

Figuur 1: De dissociatie curve van volwassen bloed vergeleken met foetaal bloed. De P₅₀ geeft de waarde van de PO₂ weer bij 50% saturatie. NB. Foetaal bloed heeft een links verschuiving wat past bij het milieu waar de foetus in verkeerd.

Figuur 2: Het Bohr effect. De rode curve geeft de normale curve weer. De twee andere curve zijn het gevolg van een andere zuurgraad, resp. acidose (groen) en alkalose (blauw). Het veneuze punt wordt bepaald door een gefixeerd arterioveneus verschil van 25%. Uit de curve kan worden afgelezen dat een alkalose de veneuze PO₂ doet afnemen en een acidose de veneuze PO₂ doet toenemen. Weefsel PO₂ is gekoppeld aan veneuze PO₂.

Het Bohr effect. Als gevolg van een daling van de pH van het bloed, zoals te zien is in figuur 2, en een toename van het CO₂ gehalte in het bloed zal zuurstof makkelijker los komen van hemoglobine. Dit is een heel logische reactie. In de weefsels zal door deze rechtsverschuiving van de zuurstofdissociatie curve meer zuurstof kunnen worden afgegeven. Wanneer de intensiteit van de arbeid toeneemt zal er meer CO₂ door de weefsels geproduceerd worden en zal de zuurgraad dalen, en neemt tevens de temperatuur toe, waardoor er meer zuurstof nodig is om geen zuurstof schuld op te bouwen. Het Bohr effect help hierbij. Hieruit kunnen we ook opmaken dat de temperatuur ook een belangrijke rol speelt bij de plaatsbepaling van de curve. In het geval van hypothermie verschuift de curve naar links waardoor het hemoglobine zuurstof makkelijke bindt in de longen maar de afgifte in de weefsels is gereduceerd.

Kwantitatief weergeven van de verplaatsing van de zuurstofdissociatiecurve. Het schatten van de saturatie op basis van de PO₂ door gebruik te maken van de gemodificeerde Kelman vergelijking is hierboven beschreven maar er wordt geen rekening gehouden met een afwijkende P₅₀, door een verschuiving van de curve. De resultaten zullen dan verkeerd zijn. In de klinische praktijk zullen patiënten waarbij een bloedgas wordt afgenomen meestal ook een abnormale pH, temperatuur en base excess (BE) hebben waardoor de meetapparatuur routine matig deze factoren meeneemt in de berekening van de saturatie uit de PO₂. Er worden verschillende formules gebruikt om te corrigeren voor de verschuiving van de curve, hieronder staat een voorbeeld (Severinghaus, 1966; Thomas, 1972):