TRANSPORTE DE OXÍGENO EN SANGRE
TRANSPORTE DE
OXÍGENO POR LA SANGRE
El oxígeno es transportado tanto
físicamente disuelto en la sangre como químicamente combinado con la
hemoglobina en los eritrocitos; en circunstancias normales mucho más oxígeno es
transportado combinado con hemoglobina que físicamente disuelto en la sangre,
ya que, sin hemoglobina, el sistema cardiovascular no podría proporcionar
suficiente oxígeno para satisfacer las demandas de los tejidos.
A una temperatura de 37 °C, 1 ml de
plasma contiene 0.00003 ml de O2/mmHg PO2). La sangre entera
contiene una cantidad similar de oxígeno disuelto por mililitro porque el
oxígeno se disuelve en el líquido de los eritrocitos casi en la misma cantidad,
por ende, la sangre arterial normal con una PO2 de
aproximadamente 100 mmHg sólo contiene alrededor de 0.003 ml de O2/ml de sangre, o
0.3 ml de O2/100 ml de sangre. (El contenido de oxígeno en la
sangre convencionalmente se expresa en mililitros de oxígeno por 100 ml de
sangre, lo que también se llama volumen porcentual.) Por tanto, el
oxígeno físicamente disuelto en la sangre no puede satisfacer la demanda
metabólica para oxígeno, incluso en reposo.
QUÍMICAMENTE
COMBINADO CON HEMOGLOBINA
La estructura de la
hemoglobina
La hemoglobina es
una molécula compleja con una estructura tetramérica que consta de cuatro
cadenas polipeptídicas enlazadas (globina), cada una de las cuales está fija a
un grupo de protoporfirina (hem); cada grupo hemoglobina tiene un átomo de hierro
ferroso (Fe2+) en su centro, y puede unirse a una molécula de oxígeno (o de monóxido
de carbono), de modo que la molécula de hemoglobina tetramérica puede
combinarse químicamente con cuatro moléculas de oxígeno (u ocho átomos de
oxígeno). Las variaciones de las secuencias de aminoácidos de las cuatro
subunidades globina pueden tener consecuencias fisiológicas.
Hemoglobina: La hemoglobina es la
metaloproteína que contiene hierro y transporte de oxígeno en los glóbulos
rojos de todos los vertebrados.
Alrededor del 1.5% del oxígeno se
disuelve físicamente en los otros líquidos de la sangre y no se conecta a Hgb.
Tiene una capacidad de unión de oxígeno entre 1.36 y 1.37 ml O 2 por
gramo Hgb.
Curva de disociación de
oxihemoglobina
El porcentaje de oxígeno que está
saturado en la hemoglobina de la sangre generalmente está representado por una
curva que muestra la relación entre la saturación de PaO 2 y O 2.
La saturación de O 2 en la hemoglobina es un indicador de cuánto
O 2 es capaz de alcanzar los tejidos del cuerpo.
Mayor PaO 2 significa
mayor saturación de oxígeno en la sangre. En condiciones normales el PaO 2 en
sangre sistémica es igual al 50%, aproximadamente 26.6 mmHg,; esto se llama
P 50.
La curva comienza a estabilizarse
en PaO 2 superior a 60 mmHg, lo que significa que los aumentos en
PaO 2 después de ese punto no aumentarán significativamente la
saturación. Esto también significa que se ha alcanzado la capacidad de carga
aproximada de oxígeno en la hemoglobina y el exceso de oxígeno no entrará en la
hemoglobina.
La capacidad de carga se puede
aumentar si se agrega más hemoglobina al sistema, como por ejemplo a través de
una mayor generación de glóbulos rojos en altura, o a partir de transfusiones
de sangre. Las áreas inferiores de la curva muestran saturación cuando se
descarga oxígeno en los tejidos.
Curva de disociación de
oxihemoglobina: La curva de disociación oxígeno-hemoglobina traza el
porcentaje de saturación de hemoglobina (eje y) frente a la presión parcial de
oxígeno en la sangre (PO 2). La curva azul es curva estándar, mientras que
las curvas roja y verde se desplazan hacia la derecha y hacia la izquierda
respectivamente.
La curva de disociación de
oxihemoglobina puede cambiar en respuesta a una variedad de factores. Un cambio
en el P 50 de la curva es un signo de que la curva de disociación en
su conjunto se ha desplazado. Los cambios indican un cambio en la afinidad por
la unión del oxígeno a la hemoglobina, lo que cambia la capacidad del oxígeno
para unirse a la hemoglobina y permanecer unido a ella (es decir, no ser
liberado de ella).
Los desplazamientos hacia la
derecha indican una afinidad disminuida por la unión de la hemoglobina, de
manera que menos oxígeno se une a la hemoglobina, y se descarga más oxígeno de
ella hacia los tejidos. La curva se desplaza a la derecha durante la
disminución del pH de la sangre (llamado efecto Bohr), el aumento de la
temperatura y durante el ejercicio, entre otras cosas.
La anemia (un trastorno marcado
por una disminución del recuento de glóbulos rojos y menos hemoglobina) también
provoca un desplazamiento hacia la derecha, pero también cambia la forma de la
curva para que se mueva hacia abajo así como resultado de la disminución de los
niveles de hemoglobina.
Los desplazamientos hacia la
izquierda indican una mayor afinidad por la unión de la hemoglobina, de manera
que más oxígeno se une a la hemoglobina, pero menos oxígeno se descarga de ella
hacia los tejidos. Las causas de los cambios hacia la izquierda incluyen
aumento del pH de la sangre, disminución de la temperatura y exposición al
monóxido de carbono. El monóxido de carbono se une a la hemoglobina en lugar
del oxígeno, de manera que llega menos oxígeno a los tejidos; esto puede ser
fatal si es lo suficientemente grave.
¿Qué
es la capacidad de oxígeno?
Capacidad
de oxígeno: Es la máxima cantidad de oxígeno que puede ser transportada en 100
ml de sangre expuesta directamente al aire ambiental, fuera del
organismo. Depende básicamente de la cantidad de hemoglobina, que es capaz
de transportar 1,34 ml de oxígeno por cada gramo.
El VO2 máx es la cantidad máxima de
oxígeno (O2) que el organismo puede absorber, transportar y consumir en un
tiempo determinado, es la sangre que nuestro organismo puede transportar y
metabolizar. También se denomina Consumo máximo de oxígeno o capacidad
aeróbica máxima.
¿Cómo
es el contenido de oxígeno?
El contenido de Oxígeno es igual al oxigeno
combinado (con hemoglobina), usualmente ~ 97% y el oxígeno disuelto (en
plasma), usualmente ~ 3%.
Formas de dióxido de carbono
en la sangre
El CO2 transportado en la
sangre de tres maneras: disuelto en el plasma, en forma de bicarbonato y
combinado con proteínas como compuestos carbonílicos.
El CO2 disuelto al igual
que el oxígeno obedece la Ley de Henry, pero el CO2 es unas 20 veces más
soluble que el O2. Como resultado el CO2 disuelto ejerce un papel significativo
en el transporte de este gas, ya que cerca del 10% del CO2 que pasa al pulmón
desde la sangre se halla en su forma disuelta.
El bicarbonato se forma en la
sangre mediante la secuencia siguiente:
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3–
Los compuestos carbonílicos se
forman al combinarse en CO2 con los grupos amino terminales de las
proteínas sanguíneas. La proteína más importante es la globina de la
Hemoglobina y se forma carbaminohemoglobina. Esta reacción se produce
rápidamente sin acción enzimática y la Hb reducida fija más CO2 en la
forma de carbaminohemoglobina que la HbO2. También en este caso la descarga de
O2 en los capilares periféricos facilita la captación de CO2 mientras
que la oxigenación tiene el efecto contrario.
Se observa que la curva
de disociación del CO2 es mucho más lineal que la curva de disociación
del O2, y también que cuanto menor sea la saturación de la Hb por el O2, mayor
será la concentración de CO2 para una PCO2 dada. Este efecto Haldane
puede explicarse por la mayor capacidad de la hemoglobina reducida para captar
los iones H + que se producen cuando el ácido carbónico se disocia y por la
mayor facilidad con la que la Hb reducida forma carbaminohemoglobina.
La curva de disociación del CO2 tiene
mayor pendiente que la del O2. Esto explica la gran diferencia entre la PO2 arterial
y la PO2 venosa mixta (en general unos 60 mm Hg) y la pequeña diferencia
para la pCO2 (alrededor de 5 mm Hg).
APORTES ADICIONALES
Se define como P50 a la presión parcial de O2 necesaria para conseguir una saturación de la Hb del 50% siendo su valor aproximado 26 mmHg. Cuanto más alta sea la P50 menor es la afinidad de la Hb por el 02 (se necesita una PO2 más alta para saturar la Hb al 50%).
En esta parte se me había dificultado comprender la P50.
TRANSPORTE DE
El oxígeno es transportado físicamente disuelto en la sangre y combinado en forma química con la Hemoglobina (Hb) dentro del eritrocito.
Oxígeno disuelto en plasma
En condiciones normales, con presión parcial de oxígeno arterial (PaO2) cercana a 100 mmHg, la sangre transporta 0,3 ml de oxígeno disuelto por 100ml de sangre por mmHg de presión, a temperatura de 37°C (ley de Henry"). El oxígeno disuelto tiene una importancia fisiológica considerable, ya que su presión es la que determina tanto el grado de saturación de la hemoglobina, como la reversibilidad de la unión del oxígeno y la difusión o movimiento de oxígeno desde la sangre a los tejidos.
Ley de Henry: la
cantidad de gas absorbida por un líquido con el cual no se combina en forma
química es directamente proporcional a la presión parcial del gas a la cual se
expone el líquido y la solubilidad del gas en este líquido.
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