La molécula de O2 se combina de
forma laxa y reversible con la porción hemo de la hemoglobina. Cuando la
presión parcial de O2 es elevada, como ocurre en los capilares pulmonares, se
favorece la unión de O2 a la hemoglobina y la liberación de dióxido de carbono
(efecto Haldane). Por el contrario, cuando la concentración de dióxido de
carbono es alta, como en los tejidos periféricos, se une CO2 a la hemoglobina y
la afinidad por el O2 disminuye, haciendo que éste se libere (efecto Bohr).
La primera molécula de O2 que
interacciona con la desoxihemoglobina se une débilmente, sin embargo, esta
unión conduce a unos cambios conformacionales que modifican las unidades
adyacentes haciendo más fácil la unión de las moléculas de O2 adicionales.
El O2 se transporta
principalmente unido a la Hb (97%), el resto lo hace disuelto en el agua del
plasma y de las células. Cada gramo de Hb puede liberar como máximo 1.34
mililitros de O2. Por tanto, la Hb de 100 mililitros de sangre se puede
combinar con 20 mililitros de O2 cuando la Hb está saturada al 100%.
Se conoce como curva de
disociación de la hemoglobina a la curva sigmoidea en forma de “S” que surge al
representar el porcentaje de saturación de O2 de la hemoglobina en función de
la presión parcial de O2. La curva muestra un aumento progresivo del porcentaje
de hemoglobina con oxígeno a medida que aumenta la PO2 sanguínea.
Se define como p50 a la presión
parcial de O2 necesaria para conseguir una saturación de la Hb del 50% y su
valor suele rondar los 27 mm de Hg. Cuanto más alta sea la p50, menor es la
afinidad de la Hb por el O2 (se necesita una PO2 más alta para saturar la Hb al
50%).
Existen factores que manteniendo
la forma sigmoidea, desplazan la curva de disociación de la Hb hacia una u otra
dirección. Cuando la afinidad de la Hb por el O2 disminuye la curva se desplaza
hacia la derecha y la p50 aumenta. Cuando la afinidad aumenta, la curva se
desplaza hacia la izquierda y la p50 disminuye.
Los factores que desplazan la
curva a la derecha son:
- Acidosis: Cuando la sangre se vuelve ligeramente ácida (pH 7,2) la curva se desplaza hacia la derecha en aproximadamente un 15%.
- Aumento de 2,3-difosfoglicerato (DPG). El DPG es un polianión producido en la cadena metabólica de la glucolisis, es escaso en la mayoría de las células al inhibir su exceso la enzima que lo genera, pero en el eritrocito abunda porque se une a la hemoglobina impidiendo la inhibición de su enzima. El DPG regula la afinidad de unión de la Hb al O2 en relación a la pO2 en los pulmones. Si un adulto sano se traslada rápidamente desde el nivel del mar a un lugar de elevada altitud donde la pO2 es menor, la liberación de O2 a los tejidos se reduce. Después de unas horas la concentración de DPG en sangre aumenta, disminuyendo la afinidad de la Hb por el O2 y liberando la cantidad habitual de O2 a los tejidos. La situación se invierte cuando la persona vuelve al nivel del mar.
- Efecto Bohr: ocurre en los capilares tisulares cuando el aumento de la concentración de CO2 origina la liberación de protones. Estos protones se unen a la globina haciendo que se aumente la liberación de O2, diminuyendo la afinidad.
- Otros: aumento de temperatura (fiebre) y sulfohemoglobina.
Los factores que desplazan la
curva hacia la izquierda son:
- Alcalosis: cuando la sangre se alcaliniza (pH 7,6) la curva se desplaza a la izquierda, en un porcentaje similar al de la acidosis.
- Hb fetal: la Hb fetal se une al DPG con menos afinidad que la hemoglobina del adulto y por tanto la HbF fija más oxígeno. De esta manera se facilita la cesión de oxígeno desde la circulación materna a la fetal.
- Efecto Haldane: ocurre en los capilares pulmonares cuando la elevada concentración de O2 hace que se reduzca la afinidad de la Hb por el CO2. Esto desplaza la curva a la izquierda aumentando la afinidad por el O2 hasta 500 veces más.
- Otros: monóxido de carbono (carboxihemoglobina), metahemoglobina.
El término cianosis hace referencia a la coloración azulada de la piel y de las mucosas, debido a una mayor cantidad de desoxihemoglobina en los vasos sanguíneos de pequeño calibre. Se distinguen dos tipos de cianosis: central y periférica. En la central existe desaturación de la sangre arterial o un derivado anómalo de la hemoglobina y están afectadas tantos las mucosas como la piel. La cianosis periférica se debe a disminución de la velocidad del flujo de la sangre en una zona determinada y a la extracción anormalmente alta del oxígeno de la sangre arterial que tiene una saturación normal. Se trata del resultado de vasoconstricción y de disminución del flujo arterial periférico. A menudo en estas enfermedades las mucosas de la cavidad bucal parecen no tener cianosis. La distinción clínica entre las cianosis centrales y periféricas no siempre es sencilla y en algunas enfermedades como un shock cardiogénico con edema pulmonar, puede existir una mezcla de ambas clases.
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