TRANSPORTE DE OXÍGENO. Curva disociación de la hemoglobina.El oxígeno es transportado en la sangre de 2 formas: disuelto en solución y en combinación reversible con la hemoglobina (Hb). ►Oxígeno disuelto La cantidad de oxígeno disuelto en la sangre se puede obtener de la ley de Henry: la concentración de un gas en solución es proporcional a su presión parcial (Pp). Concentración de gas = α x Pp α: coeficiente de solubilidad del gas para un solución dada a una Tª dada. α para el oxígeno a Tª corporal normal es de 0,003 ml/dl/mmHg. Así, aun con una PaO2 de 100 mmHg, la cantidad máxima de oxígeno disuelto en la sangre es muy pequeña (0,3ml/dl) en comparación con la cantidad unida a la Hb. ►Hemoglobina Es una molécula grande y compleja constituida por 4 grupos hemo y 4 subunidades de proteína. El hemo es un compuesto de hierro y porfirina, parte esencial de los sitios de fijación de oxígeno; sólo su forma bivalente (carga +2) de hierro puede fijar oxígeno. La molécula de Hb normal (hemoglobina A1) está constituida por 2 cadenas α y 2 β (subunidades), las cuatro subunidades se conservan unidas por enlaces débiles entre residuos de aminoácidos. En teoría, cada gramo de Hb puede transportar hasta 1,39 ml de oxígeno. Curva de disociación de la hemoglobina Cada molécula de Hb fija hasta 4 moléculas de oxígeno. La interacción compleja entre las subunidades de Hb produce una fijación no lineal (en forma de S alargada) con oxígeno. La saturación de la Hb es la cantidad de oxígeno fijo como % de su capacidad total de fijación. Hay 4 reacciones químicas separadas implicadas en la fijación de cada 1 de los 4 oxígenos. El cambio en la conformación molecular inducido por la unión de los primeros 3 oxígenos acelera considerablemente la 1 El cambio de la Hb desde el estado completamente oxigenado hasta su estado desoxigenado se acompaña de un cambio conformacional en al molécula.3-DPG). la presión de oxígeno a la cual la Hb se satura en 50%. aunq la PO2 del gas alveolar descienda algo. En consecuencia. Cerca de 90% de saturación. La forma sigmoidea de la curva de disociación del O2 conlleva ciertas ventajas fisiológicas. Su efecto sobre la interacción Hb-oxígeno se puede expresar por la P50. PCO2. Además. a medida q el eritrocito capta O2 a lo largo del capilar pulmonar. La parte inferior muy inclinada de la curva implica q los tejidos periféricos puedan extraer grandes cantidades de O2 y producir sólo un ligero descenso en la PO2 capilar. es decir. la carga sanguínea de oxígeno se modificará muy poco. el proceso de difusión se acelera. la forma desoxi es el estado T (tenso). La porción superior aplanada implica q. Factores que influyen sobre la curva de disociación de la hemoglobina Los factores clínicamente importantes que alteran la fijación de oxígeno incluyen: acidosis (concentración de ión hidrógeno).3-difosfoglicerato (2.fijación de la 4ª molécula de oxígeno. El mantenimiento de la PO2 sanguínea favorece la difusión del O2 hacia las células de los tejidos. La última reacción es causante de la fijación acelerada entre 25 y 100% de saturación. Tª y concentración de 2. a pesar de q se transfiere gran cantidad de O2 . la dilución en los receptores disponibles de oxígeno aplana la curva hasta que alcanza la saturación completa. seguirá existiendo una gran diferencia de Pp entre el gas alveolar y la sangre. La forma oxigenada es el estado R (relajado). 2 . (3. la altura o en presencia de enfermedad pulmonar crónica y contribuye al desprendimiento de O2 en los tejs periféricos. ↓↓CO2 en los capilares pulmonares → ↑ la afinidad de la Hb por O2 de nuevo y facilita su captación de los alveolos. su importancia fisiológica aparece como de orden menor. El 2.4kPa). y reduce su disponibilidad para los tejidos. el efecto es más importante en la sangre venosa q en la sangre arterial. el resultado es la facilidad de la liberación de oxígeno a los tejidos con poca interferencia en la captación de oxígeno (a menos q haya una hipoxia intensa). La P50 normal es 26 mmHg en adultos. El desplazamiento hacia la derecha disminuye la afinidad de oxígeno. un desplazamiento a la izquierda aumenta la afinidad de la Hb por oxígeno. ↑↑ CO2 de la sangre capilar venosa → ↑ liberación de O2 a los tejidos ( al disminuir la afinidad de la Hb por oxígeno) y a la inversa. ↑ en la hipoxia crónica. Debido a la forma de la curva de disociación de la Hb. desplaza al oxígeno de la Hb y hace que se disponga de más oxígeno para los tejidos.3-DFG es un producto intermedio de la glucólisis que puede acumularse durante el metabolismo anaerobio. Aunq sus efectos sobre la Hb en estas condiciones son en teoría beneficiosos. Puede desempeñar un papel compensador importante en los pacientes con anemia crónica y afecta en grado significativo la capacidad de transporte de O2 de las 3 . La influencia de la PCO2 en la afinidad de la Hb por el O2 es importante fisiológicamente y es secundaria al aumento en la concentración de H + asociado cd aumenta la PCO2.Cada factor desplaza la curva a la derecha (aumentando la P50) o a la izquierda (disminuyendo la P50). Efecto Bohr: el incremento en la concentración de H + en la sangre reduce la fijación de oxígeno a la hemoglobina. HbA2 . ácido nítrico y amoniaco (NH3) se combinan con la Hb en los sitios de fijación de O2. Así. la Hb tiene una afinidad 200 a 300 veces mayor q por O2 al fusionarse con ella a la forma carboxihemoglobina. como el envenenamiento de CO. Cada variante tiene sus propias características de saturación de O2 . y la Hb de la drepanocitosis o enf de cels falciformes. cianuro. sulfonamidas y otros fármacos pueden producir. La reducción de la metaHb a Hb normal se facilita con agentes reductores como azul de metileno y ácido ascórbico. Las Hb anormales tb pueden resultar por variaciones en la composición de la subunidad proteínica. con poca frecuencia. Contenido de oxígeno El contenido total de oxígeno de la sangre es la suma del q se encuentra en solución más el transportado por la Hb. sino q está más cerca de 1. En realidad. disminuye la capacidad de transporte del O2 e impide su liberación. nitritos. El CO disminuye la capacidad de transporte del O2 por la Hb e impide la liberación de éste a los tejidos. 4 . la metahemoglobinemia.31 ml O2 /dl sangre/mmHg.transfusiones de sangre (la sangre conservada en un banco de sangre puede tener ↓2.3DFG y por lo tanto la entrega de O2 estará dificultada). Éstas incluyen la Hb fetal. Los nitratos. La metaHb no puede combinarse con oxígeno a menos q sea reconvertida por la enzima reductasa de la Hb. causando desplazamiento y desviando la curva de saturación a la izquierda. Se produce metahemoglobina cd el hierro en el hemo es oxidado a su forma trivalente (+3). La metaHb tb desplaza la curva de saturación normal de la Hb a la izquierda. Hemoglobinas y ligandos anormales El monóxido de carbono (CO). El CO es particularmente potente. metahemoglobinemia significativa. la fijación del O2 a la Hb nunca alcanza su nivel teórico máximo. en general. Cd la demanda de O2 excede a la entrega. nuestro organismo consume sólo el 25% del O2 transportado en la Hb.31) = 19.003 x 40) + (0. la diferencia arteriovenosa es una buena medida de lo adecuada q es. contenido de O2 y gasto cardiaco: Consumo de O2 → VO2 = CO x (CaO2 . La entrega total de O2 (DO2 ) a los tejidos es el producto del contenido de O2 arterial y el gasto cardiaco. 5 .003x PO2 + SO2 x Hb x 1.8 ml/dl de sangre (CaO2. Tb podemos calcular la Fracción de extracción de O2 : FE O2%: (CaO2 . el déficit del suministro de O2 pueden deberse a: ↓ PaO2 ↓ concentración de Hb ↓ gasto cardiaco (CO) Ej: suministro de O2 = 20 ml O2 /dl de sangre x 50 dl/min= 1000 ml O2 /min La ecuación de Fick expresa la relación entre el consumo de O2. se puede calcular el contenido normal de O2 tanto para la sangre arterial como para la venosa mixta y la diferencia arteriovenosa: CaO2: (0.CvO2 )= 4.31 Hb: concentración de hemoglobina en g/dl de sangre SO2: saturación de hemoglobina a una PO2 dada.75 x 15 x 1.31) = 14.Cv O2 )/ CaO2 : 5ml/20ml: 25% Por tanto. la FE O2% aumenta por encima de 25% y a la inversa.003 x 100) + (0. Ej: con esta fórmula y una Hb de 15g/dl.Cv O2 ) Ej: VO2 normal: 50dl/min x 5ml/dl : 250ml/min Así. DO2 = CaO2 x CO Así. la entrega de O2 .5ml/dl de sangre CvO2: (0.Contenido de O2 = 0.975 x 15 x 1.7ml /dl de sangre Transporte de oxígeno Depende tanto de la función respiratoria como circulatoria. Dp de la ventilación con O2 a 100%. el VO2 es independiente del suministro.300= 483ml). en forma de bicarbonato y combinado con proteínas como compuestos carbamínicos. deja cerca de 480ml de O2 en los pulmones (si FiO2 = 0. se presentan a continuación hipoxia y por último muerte celular. el VO2 permanece normal por aumento de la extracción de O2 ( ↓SvO2 ). TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO El CO2 es tranportado en la sangre de 3 maneras: disuelto. la alta afinidad de la Hb por el O2 (la afinidad de la mioglobina es mayor aún) y la cantidad muy limitada de O2 en solución restringen la disponibilidad de estas reservas. Este estado dependiente de la oferta de O2 se relaciona con acidosis láctica progresiva causada por hipoxia tisular. Por tanto.21x2.21 y CRF= 2. 0. VRE+VR) se convierte en la fuente + importante de O2 . Así. el fijo a la Hb (y mioglobina) y el disuelto en los líquidos corporales. Este concepto es la base de la preoxigenación antes de inducir la anestesia. Además. la CRF contiene cerca de 2300ml de O2 y la hipoxemia posterior a la apnea puede demorarse por 4 a 5 min. O2ER = VO2/DO2 x 100 q es lo mismo q la FE O2% Reservas de Oxígeno Cd se interrumpe el flujo normal de O2 por apnea. La apnea en un paciente q se encontraba respirando el aire de la habitación. Por desgracia. se estima q las reservas normales de O2 en adultos son aproximadamente 1500ml. q corresponde a : el O2 restante en los pulmones. 6 .Cd la DO2 está reducida de forma moderada. por debajo del cual el VO2 se hace directamente proporcional a la DO2 . quizá sólo 80% de este volumen es utilizable. hasta un punto crítico. el contenido de O2 dentro de los pulmones a CRF (volumen pulmonar inicial durante apnea.300ml. se consumen reservas de O2 existentes en el metabolismo celular. La actividad metabólica de los tejidos agota rápido este reservorio (supuestamente a una velocidad equivalente a VO2). por lo general se produce hipoxemia intensa en plazo de 90 segundos. En teoría. si se agotan las reservas. El hecho de q la desoxigenación de la sangre acreciente su capacidad para transportar CO2 se conoce como efecto 7 . pero el H+ no puede hacerlo con facilidad porque la mb eritrocítica es relativamente a los cationes. el cual se difunde fuera del alveolo. mientras q la oxigenación en el capilar pulmonar contribuye a su desprendimiento.►El CO2 disuelto. para q se mantenga la electroneutralidad. q es la disociación iónica del ácido carbónico. Como resultado. Por lo tanto. el HCO3. puede impedir el transporte entre tejidos y alveolos. En los capilares pulmonares sucede lo contrario: el ión cloruro sale del eritrocito y el HCO3. Esto sucede porque la Hb reducida (desoxiHb) es menos ácida (es decir.difunde hacia el exterior. mejor aceptor de protones) q la forma oxigenada. lo mismo q el O2 . inhibidor de la anhidrasa carbónica. la presencia de desoxiHb en la sangre periférica contribuye a la captación de CO2. ►El bicarbonato se forma en la sangre mediante la secuencia: CO2 + H2O ↔ H2 CO3 ↔ H+ + HCO3La primera reacción es muy lenta en el plasma. obedece a la ley de Henry. se produce con rapidez sin enzimas. Por lo tanto. Cd la concentración de estos iones asciende dentro del glóbulo rojo. Algunos de los H+ liberados se fijan a la Hb reducida (acción amortiguadora de la Hb). se difunden iones Clhacia el interior del glóbulo rojo desde el plasma en el llamado desplazamiento del cloruro o de Hamburguer. ya q cerca del 10% del CO2 q pasa por el pulmón desde la sangre se halla en su forma disuelta. el CO2 disuelto ejerce un papel significativo en el transporte de este gas. pero el CO2 es unas 20 veces más soluble q el O2. La 2ª reacción.entra otra vez para producir de nuevo CO2. La administración de acetazolamida. pero muy rápida dentro del glóbulo rojo porque éste contiene la enzima anhidrasa carbónica (AC). la curva se desplaza a la derecha con incrementos de la SatO2. Cuanto menor es la saturación de la Hb por el O2 . CURVA DE DISOCIACIÓN DEL CO2 Esta figura muestra la relación entre la P CO2 y la concentración total de CO2 . 3ª edición. 7ª edición. Es decir. G. Jr: Anestesiología Clínica. ► Los compuestos carbamínicos se forman al combinarse el CO2 con los grupos amino terminales de las proteínas sanguíneas.Haldane . 2. Esta curva es mucho más lineal q la curva de disociación del O2 . West: Fisiología Respiratoria. Adela Ruiz Ortega La curva del CO2 es más 8 . mayor será la concentración de CO2 para una PCO2 dada. La proteína + importante es la globina de la Hb y se forma carbaminoHb.5 veces mayor q la oxiHb y como resultado transporta más CO2. Así. la desoxiHb tiene una afinidad por CO2 3. Edgard Morgan. Esta reacción se produce rápidamente sin acción enzimática y la Hb reducida fija + CO2 en la forma carbaminoHb q la HbO2. La curva del CO2 es más empinada y más lineal q la del O2 Bibliografía 1. 9 .