El oxígeno entra en el cuerpo a través de las vías respiratorias, pasando por el árbol bronquial y en el saco alveolar. Luego cruza la membrana alveolar y el endotelio capilar para entrar en el torrente sanguíneo. Una vez en la sangre, el oxígeno necesita ser transportado a los diversos tejidos del cuerpo. Sin embargo, el oxígeno es poco soluble en la sangre. Por lo tanto, necesita un sistema de entrega que asegure que se entregue suficiente oxígeno a los tejidos, pero también permita que el oxígeno se libere donde se requiera.,

en este artículo, veremos ese sistema de transporte, sus componentes, los factores que pueden alterarlo, y consideraremos algunos ejemplos de cuando sale mal.

transporte de oxígeno

cada tejido activo en el cuerpo tiene un requisito absoluto de oxígeno. Para la gran mayoría de estos tejidos, el oxígeno es entregado por la sangre a los tejidos, aunque hay algunas excepciones notables (por ejemplo, la córnea obtiene su oxígeno directamente de la atmósfera).

una vez que el oxígeno ha entrado en la sangre desde los pulmones, es absorbido por la hemoglobina (Hb) en los glóbulos rojos., La hemoglobina es una proteína que se compone de cuatro grupos hemo, que contienen iones de hierro. Estos iones de hierro (Fe2+) asociados con moléculas de hemoglobina reaccionan químicamente con el oxígeno para formar oxihemoglobina.

Cada molécula de hemoglobina puede contener cuatro moléculas de oxígeno. Es la hemoglobina que transporta el oxígeno a medida que se transporta por todo el cuerpo en la sangre. El oxígeno es poco soluble en la sangre, por lo que solo una pequeña cantidad de oxígeno (1.,5% en la sangre arterial) se disuelve en el plasma – la abrumadora mayoría se une a la hemoglobina y depende de esto para llegar a los tejidos en volúmenes adecuados.

Por lo tanto, en la gran mayoría de los casos, es la concentración de hemoglobina que es el factor limitante para el suministro de oxígeno a los tejidos.

la Unión del oxígeno a la hemoglobina

la hemoglobina es un tetrámero-se compone de cuatro subunidades de proteínas. Como resultado, cambia de forma en función de cuántas moléculas de oxígeno están unidas a ella., El cambio en la forma también causa un cambio en la afinidad al oxígeno; cuanto más oxígeno esté unido, mayor será la afinidad de la molécula por el oxígeno. Esto se conoce como unión cooperativa.

cuando no se une oxígeno, se dice que la hemoglobina se encuentra en estado tenso (estado T), con una baja afinidad por el oxígeno. En el punto donde el oxígeno se une por primera vez, la hemoglobina altera su forma en el estado relajado (estado R), que tiene una mayor afinidad por el oxígeno. Podemos trazar este cambio en un gráfico de saturación de oxígeno sobre la presión parcial de oxígeno.,

suministro de oxígeno en los tejidos

como se muestra en el diagrama anterior, el porcentaje de oxígeno unido a la hemoglobina está relacionado con la presión parcial de oxígeno (pO2) en un lugar determinado. Explica cómo cuando la oxihemoglobina llega a un tejido que está consumiendo oxígeno (por ejemplo, músculo esquelético), el oxígeno se disociará debido a la menor pO2 local. Este sistema permite que el oxígeno sea entregado a las áreas que más lo necesitan.

La unión cooperativa es beneficiosa porque funciona en extremos: cuando hay bajo oxígeno localmente, no queremos que la hemoglobina mantenga su oxígeno firmemente unido., Del mismo modo, cuando hay un alto nivel de oxígeno (por ejemplo, en la circulación pulmonar), queremos que la hemoglobina absorba tanto oxígeno como sea posible.

factores que afectan la afinidad del oxígeno

como se mencionó anteriormente, la hemoglobina tiene una cierta afinidad por el oxígeno: químicamente, la hemoglobina quiere unirse con el oxígeno. Como ya hemos explorado, la cantidad de afinidad que tiene la hemoglobina por el oxígeno puede cambiar. Varios otros factores pueden tener un impacto significativo en la afinidad del oxígeno:

• pH-la concentración de iones de hidrógeno puede alterar la afinidad de la hemoglobina al oxígeno., Esto se debe a que la hemoglobina en el estado T tiene una afinidad más alta por los iones hidrógeno que por el oxígeno. A medida que el pH disminuye (también aumenta), el Hb entra en el estado T y su afinidad por el oxígeno disminuye. Por lo tanto, se necesita más oxígeno para lograr el porcentaje máximo de saturación. Esto se conoce como el efecto Bohr. Permite que el oxígeno se disocie en los tejidos con un pH más bajo: un buen indicador de la velocidad de la respiración celular. Cuanto más bajo es el pH, más se desplaza la curva de disociación hacia la derecha.,
• El 2,3-difosfoglicerato ( 2,3-DPG)-2,3-DPG, a veces referido como 2,3-BPG, es una sustancia química que se encuentra en los glóbulos rojos. Es un producto de la vía metabólica de la glucosa. El 2,3-DPG disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Los niveles de 2,3-DPG aumentarán mientras se encuentran a grandes altitudes para ajustarse al oxígeno atmosférico relativamente bajo; la afinidad se reduce para que se libere más oxígeno en los tejidos. Cuanto mayor sea, más se desplaza la curva de disociación a la derecha.
• temperatura: la temperatura actúa sobre la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno al afectar la energía cinética de la Hb y el oxígeno., Las temperaturas más altas significan que el oxígeno tiene más energía cinética, por lo que es más probable que se disocie. Se libera más oxígeno de la Hb en los tejidos respiratorios, ya que tienden a generar más calor. Cuanto mayor sea la temperatura, más se desplaza la curva de disociación hacia la derecha.

relevancia clínica-intoxicación por monóxido de carbono

El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro e inodoro que puede liberarse de calderas defectuosas o motores de combustión. La intoxicación por monóxido de carbono ocurre cuando el CO reacciona con la hemoglobina en el sitio de unión al oxígeno., La hemoglobina tiene una afinidad por el CO que es 210x mayor que su afinidad por el oxígeno. Esto significa que una vez que el monóxido de carbono se une a la hemoglobina, es irreversible.

Los síntomas de la intoxicación por CO son dolor de cabeza, náuseas y cansancio, pero curiosamente la tasa de respiración generalmente se ahorra ya que la presión parcial de oxígeno disuelto en la sangre se mantiene en niveles normales. La hemoglobina unida al CO tiene un color rojo cereza, que puede ser visible en el lecho de las uñas y en las mucosas de los pacientes con intoxicación por CO. El tratamiento es con 100% de oxígeno y la remisión para el tratamiento de oxígeno hiperbárico., La intoxicación por CO es mortal cuando el 70-80% de la hemoglobina se une al monóxido de carbono.