Importancia de la hemoglobina
El oxígeno se transporta en la sangre a través de dos mecanismos distintos: su disolución en el plasma y su unión a la hemoglobina contenida en los glóbulos rojos o eritrocitos.
Dado que el oxígeno es escasamente soluble en soluciones acuosas, la supervivencia del organismo humano depende de la presencia de cantidades adecuadas de hemoglobina. De hecho, en un individuo sano, más del 98% del oxígeno presente en un volumen dado de sangre se une a la hemoglobina y es transportado por los eritrocitos.
Vínculo entre la hemoglobina y el oxígeno
La unión del oxígeno a la hemoglobina es reversible y depende de la presión parcial de este gas (PO2): en los capilares pulmonares, donde la PO2 plasmática aumenta debido a la difusión de oxígeno desde los alvéolos, la hemoglobina se une al oxígeno; en la periferia, donde el oxígeno se usa en el metabolismo celular y la PO2 plasmática cae, la hemoglobina transfiere oxígeno a los tejidos.
Pero, ¿qué es la PO2?
Presión de oxígeno parcial
La presión parcial de un gas como el oxígeno, dentro de un espacio limitado (pulmones) que contiene una mezcla de gases (aire atmosférico), se define como la presión que tendría este gas si ocupara solo el espacio considerado.
Para simplificar el concepto, imaginemos la presión parcial como la cantidad de oxígeno: cuanto mayor es la presión parcial de oxígeno, mayor es su concentración. Este es un aspecto muy importante si tenemos en cuenta que un gas tiende a difundirse desde un punto con mayor concentración (mayor presión parcial) a un punto con menor concentración (menor presión parcial).
Esta ley rige el intercambio de gases en los pulmones y los tejidos.
De hecho, a nivel pulmonar, donde el aire de los alvéolos está en estrecho contacto con las paredes muy delgadas de los capilares sanguíneos, las moléculas de oxígeno pasan a la sangre porque la presión parcial de oxígeno en el aire alveolar es más alta que la PO2. de la sangre.
Datos en la mano, la PO2 de la sangre venosa que llega a la pomona en condiciones de reposo es aproximadamente igual a 40 mmHg, mientras que a nivel del mar la PO2 alveolar es igual a aproximadamente 100 mmHg; consecuentemente el oxígeno se difunde según su propio gradiente de concentración (presión parcial) desde los alvéolos hacia los capilares. Conceptualmente, el paso se detendrá cuando la PO2 en la sangre arterial que sale de los pulmones haya igualado a la atmosférica en los alvéolos (100 mmHg).
A medida que la sangre arterial llega a los capilares tisulares, el gradiente de concentración se invierte. De hecho, en una célula en reposo, la PO2 intracelular es en promedio 40 mmHg; Como, como hemos visto, la sangre en el extremo arterial del capilar tiene una PO2 de 100 mmHg, el oxígeno se difunde del plasma a las células y se detiene cuando la sangre capilar venosa alcanza la misma presión parcial de oxígeno que la sangre. ambiente intracelular, es decir, 40 mmHg (en condiciones de reposo) Durante el ejercicio físico, la concentración de oxígeno en el ambiente celular disminuye y con ella la presión parcial del gas (incluso hasta 20 mmHg); en consecuencia, la liberación de oxígeno del plasma se produce de forma más rápida y constante.
Como hemos visto, la ingesta adecuada de oxígeno por la sangre que fluye en los capilares pulmonares depende estrictamente de la presión parcial del aire empaquetado en los sacos alveolares; también hemos visto cómo aquí la PO2 alveolar es normalmente (al nivel del mar) igual a 100 mmHg; si este valor se reduce excesivamente, la difusión de oxígeno del aire a la sangre es insuficiente y surge una condición peligrosa conocida como hipoxia.
Hipoxia: poco oxígeno en la sangre
La presión parcial del aire alveolar puede descender en altitudes elevadas (porque la presión atmosférica se reduce) o cuando la ventilación pulmonar es inadecuada (como ocurre en presencia de enfermedades pulmonares, como bronquitis obstructiva crónica, asma, enfermedades pulmonares fibróticas, edema pulmonar y enfisema).
La misma situación surge cuando la pared de los alvéolos se engrosa o el área de su superficie se reduce. La velocidad de difusión del oxígeno del aire a la sangre es de hecho directamente proporcional al área de la superficie alveolar disponible y inversamente proporcional al espesor. de la membrana alveolar.
El enfisema, una enfermedad pulmonar degenerativa causada principalmente por el humo del cigarrillo, destruye los alvéolos reduciendo la superficie disponible para el intercambio de gases; en la fibrosis pulmonar, por otro lado, el depósito de tejido cicatricial aumenta el grosor de la membrana alveolar. En ambos casos, la difusión de oxígeno a través de las paredes alveolares es mucho más lenta de lo normal.
La hipoxia también puede resultar de una concentración reducida de hemoglobina en la sangre arterial.Las enfermedades que disminuyen la cantidad de hemoglobina en los glóbulos rojos o su número afectan negativamente la capacidad de la sangre para transportar oxígeno. En casos extremos, como en sujetos que han perdido cantidades significativas de sangre, la concentración de hemoglobina puede ser insuficiente para satisfacer las necesidades de oxígeno de las células; en estos casos, la única solución para salvar la vida del paciente es la transfusión de sangre.
Curva de disociación de hemoglobina
La relación física entre la PO2 plasmática y la cantidad de oxígeno ligada a la hemoglobina se ha estudiado in vitro y está representada por la característica curva de disociación de hemoglobina.
Observando la curva que se muestra en la figura, se puede ver que a una PO2 igual a 100 mmHg (valor normalmente registrado en el área alveolar) el 98% de la hemoglobina se une al oxígeno.
Tenga en cuenta que a valores superiores a 100 mmHg, el porcentaje de saturación de hemoglobina no aumenta más, como lo demuestra el aplanamiento de la curva; por la misma razón, mientras la PO2 alveolar se mantenga por encima de 60 mmHg, la hemoglobina se satura en más del 90%, por lo que mantiene una capacidad casi normal de transportar oxígeno en la sangre. Para obtener más información, consulte el artículo dedicado a la hemoglobina y el efecto Bohr.
Todos los factores enumerados en el artículo pueden evaluarse mediante análisis de sangre simples, como el recuento de glóbulos rojos, la dosis de hemoglobina y la saturación de oxígeno en sangre (porcentaje de hemoglobina saturada de oxígeno en comparación con la cantidad total de hemoglobina presente en la sangre).
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