Vías de transporte
El suministro de oxígeno se realiza a través de dos mecanismos principales:
- Unión química. Es la vía principal. El oxígeno reacciona con la hemoglobina para formar oxihemoglobina ($HbO_2$).
- Disolución física. Por esta vía se transporta tan solo una parte insignificante del gas.
Capacidad de oxígeno
Se entiende por capacidad de oxígeno de la sangre el volumen máximo de oxígeno que puede ser unido por la hemoglobina en un volumen determinado de sangre.
En condiciones normales, 100 ml de sangre contienen 16–17 g de hemoglobina. Dado que cada gramo de hemoglobina es capaz de unir 1,36 cm³ de oxígeno, 100 ml de sangre transportan 18–20 ml de $O_2$. En consecuencia, en 1 litro de sangre se transportan 180–200 ml de oxígeno.
Proceso de oxigenación
La unión del oxígeno con la hemoglobina recibe el nombre de oxigenación. Una característica química importante de este proceso es que el hierro de la molécula de hemoglobina no se oxida, sino que permanece en estado ferroso (divalente).
La estabilidad del enlace formado depende directamente de la presión parcial de oxígeno ($pO_2$). A valores elevados de $pO_2$, el enlace es fuerte, mientras que al disminuir, se debilita, lo que permite que la hemoglobina ceda oxígeno a los tejidos.
Curva de disociación de la oxihemoglobina
La dependencia del porcentaje de oxihemoglobina respecto al $pO_2$ se ilustra mediante la curva de disociación, en la cual se distinguen puntos clave:
- $pO_2$ = 60 mm Hg: corresponde a la meseta de la curva, cuando la sangre está prácticamente saturada de oxígeno por completo.
- $pO_2$ = 40 mm Hg: se observa en los capilares musculares. A partir de este punto comienza un descenso pronunciado de la curva, que refleja la liberación activa (disociación) de oxígeno.
La forma de la curva está influenciada por factores físico-químicos. El desplazamiento de la curva hacia la derecha (disminución de la afinidad por el oxígeno) ocurre debido a:
- aumento de la $pCO_2$;
- aumento de la temperatura;
- acidificación del medio (aumento de la concentración de iones $H^+$);
- aumento del nivel de 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG) en los eritrocitos.
El desplazamiento de la curva hacia la izquierda (aumento de la afinidad) se observa al disminuir dichos indicadores (por ejemplo, en los pulmones).
Consumo de oxígeno por los tejidos
La intensidad de la liberación de oxígeno varía en función de las necesidades del organismo.
- En reposo: la sangre conserva el 65–70% de oxihemoglobina, cediendo a los tejidos tan solo el 30% de $O_2$.
- Durante el ejercicio físico: en los músculos activos, el $pO_2$ cae hasta 20 mm Hg. La saturación de oxígeno en la sangre disminuye al 25%, y se cede a los tejidos el 75–80% de $O_2$.
Además, durante el trabajo muscular, la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno disminuye debido a: el aumento de la $pCO_2$, la acumulación de ácido láctico (acidosis) y la acción del metabolito 2,3-DPG. Todo esto favorece la máxima liberación de oxígeno allí donde más se necesita.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué es el efecto Bohr y cómo influye en la liberación de oxígeno a los tejidos?
El efecto Bohr es el mecanismo por el cual la acumulación de productos metabólicos ácidos favorece la disociación de la oxihemoglobina y la liberación de oxígeno.
Influencia de diversos estados en el transporte de oxígeno:
- Aumento de dióxido de carbono y lactato: la curva de disociación se desplaza hacia la derecha, lo que incrementa significativamente la capacidad de la oxihemoglobina para ceder oxígeno a los tejidos.
- Disminución del dióxido de carbono (alcalosis): la curva de disociación se desplaza hacia la izquierda, la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno aumenta y la liberación de oxígeno a los tejidos se dificulta considerablemente.
¿Qué formas patológicas de hemoglobina son incapaces de participar en el transporte de oxígeno?
Según las fuentes, entre las formas de hemoglobina que alteran el transporte o la liberación de oxígeno se encuentran:
- Carboxihemoglobina (HbCO): se forma por la reacción de la hemoglobina con el monóxido de carbono (CO); es un compuesto muy estable. La hemoglobina unida al CO pierde la capacidad de transportar $O_2$.
- Metahemoglobina (MetHb): se forma por la oxidación del hierro del hemo a $Fe^{3+}$. Se une firmemente al $O_2$ y dificulta su disociación (liberación hacia los tejidos), lo que provoca una alteración en el intercambio gaseoso.
En cuanto a la sulfohemoglobina, las fuentes solo indican que es una forma patológica de hemoglobina cuya presencia está asociada con la cianosis central; la afirmación sobre su incapacidad para transportar $O_2$ no está detallada en las fuentes.
Preguntas de clases y exámenes
¿Se modifica la valencia del hierro al unirse el oxígeno?
No, el proceso se denomina oxigenación y no oxidación. El hierro en el grupo hemo permanece en estado ferroso (divalente).
¿Qué significa el desplazamiento de la curva de disociación hacia la derecha?
Un desplazamiento hacia la derecha significa una disminución de la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno, es decir, la hemoglobina cede el oxígeno a los tejidos con mayor facilidad.
¿Qué es la capacidad de oxígeno de la sangre?
Es el volumen máximo de oxígeno que es transportado por un volumen determinado de sangre. Como promedio, para 100 ml de sangre, este valor es de 18–20 ml.
Qué más repasar sobre el tema
- El papel del 2,3-difosfoglicerato en los eritrocitos
- Influencia de la acidosis en la disociación de la oxihemoglobina
- Diferencias entre los procesos de oxigenación en los pulmones y en los tejidos
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