Revista Neumología Pediátrica | Contenido disponible en www.neumologia-pediatrica.cl 72 Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 72 - 75 Fisiología Respiratoria: Transporte de gases en sangre FISIOLOGÍA RESPIRATORIA TRANSPORTE DE GASES EN SANGRE RESPIRATORY PHYSIOLOGY: TRANSPORT OF OXYGEN AND CARBON DIOXIDE IN THE BLOOD SECCIÓN SERIE / SERIES Dra. Mónica Saavedra B. 1, Dra. Pía Escobar A. 2, Dra. Solange Caussade L. 3 1. Profesor Asistente Departamento de Pediatría y Cirugía Infantil, Sede Norte, Universidad de Chile. Hospital Roberto del Río. Clínica Las Condes. 2. Pediatra Broncopulmonar. Hospital Roberto del Río. Clínica Santa María. 3. Hospital Dr. Sótero del Río. Departamento Cardiología y Enfermedades Respiratorias Universidad Católica de Chile. Attribution-NonCommercial 4.0 International. Click AQUÍ RESUMEN La sangre normalmente transporta pequeñas cantidades de oxígeno (O2) disuelto en el plasma y altas cantidades combinadas en forma química con la hemoglobina. La presión parcial depende solo del oxígeno disuelto físicamente, lo que determina cuánto oxígeno se combinará con hemoglobina. La curva de disociación de la hemoglobina describe la reversibilidad de la reacción entre oxígeno y hemoglobina. Los factores habituales que aumentan o disminuyen la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno son el pH, presión parcial de CO2, temperatura y 2,3 difosfoglicerato. La sangre también transporta grandes cantidades en forma de bicarbonato y bajas cantidades de CO2 disuelto en plasma y combinado con proteínas como compuestos carbamino. La desoxihemoglobina favorece la formación de compuestos carbamínicos y promueve el transporte del CO2 como bicarbonato uniéndose al hidrógeno proveniente de la disociación del ácido carbónico. A continuación se describe en forma detallada los mecanismos fisiológicos del transporte de gases en sangre. Palabras claves: transporte de oxígeno, transporte de dióxido de carbono, hemoglobina. ABSTRACT Blood normally carries small amounts of oxygen dissolved in plasma and large amounts chemically combined with hemoglobin. Partial pressure of oxygen depends only on physically dissolved oxygen which determines how much oxygen will combine with hemoglobin. The oxygen-hemoglobin dissociation curve (or oxyhemoglobin dissociation curve) describes the reversibility of the reaction between oxygen and hemoglobin. The usual factors that increase or decrease the affinity of hemoglobin for oxygen are pH, CO2 partial pressure, temperature, and 2,3 diphosphoglycerate. Blood also carries large amounts of CO2 as bicarbonate and low amounts dissolved in plasma and combined with proteins as carbamino compounds. Deoxyhemoglobin favors the formation of carbamino compounds and promotes the transport of CO2 as bicarbonate by joining the hydrogen from the dissociation of carbonic acid. The physiological mechanisms of gas transport in blood are described in detail below. Keywords: oxygen transport, carbon dioxide transport, hemoglobin. Autor para correspondencia: Dra. Solange Caussade mcaussa@puc.cl INTRODUCCIÓN El sistema de transporte de gases en sangre constituye la última etapa de la función respiratoria, y requiere la integración de los sistemas respiratorio y circulatorio (sangre y sistema cardiovascular). En esta revisión resumimos cómo llega el oxígeno (O2) a los tejidos, con el objetivo de mantener sus procesos metabólicos, y cómo se elimina el dióxido de carbono (CO2), producto final del metabolismo aeróbico. TRANSPORTE DE OXÍGENO El oxígeno es transportado físicamente disuelto en la sangre y combinado en forma química con la Hemoglobina (Hb) dentro del eritrocito. Oxígeno disuelto en plasma En condiciones normales, con presión parcial de oxígeno arterial (PaO2) cercana a 100 mmHg, la sangre transporta 0,3 ml de oxígeno disuelto por 100ml de sangre por mmHg de presión, a temperatura de 37°C (ley de Henry*). El oxígeno disuelto tiene una importancia fisiológica considerable, ya que su presión es la que determina tanto el grado de saturación de la hemoglobina, como la reversibilidad de la unión del oxígeno y la difusión o movimiento de oxígeno desde la sangre a los tejidos (1). (*) Ley de Henry: la cantidad de gas absorbida por un líquido con el cual no se combina en forma química es directamente proporcional a la presión parcial del gas a la cual se expone el liquido y la solubilidad del gas en este líquido. Sin embargo, esta cantidad es insuficiente para satisfacer las demandas celulares, aún en reposo. En el caso del ejercicio intenso por ejemplo, el consumo de oxígeno puede aumentar 10 veces con respecto al reposo, y ni siquiera alcanzando una frecuencia cardiaca máxima se logra cubrir la demanda metabólica de oxígeno. Claramente se requiere de una forma adicional para llevar oxígeno a las células, siendo ésta la hemoglobina (2-4). Oxígeno combinado con Hemoglobina En condiciones normales, cada gramo de Hb se combina con 1,34 ml de O2. Un sujeto que tiene 15 gr de Hb/100 ml de sangre tiene la capacidad de transportar 20,1 ml de O2 por 100 ml de sangre. El eritrocito no tiene núcleo, ribosomas ni mitocondrias, por lo tanto no puede dividirse, no sintetiza proteínas ni realiza fosforilación oxidativa. Su membrana celular le permite ser un transportador muy efectivo del O2: es plegable, por eso logra atravesar capilares y a la vez es resistente al flujo turbulento de los grandes vasos (3,4). La hemoglobina contenida dentro del eritrocito es la molécula responsable del transporte de casi la totalidad del oxígeno en la sangre. Tiene la particularidad de combinarse en forma muy rápida y reversible con el O2, lo que permite que éste se libere fácilmente. De propiedades notables, la molécula de Hb consiste en 4 cadenas proteicas, cada una de las cuales transporta un grupo HEM (4 moléculas pirrólicas con un Fe2+ al centro). El Fe tiene una unión libre para recibir el O2. Ambas cadenas alfa y beta están unidas al grupo HEM por una histidina. Tienen 141 y 146 aminoácidos respectivamente. Su forma de ovillo es de vital importancia para que se produzca la reacción con el O2. La forma está determinada
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