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Transporte de oxígeno y dióxido de carbono
en la sangre
Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada
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Guía de estudio
• Objetivo terminal: Conocer los principales mecanismos de transporte del oxígeno y del dióxido de carbono por la sangre: disueltos y ligados a la hemoglobina. Calcular volúmenes de gases transportados en la sangre. Analizar la curva de disociación de la hemoglobina y su importancia.
• Capítulo 29 del Boron.• ATPs
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Transporte de oxígeno
1. En solución: <5%; es muy poco, no cumple con demandas metabólicas. Se mide por medio de la PaO2
2. Unido a la hemoglobina: 98% como oxihemoglobina
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Oxígeno disuelto (determina la PaO2)
Concentración de O2 disuelto (ml/dl) = k O2 x PO2
kO2 = coeficiente de solubilidad de O2 en plasma a 37 C
= La solubilidad del oxígeno es de 0.0013 mM/mmHg a 37º C
= 0.003 ml/dl de sangre/mmHg de PO2
Ejemplo: si PO2 es de 100 mmHg, hay 0.3 ml de O2 disueltos en cada decilitro de sangre o 3mL en cada L de sangre.
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0.15 mmol/l = 3mL/L
1 mol = 22.4 litros
3mmol/l = 67 mL/L
CO2 es 22 veces más soluble que O2Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora
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PO2
mmHg
Sat. Hb
Hb-O2 ml/dl
O2 disuelto
ml/dl
Contenido total de O2
ml/dl
a 100 97.5% 19.7 0.3 20
v 40 75% 15.2 0.1 15.3
a-v 60 22.5% 4.5 0.2 4.7
Diferencia arterio venosa de Oxígeno de la sangre en una persona en reposo
Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Boron cuadro 29-1
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Tetrámero de 68 kDa. Cada monómero: un grupo heme y la globina: 2 cadenas alfa 2 cadenas beta
Grupos heme Fe +2 (ferroso)
Fe +3 (férrico) : metahemoglobina no liga oxígeno
Cada molécula de hemoglobina se une a 4 moléculas de O2
1g Hb lleva 1.35 mL O2
Estado R tiene 150 veces más afinidad por el O2 que el T
Oxihemoglobina: Hb4O2
Desoxihemoglobina: Hb + 4O2
Hemoglobina
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El transporte de oxígeno en solución y con la hemoglobina se describe con 5 índices:
1. Capacidad de transporte de oxígeno: cantidad máxima de oxígeno que puede ser transportada por la hemoglobina.
1.35 mL O2/g de Hb * 150 g Hb/L sangre = 202.5 mL de O2/ L sangre (20.3 mL/dL)
2. Contenido de oxígeno: cantidad de oxígeno unido realmente a la hemoglobina.
3. Contenido total de oxígeno: cantidad de oxígeno unido a la hemoglobina y disuelto.
Sangre arterial:
196 mL de O2/l sangre + 3 mL de O2/ litro de sangre = 199 mL O2/ l sangre
Sangre venosa:
150.8mL de O2/l sangre + 1.2 mL de O2/l sangre= 152 mL O2/l sangre
4. Porcentaje de saturación: relación entre la cantidad de oxígeno efectivamente unido a la hemoglobina y la cantidad máxima de oxígeno que puede ser unida. Contenido de O2/ capacidad de O2 * 100
5. Presión de oxígeno: en la sangre arterial > 90 mmHg, en la sangre venosa mixta 40 mmHg. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora
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Saturación de la hemoglobina
Sangre arterial: 97- 98.5%
Sangre venosa: 75%
150 ml O2/l
201 ml O2/l= 75%
195.8 ml O2/l
201 ml O2/l= 97.4%
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Curva de disociación de la hemoglobina
Forma sigmoidea (cooperativismo): Afinidad de la hemoglobina por el oxígeno aumenta progresivamente a medida que aumenta la PO2 de la sangre.
Zona de meseta: zona de carga (pulmones). PaO2>60 mmHg
Zona de máxima pendiente: zona de descarga (tejidos) PaO2<60 mmHg
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Curva normal de disociación de la hemoglobina-O2
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P50: la PO2 a la cual el la hemoglobina está saturada en un 50%. Es un indicador de la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.
Normal: 26- 28 mmHg
P50 alta: menor afinidad
P50 baja: mayor afinidad
Ejercicio (aumenta actividad metabólica): P50 aumenta. Curva se desplaza a la derecha. Hemoglobina disminuye afinidad por oxígeno. O2 se descarga fácilmente en músculos.
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Efecto Bohr: el efecto del CO2 y el pH sobre la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.
Bajo pH, alta CO2: afinidad de la hemoglobina por el Oxígeno disminuye (tejidos).
Alto pH, baja CO2: afinidad de la hemoglobina por el oxígeno aumenta.(pulmones).
Hb(H+)2 +4 O2 Hb(O2)4+ 2H+
El O2 y los H+ no se unen al mismo
sitio en la hemoglobina. El O2 se une a los átomos de Fe+2 de los hemes. Los H+ se unen a residuos de aa en la globina.
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El efecto Bohr
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Carbaminohemoglobina
Se forma cuando el CO2 se une al grupo amino terminal de las cadenas de globina de la hemoglobina.
Esta reacción produce H+ lo que contribuye al efecto de Bohr.
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2,3 difosfoglicerato (2,3 DPG)Producto de la glicólisis en condiciones anaeróbicas.
Se produce en grandes cantidades en los eritrocitos.
Disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.
Aumenta durante el ejercicio y en la hipoxia (alturas).Se une a la hemoglobina en un sitio diferente de donde se une el oxígeno y regula la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno (efecto alostérico).Henoglobina fetal es menos afin al 2,3 DPG que la HbA.
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En la anemia disminuye la concentración de hemoglobina de la sangre y el contenido de oxígeno de la sangre. Forma de la curva no cambia.
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El CO se une a la hemoglobina y forma carboxihemoglobina (HbCO).
Afinidad de Hb por CO es 200X > que por el oxígeno.
Desplaza la curva a la izquierda. Pasa la Hb T al estado R. Presencia de CO en Hb aumenta su afinidad por el O2
En personas normales el CO puede llegar a ocupar el 1-2% de la Hb. En fumadores: 10%.
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Transporte de CO2 por la sangre
CO2 se produce a una tasa de 200 mL/min
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Se transporta principalmente en tres formas diferentes:
1. En solución o disuelto: 5%.
2. Como bicarbonato (HCO3): 90%
3. Compuestos carbamino: Carbaminohemoglobina 5%
4. Otros: carbonato (CO3-2 ) y ácido carbónico (H2 CO3)
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Eritrocitos• Importantes en transporte de oxígeno y dióxido de carbono
• 30% de su peso corresponde a hemoglobina (33g/dL)
•Contienen anhidrasa carbónica
•Intercambiador Cl- - HCO3 -
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Transporte de CO2 en la sangre
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Curva de disociación del CO2
Efecto Haldane: la presencia de oxígeno desplaza la curva hacia la derecha y abajo disminuyendo el transporte de CO2. La hemoglobina se une al O2 y se promueve la liberación de CO2 y de H+
Relación entre
PCO2 y
contenido de
CO2 en la
sangre es linear.
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Sangre contiene mucho más CO2 que O2.
Curva para CO2 es mucho más lineal y con más pendiente. Con cambios pequeños en PCO2 se puede captar y liberar grandes cantidades de CO2.
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