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Una vez absorbido el oxígeno (O2), este ha de ser transportado hasta cada una de las células del organismo y de igual modo, el dióxido de carbono (CO₂ ) ha de llegar a los pulmones para su eliminación. Para comprender el transporte de estos gases dentro del organismo, es necesario recordar previamente, su comportamiento dentro de la sangre. Por un lado, recordar la solubilidad que es la capacidad que presenta un gas para disolverse en un medio líquido como la sangre, siendo esta 20 veces mayor en el caso del CO₂ que del O2. La presión parcial que presentan estos gases disueltos en la sangre, es decir, la presión que ejercen de forma individual. Finalmente, la difusión que estos gases tienen en la sangre, es expresar, la capacidad que presentan para pasar de zonas de alta presión a zonas de baja presión.
Transporte de oxígeno por la sangre
Cuando se habla de transporte de O2 se hace referencia al modo en que el oxígeno viaja a través de la sangre para distribuirse por todo el organismo. Este O2 se transporta en la sangre de dos formas distintas, por un lado, disuelto en el plasma (3% del total del O2) y por otro, combinado con la hemoglobina (Hb) (97%) formando la oxihemoglobina, siendo esta última, la principal forma de transporte del O2 en sangre.
Oxígeno disuelto en plasma
El coeficiente de solubilidad del O2 en sangre es muy bajo, de tal forma que solo 3 ml de O2 pueden disolverse en un litro de sangre. Esta es una cantidad muy baja e insuficiente para cubrir las necesidades de aporte de O2 que requiere el organismo. Pero, esta cantidad de O2 disuelta en sangre, cumple una función muy importante, puesto que, determina la presión parcial de oxígeno (PaO2) en el plasma, de la cual va a depender el transporte en la oxihemoglobina y la difusión de dicho gas a través de las membranas celulares.
Oxígeno combinado con hemoglobina
El principal medio de transporte del O2 en el organismo es a través de la Hb presente en los hematíes. La hemoglobina es una proteína formada por 4 cadenas de polipéptidos llamadas globinas (cadena α1, α2, β1 y β2). Cada globina está unida a un grupo hemo que contiene un átomo de hierro, al cual puede unirse una molécula de O2. De modo que, 4 moléculas de O2 pueden ser transportadas a la vez por una misma hemoglobina, unidas a los 4 átomos de hierro presentes en ellas 1,4. Esta unión es débil y reversible por lo que pueden separarse fácilmente dependiendo del capilar en que se encuentran.
Así pues, en los capilares pulmonares donde la PaO2 es elevada, el O2 se unirá a la Hb formando oxihemoglobina, mientras que en los capilares tisulares donde la PaO2 es baja, el O2 se liberará de la Hb, pasando a las células y dando lugar a la desoxihemoglobina. La cantidad de oxihemoglobina viene también determinada por el número de moléculas de hemoglobina presentes en sangre.
De tal manera que sí, todas las zonas de unión de la Hb están ocupadas por O2 , la sangre estará saturada al 100%. De modo normal, con una PaO2 de 100 mmHg esta saturación será del 97% en sangre arterial y del 75% en sangre venosa. Esta relación entre la PaO2 y la unión del O2 a la hemoglobina se puede representar gráficamente mediante la curva de disociación de la hemoglobina.
Curva de disociación de la hemoglobina
La afinidad Hb por el O2 varía en función de los valores de PaO2 en sangre, de tal forma que cuando aumenta la PaO2 la afinidad se vuelve mayor, pero no lo hace de manera lineal, lo que otorga a la curva una forma sigmoidea. En los capilares alveolares cuando PaO2 adquiere un valor de 100mmHg, la hemoglobina presenta su mayor afinidad por el O2 , encontrándose saturada al 97%, y es a partir de este punto donde la curva adquiere una forma casi plana. Puesto que, por mucho que aumente la PaO2 , la afinidad de la hemoglobina por el O2 se va a mantener relativamente constante y no va a presentar mayores valores de saturación.
Este grado de afinidad, puede estimarse a través del P50, parámetro que indica la PaO2 en sangre necesaria para conseguir saturar el 50% la hemoglobina presente en sangre. En condiciones normales este valor se encuentra aproximadamente en 27 mmHg.
En la zona de carga o meseta, es decir, donde la hemoglobina se encuentra saturada, en la curva se observa cómo la saturación de O2 no se modifica significativamente, aunque haya grandes cambios en la PaO2 alveolar y por lo que, mientras la PaO2 tenga valores superiores a 60 mmHg, la hemoglobina permanecerá saturada en más de un 90%.
Por el contrario, en la zona de descarga se observa que, cuando la PaO2 adquiere valores por debajo de 60 mmHg la curva presenta una pronunciada pendiente, lo que significa que pequeñas disminuciones de la PaO2, desencadenan un descenso pronunciado en la saturación de O2. Es decir, la hemoglobina liberará grandes cantidades de O2 , con pequeñas variaciones de PaO2.
Desplazamiento de la curva de la hemoglobina hacia la derecha
Cuando la afinidad de la Hb por el O2 disminuye, la curva se desplaza hacia la derecha y la P50 aumenta. En estos casos la hemoglobina libera O2 con más facilidad hacia los tejidos y su nivel de saturación, por tanto, disminuye. Los factores que desplazan la curva a la derecha son el aumento de la PaCO2 en sangre, la acidosis (descenso del pH), el aumento de la temperatura corporal, el aumento del 2,3-difosfoglicerato y el efecto Bohr.
A nivel tisular, el CO₂ difunde desde las células hacia la sangre, lo que hace que se produzca un aumento de la PaCO2 en sangre y a su vez, una elevación de la concentración de hidrogeniones (acidosis). Cuando aumenta la concentración de CO₂ en los capilares esta origina la liberación de protones, de tal forma que, la globina aumenta la liberación del O2 , disminuyendo su afinidad por él, a esto se lo conoce como efecto Bohr.
Neumología desde la enfermería
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