Transporte De Gases Pdf 4h5a67

Transporte de gases en la sangre Dra. Rosselin Suncin

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Generalidades de transporte de gases Características de la hemoglobina Reacciones de la Hb con el O2 Transporte de O2 Saturación de la Hb Curva de disociación de la Hb: definición, factores que la afectan

• Efecto Bohr • 2,3-Difosfoglicerato • Transporte y eliminación de CO2

Transporte de gases Una vez que el oxígeno ha difundido desde los alvéolos hacia la sangre pulmonar, es transportado hacia los capilares de los tejidos periféricos combinado casi totalmente con la hemoglobina.

Transporte de gases • La presencia de hemoglobina en los eritrocitos permite que la sangre transporte 30 a 100 veces más oxígeno disuelto. • El CO2 también se combina en la sangre con sustancias químicas que aumentan 15 a 20 veces el transporte de CO2.

Transporte de O2 y CO2 • El O2 se difunde desde los alvéolos a la sangre capilar pulmonar por la diferencia de PO2 (mayor a menor). • La PCO2 es mayor en las células que en los capilares tisulares, permitiendo que se difunda hacia los alvéolos.

Hemoglobina • Casi todo el O2 de la sangre esta contenido dentro de los eritrocitos, donde esta enlazado a la Hb. • Cada molécula de Hb esta compuesta por: - Dos cadenas ∝ idénticas cada una con 141 a.a - Dos cadenas ß idénticas cada una con 146 a.a - Cada cadena esta combinada con un grupo hemo - Cada grupo hemo contiene un átomo de hierro en el centro que puede combinarse con una molécula de O2

Hemoglobina • Puede unirse de manera reversible al oxígeno. • El hierro permanece en estado ferroso, por lo cual la reacción es de oxigenación. • Hb + O2

HbO2

Hemoglobina • Una molécula de Hb puede combinarse con 4 moléculas de O2. • Cada eritrocito contiene alrededor de 280 mill de moléculas de Hb. • Cada eritrocito puede transportar 1,000 mill de moléculas de O2

Hemoglobina • Cada gramo de Hb puede transportar 1.34ml de O2. • Un adulto con una concentración de Hb de 15g/dl tiene una capacidad de transportar O2 de aprox. 20ml/dl

Hemoglobina • Oxihemoglobina (HbO2) • hierro ferroso se une al O2. • Desoxihemoglobina: • cuando la Hb se disocia para liberar O2 a los tejidos. • Metahemoglobina: • contiene hierro en estado oxidado (férrico) no puede transportar O2. • Carboxihemoglobina: • forma anormal de Hb, el hemo reducido esta combinado con CO en lugar de O2

Hemoglobina • La cantidad de oxígeno que se une a la Hb depende de: • La Po2 que rodea a los eritrocitos • Del número de sitios de unión disponibles en los eritrocitos.

Reacción de la Hb con el O2 • El oxígeno es transportado de dos maneras: - Disuelto en el plasma - Unido a la Hb • Contenido total de O2 = - cantidad disuelta en plasma + cantidad unida a Hb. • Más del 98% del oxígeno de un volumen dado de sangre está unido a Hb y es transportado dentro de los eritrocitos. • El 2% permanece disuelto en el plasma

Transporte de O2 • En concentraciones normales de Hb, los eritrocitos transportan 197 ml de oxígeno por litro. • Capacidad arterial total de transporte de O2 es = 3ml O2 disuelto/ L sangre. • Capacidad arterial total de transporte de O2 = 3 ml O2 disuelto/L sangre + 197 ml HbO2/L sangre = 200ml O2/L sangre

Saturación porcentual de la HbO2 • El % de oxihemoglobina se mide para evaluar qué tan bien los pulmones han oxigenado la sangre. • El valor normal para la sangre arterial es de 97% • Se mide con un oxímetro de pulso. • Se mide con mayor precisión en una muestra de sangre arterial.

Concentración de Hb • La capacidad de transporte de O2 de la sangre entera está determinada por la concentración de Hb. • Anemia: el contenido de O2 en la sangre es anormalmente bajo

Concentración de Hb • Policitemia: cuando la concentración de Hb aumenta por arriba de lo normal. • La capacidad de transporte de oxígeno de la sangre aumenta en consecuencia.

Curva de disociación de la Hb • La sangre de las arterias sistémicas a una PO2 de 100 mmHg, tiene una saturación de 97% • Es una ilustración gráfica del % de saturación de oxihemoglobina a diferentes valores de PO2 • Refleja las propiedades de la molécula de Hb y su afinidad por el O2.

Factores que pueden afectar el % de saturación de la Hb • Cambios en el pH plasmático • Cambios en la PCO2 • Cambios en la

o T

• 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG)

Curva de disociación de la Hb •

Desviación a la derecha: Indica ↓ de la afinidad de la Hb por el O 2 y aumento de descarga de O2 de los tejidos.

• Desvi ación a la izquierda: Indica un incremento de la afinidad de la Hb por el O2 y la descarga de O2 en los tejidos se reduce.

Efecto del pH sobre el transporte de O2 • Cualquier factor que cambie la conformación de la molécula de Hb puede afectar su capacidad de unir O2. • Efecto Bohr: la afinidad de la Hb por el O2 ↓ cuando el pH esta↓, ↑ cuando el pH está↑.

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Efectos de la T sobre el transporte de O2 • El aumento de la T0 reducen la afinidad de la Hb por el oxigeno y desplazan la curva hacia la derecha.

2,3-Difosfoglicerato • Compuesto producido a partir de un intermediario de la vía de la glucólisis. • La enzima que produce el 2,3-DPG es inhibida por la oxihemoglobina, en consecuencia cuando la [HbO2] ↓, la producción de 2,3-DPG esta ↑. • El incremento del 2,3-DPG puede ocurrir cuando la [Hb]↓ (anemia, altitudes )

2,3-Difosfoglicerato • Los eritrocitos maduros carecen de núcleo como de mitocondrias, sin mitocondrias no pueden respirar de manera aeróbica. • Las células que transportan O2 (eritrocitos) son las únicas células en el cuerpo que no pueden usarlo. • Los eritrocitos deben obtener energía por medio del metabolismo anaeróbico de la glucosa.

Hemoglobina fetal y Hemoglobina materna • Los cambios en la estructura de la Hb también modifican su afinidad de unión al O2. • Dos de las subunidades de la Hb fetal son de cadena gamma, aumenta la capacidad de la Hb fetal de captar O2.

Mioglobina • Es un pigmento rojo que se encuentra de manera exclusiva en células de músculo estriado, en especial en las fibras esqueléticas de contracción lenta. • Similar a la hemoglobina, pero solo cuenta con un grupo hemo en lugar de cuatro.

Mioglobina • Tiene una afinidad más alta por el O2 que la hemoglobina. • Solo se libera cuando la PO2 es muy baja • Como será la curva de disociación?

Transporte del CO2 • El CO2 es un subproducto de la respiración celular. • Es mas soluble en los líquidos corporales que el O2. • 7% del CO2 transportado por la sangre venosa lo hace disuelto en ella. • El 93% restante difunde dentro de los eritrocitos, donde el 70% se convierte en bicarbonato, y el 23% se une a la hemoglobina

Transporte de CO2 • El CO2 es transportado por la sangre en 3 formas: • CO2 disuelto en el plasma • Como carbaminohemoglobina • Como ion bicarconato

Transporte de CO2 Por qué es tan importante eliminar el CO2? • La PCO2 elevada (hipercapnia) causa una alteración del pH conocida como acidosis. • Los niveles PCO2 anormalmente altos deprimen funciones del SNC (confusión, coma, muerte) • Producto de desecho potencialmente tóxico, que debe eliminarse en los pulmones.

CO2 y bicarbonato La conversión del CO2 a HCO3- cumple con dos objetivos: • Brindar una forma más en la cual el CO2 puede transportarse de las células a los pulmones. • El HCO3- queda disponible para actuar como amortiguador del pH (buffer) frente a los ácidos metabólicos.

CO2 y bicarbonato Como se transforma el CO2 en HCO3- ? • La conversión rápida depende de la anhidrasa carbónica • CO2 + H2O

AC

H2CO3

• La reacción es reversible

H+ + HCO3-

Hb y CO2 • 23% del CO2 de la sangre venosa se una directamente a la Hb. • Cuando el O2 abandona sus sitios de unión en la molécula de Hb, el CO2 se una a ellas a través de sus grupos amino, formando carbaminohemoglobina • CO2 + Hb

Hb•CO2 (carbaminohemoglobina)

Eliminación de CO2 en los pulmones • Por gradiente de presión. • La remoción de CO2 hace que los H+ abandonen las moléculas de Hb y el intercambio de cloro se revierte: el Cl- retorna al plasma haciendo que mas HCO3- vuelva al eritrocito. • El HCO3- y los H+ recién formados vuelven a generan ácido carbónico (H2CO3), que se convierte luego en H2O y CO2. Este CO2 queda libre para difundir fuera del eritrocito hacia los alvéolos.

GRACIAS

Bibliografía • Silverthorn, Fisiología Humana, 6a edición, Cap. 18

• Ganong, Fisiología médica, 24a edición, Cap.35 • Stuart Ira Fox, Fisiología Humana 12a edición, Cap.16.