Transporte de O2 y CO2

1. TRANSPORTE DE GASES
Anne-Marie Chassin-Trubert C.
Programa de Formación en Medicina interna USACH

2. El sistema de transporte de los gases en sangre
constituye el objetivo último de la función respiratoria.
Objetivo: Aportar O2 a los tejidos para poder realizar sus
procesos metabólicos y eliminar el CO2 producido.
Constituye una fase vital y crítica que exige la integración
de los sistemas respiratorio y circulatorio

3. PRESIONES PARCIALES DE LOS GASES ATMOSFÉRICOS

4. Presión parcial del O2 en distintos compartimentos
PO2 aire respirado= 149 mm Hg
En las vías aéreas superiores, se adiciona
vapor de agua al aire inspirado.
La presión del vapor de agua es igual a
47 mm Hg a temperatura corporal normal.
Por lo tanto la presión endotraqueal de
oxígeno es:
P02 = 0.21 X (760 - 47) = 149 mm Hg.

5. Presión parcial del O2 en distintos compartimentos
El aire alveolar no tiene la misma
composición que el aire atmosférico
normal debido a:
PO2 interior alveolo= 100 mm Hg a)En cada respiración sólo se sustituye
una parte del aire alveolar.
b)Constantemente se absorbe O2 del aire
alveolar.
c)Se difunde constantemente CO2 desde
los capilares pulmonares hacia los
alvéolos.
Por lo tanto cuando el aire se desplaza
desde la tráquea al alvéolo la PO2
desciende 1.2 mm Hg por cada 1 mm
Hg de incremento en la PCO2.
Si la PO2 en la tráquea es de 150 mmHg y
la PCO2 alveolar es de 40 mm Hg, la
PRESIÓN ALVEOLAR DE OXÍGENO es
de 102 mm Hg.

6. Presión parcial del O2 en distintos compartimentos
PO2 arterial= 80-90 mm Hg
PO2 venas= ~40 mm Hg
El gradiente de difusión inicial para el oxígeno es igual a la PAO2 menos la
presión de oxígeno de la sangre mezclada (PVO2).

7. TRANSPORTE DE OXÍGENO
El consumo de oxígeno en reposo de un individuo normal es
alrededor de 250 ml/min y en ejercicio intenso puede aumentar
más de 10 veces.
El oxígeno atmosférico es la fuente del oxígeno que se
consume al nivel de las mitocondrias y llega los alvéolos por
efecto de la ventilación.
De allí difunde a la sangre del capilar pulmonar y es
transportado a las células por el aparato circulatorio.

8. TRANSPORTE DE OXÍGENO
O2 se transporta por la sangre de 2 formas:
Disuelto
Combinado con hemoglobina

9. O2 DISUELTO EN EL PLASMA:
Definición: Volumen de O2 que circula disuelto por el plasma.
- Obedece la ley de Henry: a temperatura constante, la cantidad de gas
que se disuelve en un líquido es proporcional a la presión parcial del gas.
Por cada mmHg de pO2 existe 0,003 ml O2/100 ml de sangre
= 0,3 ml de O2/100 ml (pO2 100 mmHg)
- Esta cantidad es muy baja e insuficiente para cubrir los
requerimientos metabólicos.
- Ejerce la presión parcial que determina los gradientes de presión
necesarios para el intercambio gaseoso tanto a nivel alvéolo-capilar como
tisular.
- Como el flujo sanguíneo es de ± 5 l/min, entonces:
5000 x 0.003=15 ml/min de O2 transportado en la sangre arterial

10. O2 COMBINADO CON HEMOGLOBINA:
O2 FIJADO A LA MOLÉCULA DE FE++
Definición: Volumen de O2 que circula transportado por la Hb.

11. HEMOGLOBINA
Proteína conjugada de 64.400 D
Compuesta por 4 cadenas
polipeptídicas (globina) y sus grupos
Hem.
2 cadenas α y 2 cadenas ß
El grupo Hem está constituido por 4
núcleos pirrólicos que tienen en un
núcleo central el Fe++.
Cada molécula de Hb transporta 4
moléculas de O2.
cooperatividad

12. O2 COMBINADO CON HEMOGLOBINA:
•Principal sistema de transporte de O2.
• En el centro de cada grupo Hem se encuentra una molécula de hierro capaz de
captar el O2, formando la oxihemoglobina.
•O2 + Hb HbO2
•1 g de Hb se combina con 1,39 ml de O2
= CAPACIDAD DE OXÍGENO: cantidad máxima de oxígeno que se
puede combinar con Hb.
•Sangre: 15 g Hb/100 mL, la capacidad de O2 es de 20,8 ml O2/100 ml

13. DEFINICIONES
• CONSUMO DE O2 (VO2)
- Volumen de O2 que el organismo consume para la generación de ATP en
función de las necesidades metabólicas celulares.
- Valor normal en reposo: 3.5 mL/Kg/min (250-300 mL/min)
• CONTENIDO DE O2 (CAO2)
- O2 transportado por el plasma: Volumen de O 2 en 100 mL de sangre
- Suma de la oxihemoglobina + O2 disuelto en plasma
- Individuo sano: 20 mL/100 mL
• CAPACIDAD DE O2
- Cantidad máxima de O2 que se puede combinar con Hb (todos los lugares de
unión disponibles están ocupados por O2).
 Máx. cantidad de O2 que puede ser transportada en 100 mL de sangre (1 g
de Hb se combina con 1,39 ml de O2)
• SATURACIÓN DE O2 (SO2)
- % de lugares de unión disponibles que tienen O 2 fijado.
- Normalmente con una presión parcial de O2 de 80-90 mmHg, la SO 2 es de 94-

14. • HIPOXIA
- Déficit en la oxigenación tisular, lo que limita la producción de
energía a niveles por debajo de los requerimientos celulares.
- Se reconocen 5 tipos de hipoxia:
1.- Hipoxia hipoxémica: por disminución de la paO2
2.- Hipoxia anémica: por disminución en los niveles de
Hb, lo que conduce a hipoxia por disminución del CaO2 y
por lo tanto del transporte de O2 (DO2).
3.- Hipoxia histotóxica: por la imposibilidad de la célula
para utilizar el O2 (ej. Intoxicación por cianuro)
4.- Hipoxia isquémica: por la disminución del GC, lo que
compromete el DO2 (ej. IAM, shock).
5.- Hipoxia por trastornos de la afinidad de la Hb por
oxígeno: hemoglobinopatías (*intoxicación por CO)
• HIPOXEMIA
- Disminución de la PaO2 bajo los límites normales para la edad del
paciente.
PaO2 esperada según edad = 90 - edad en años x 0,3

15. • P50
- Valor de paO2 necesaria para saturar el 50% de la Hb (27 mmHg)
- Por debajo de la P50 se presentan fenómenos anaeróbico de
producción de energía.
• paO2
- Presión parcial de oxígeno en sangre arterial.
- Evalúa la oxigenación (captación de O2 del aire atmosférico).
- paO2 baja = hipoxemia y paO2 elevada = hiperoxia.
• pAO2
- Presión alveolar de oxígeno
- pAO2 = FIO2 x (P. atmosférica – PH2O) – PaCO2/R
Donde FIO2 es la fracción inspirada de oxigeno, PH2O
es la presión del vapor de agua, PaCO2 es la presión
alveolar de dióxido de carbono, igual a la presión arterial
de CO2 y R es el cociente respiratorio, aprox. 0.8
• Concentración de O2
- proporción de O2 dentro de una mezcla de gases
- La concentración de O2 en el aire a nivel del mar es de 20,9%

16. • AFINIDAD POR LA HEMOGLOBINA
AFINIDAD QUÍMICA = fenómeno en el que ciertos átomos o
moléculas tienen la tendencia a agregarse o enlazarse.
- La afinidad de la Hb por el O2 no es igual en todo el rango de pO2. A
mayor P50, menor afinidad del O2 por la Hb (la Hb cede más O2) ya
menor P50, mayor afinidad (libera menos O2).
- Las propiedades ideales de la Hb como transportador se basan en que
su afinidad aumenta cuando tiene que tomar O2 como ocurre al pasar
por los pulmones (ayuda a la difusión de O2 por la barrera hemato-gaseosa)
y que ésta disminuye cuando tiene que cederlo, como cuando circula por
los tejidos.
- La afinidad de la Hb por el CO2: La hemoglobina es más afín con el dióxido
de carbono pero la presión de CO2 es menor que la presión de O2, por
lo tanto cuando aumenta la presión de CO2, el CO2 tiende a desplazar
al oxígeno.
Cuando la hemoglobina llega a un tejido con una alta concentración de
CO2 baja la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y se libera éste.
La afinidad de la hemoglobina por el CO es 200 veces mayor que por el
O2. Se satura a niveles muy bajos de presión parcial de CO.

17. Curva de disociación de la hemoglobina

18. CONTENIDO ARTERIAL DE O2
CaO2 = HbO2 + dO2
Para garantizar un CaO2 adecuado se requiere el funcionamiento óptimo de:
1)Funcionalidad normal del sistema respiratorio que permita cifras adecuas de paO2
(parámetro vital para determinar la saturación de hemoglobina).
2)Correcto funcionamiento del sistema hematopoyético que garantice una adecuada
producción de eritrocitos.
TRANSPORTE DE OXÍGENO
DO2 = CaO2 x Q

19. CONCEPTO DE SOLUBILIDAD
Todos los gases del aire son solubles en el agua pero en diversa proporción.
LEY DE HENRY: Establece que la solubilidad de un gas disuelto en un líquido
es proporcional a la presión parcial del gas en contacto con el líquido.
c=pxK
Donde c = concentración máxima de un gas disuelto, p = presión parcial del
gas en el aire y K = coeficiente de solubilidad característico de cada gas.
SOLUBILIDAD: Concentración máxima de un gas disuelto en equilibrio.
Solubilidad del CO2 > O2

20. TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE
CARBONO
El CO2 se produce a nivel las mitocondrias, como producto
final del metabolismo celular.
Desde las mitocondrias atraviesa el citoplasma, pasa a la
sangre en los capilares tisulares y es llevado por la sangre al
alvéolo, desde donde se elimina a la atmósfera gracias a la
ventilación alveolar.

21. TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE
CARBONO
• La mayor parte del CO2 transportado en sangre proviene del
metabolismo celular, que en condiciones basales o de reposo forma
200 ml/minuto.
• CO2 se transporta de 3 formas:
Disuelto
Bicarbonato
Combinado con proteínas como compuestos carbamino
• CO2 DISUELTO EN PLASMA
Al igual que el O2 obedece la ley de Henry.
El CO2 es unas 20 veces más soluble que el O2
(solubilidad de 0,067 ml/dl)
Alrededor del 10% se encuentra en la forma disuelta, encontrándose
2,9 ml de CO2/100 ml de sangre

22. • BICARBONATO
80-90% del CO2 está en forma de bicarbonato.
La mayor parte del CO2 difunde hacia el interior del hematíe.
Aunque la formación de bicarbonato tenga lugar en el eritrocito, una
vez formado se desplaza al plasma, siendo transportado en sus
3/4 partes como bicarbonato plasmático y sólo 1/4 permanece en
el eritrocito.
• COMPUESTOS CARBAMINO
Se forman por la combinación de CO2 con los grupos amino
terminales de las proteínas sanguíneas.
La proteína más importante es la globina de la Hb.
Aprox. un 10% del CO2 es transportado de esta forma.

23. Curva de disociación del CO2
PCO2
Para una PCO2 determinada, el CaCO2 se modifica en relación al % saturación de Hb
 la magnitud de la SatO2 desvía la curva.
EFECTO HALDANE: tendencia a que el aumento de la pO2
disminuya la afinidad de la Hb por el CO2