1. El documento describe las relaciones entre el aporte de oxígeno (DO2), el consumo de oxígeno (VO2) y otros parámetros fisiológicos. 2. Explica conceptos como la tasa de extracción de oxígeno (ERO2), el aporte de oxígeno crítico (DO2 crítico) y cómo estas variables pueden verse afectadas por condiciones como bajo gasto cardíaco, hipoxemia y anemia. 3. El objetivo del laboratorio es comprender experimentalmente cómo se comportan estas variables y par

1. RELACION
DO2 VRS VO2
I. INTRODUCCION
Los organismos aerobios complejos requieren
de sistemas de captación, transporte
y aporte de oxígeno para que este llegue a los
tejidos, lugar en donde es pieza fundamental
del metabolismo energético, en el que se
realiza la síntesis de ATP, molécula energética
necesaria para la economía celular.
Este transporte de oxígeno es un proceso que
requiere del complejo y completo acoplamiento
de los sistemas respiratorio, cardiovascular
y sanguíneo, responsables de la oxigenación
tisular.
Este concepto es lo que algunos autores han
denominado "la función respiratoria de la
sangre", que consiste en:
El aporte, entrega o liberación de oxígeno (O2) a los tejidos para
que se lleve a cabo el metabolismo oxidativo de los nutrientes
(carbohidratos, lípidos y proteínas)
Y la captación de CO2 producto de desecho de dicho proceso.
La liberación de O2 desde el aire alveolar hasta la mitocondria requiere
de la función integral del corazón, los pulmones y la microcirculación los cuales
tienen como función primaria generar un flujo de sangre oxigenada a los
tejidos para sostener el metabolismo aerobio.
Este sistema debe incorporar mecanismos eficientes para mantener el aporte de
O2 (DO2) con las grandes fluctuaciones en su consumo de oxígeno (VO2)
Introducción
Aporte de Oxígeno
Consumo de oxígeno
Tasa de extracción
Do2 Crítico
Objetivos
Procedimiento
Preguntas del
seminario
Bibliografía
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2. celular y mecanismos adaptativos para corregir la falla de cualquier
componente del sistema, así como también debe corresponder regionalmente
de acuerdo
al estado metabólico: durante el reposo, el ejercicio y durante diferentes
estados de enfermedad.
A nivel celular un suministro continuo de O2 es necesario para el
mantenimiento de las estructuras y las funciones fisiológicas generales y
específicas de cada celula en particular. En una serie de reacciones de oxido-
reducción controladas por enzimas (cadena respiratoria celular), el oxígeno se
acopla como el aceptor final de electrones. A su vez la cadena respitatoria está
acoplada a la fosforilación oxidativa, proceso en el cual se sintetiza ATP a partir
de ADP y Pi.
Esta es la vía metabólica más eficiente por medio de la cual las células derivan
energía de los sustratos de los alimentos y es la responsable de suplir los
requerimientos energéticos celulares.
Con excepción de la oximioglobina presente en las células musculares, el
oxigeno no es almacenado en los tejidos corporales, razón por la cual se hace
necesario el aporte continuo de oxígeno. Cuando éste es insuficiente, los tejidos
producen energía a través vías anaerobias menos eficientes (Por ejemplo,
Glucólisis anaerobia), que producen acumulación de hidrogeniones (H+)
Aporte de Oxígeno (DO2)
Es el volumen de oxígeno aportado a los tejidos por unidad de tiempo. Se
expresa en ml/min y frecuentemente se corrige por masa corporal (en
ml/kg/min) o por el área de superficie corporal (ml/min/m2).
Teóricamente este transporte de oxígeno desde la atmósfera hasta la
mitocondria puede dividirse en dos fases:
Una primera fase que consiste en el movimiento de oxígeno del alvéolo
pulmonar hasta el capilar pulmonar. Aquí se une a la Hemoglobina (Hb)
de esta forma se transporta a los tejidos. Este paso depende de la
fracción inspirada de oxígeno (FIO2), la relación ventilación perfusión, la
integridad de la membrana alvéolo capilar, la afinidad de la hemoglobina
por el oxígeno y la concentración plasmática de hemoglobina.
Una pequeña cantidad de oxígeno se transporta disuelto en el plasma y
éste depende básicamente del coeficiente de solubilidad y de la relación
entre la presión atmosférica y la presión parcial de oxígeno en el plasma
Una segunda fase que consiste en el movimiento de oxígeno de la
microcirculación hasta la célula.
El aporte de Oxígeno (DO2) es el producto del gasto cardíaco (volumen
eyectado cada minuto por el corazón) y el contenido arterial de oxígeno
(CaO2). El contenido arterial de oxígeno (CaO2) corresponde a la suma del
oxígeno unido a la hemoglobina con el oxígeno disuelto en el plasma CaO2 =
(Hgb x 1.39 xSaO2) + (0,003 x PaO2)

3. Consumo de Oxígeno (VO2)
Es el volumen de oxígeno consumido por los tejidos corporales por unidad de
tiempo. Se expresa en ml/min y cuando se corrige con el peso corporal se
expresa en ml/kg/min. En otras palabras es la cantidad de oxígeno que es
tomada de la microcirculación por los tejidos.
Esta variable está determinada por los requirimientos metabólicos de oxígeno
(MRO2), que a su vez dependen de la actividad y la tasa metabólica basal.
Los cambios en el nivel de VO2 indican cambios en los niveles de la actividad
metabólica. El consumo de oxígeno se puede aumentar por fiebre, sepsis,
actividad muscular (en actividades tales como pelear, respirar, moverse,
convulsionar o temblar). Por otra parte, el VO2 puede ser reducido con
antipiréticos y antibióticos (en caso de fiebre o infección), sedación y
relajación muscular (en reposo o durante el sueño).
Este consumo de O2 es calculado por la ecuación de Fick como el producto
del GC y de la diferencia en el contenido de oxígeno ente la sangre arterial
y la sangre venosa. (VO2= GC x (CaO2 – CvO2))
Es decir: Consumo de O2 (VO2) (ml O2/min) = Gasto Cardíaco (GC)
(dl/min) x Diferencia arterio-venosa de O2 (CaO2 - CvO2)
El rango normal de VO2 depende de la tasa metabólica basal y cualquier
actividad física superimpuesta. En reposo, el consumo de oxígeno de un adulto
usualmente va de 3 a 3.5 ml/kg/min. Realizando un ejercicio intenso, el VO2
puede llegar a 60 a 70 ml/kg/min en atletas sanos.

4. Tasa de extracción de oxígeno (ERO2):
Es la fracción liberada de O2 desde la microcirculación y consumido por los
tejidos. Esta fracción define el balance entre el aporte de O2 (DO2) y consumo
de O2 (VO2).
Se calcula así: ERO2 = VO2/DO2= CaO2-CvO2/CaO2. (puede ser multiplicado
por 100 para expresarlo como porcentaje así: ERO2= (VO2/DO2)x100%
La ERO2 normal es de 0.2 a 0.3 (20- 30%) indicando que el 20-30% del
oxígeno liberado (aportado) por los capilares es tomado por los tejidos. Así,
sólo una pequeña fracción de oxígeno disponible en la sangre capilar es usada
para soportar el metabolismo aerobio.
En la mayoría de los tejidos la tasa de extracción de oxígeno es ajustable y
en condiciones donde el aporte (DO2) está alterado (disminuido), esta
tasa puede aumentar de 0.5 a 0.6.
En atletas entrenados, la ERO2 puede ser tan alta como 0.8 durante ejercicio
máximo, haciéndose evidente que los ajustes en la extracción de O2 juegan un
papel importante en el mantenimiento del VO2 cuando el DO2 es variable.
En el laboratorio de hoy usted comprenderá como se comportan las diferentes
variables fisiológicas relacionadas con el aporte y el consumo de oxígeno en
casos de bajo gasto cardíaco, hipoxemia, anemia y ejercicio.
Aporte de oxígeno crítico (DO2 Crítico):
Se denomina así al valor de DO2 por debajo del cual el VO2 llega a ser
dependiente del suministro. En este punto la producción de energía en las
células llega a ser limitada por el oxígeno (disoxia).
En condiciones normales, cuando disminuye el aporte de oxígeno (DO2), se
mantiene el consumo basal de oxígeno. Sin embargo si ese aporte llega a ser
muy bajo, este consumo baja proporcionalmente al aporte y las funciones
celulares se empiezan a comprometer.
En este laboratorio tendrá la oportunidad de demostrar experimentalmente el
DO2 crítico.
II. OBJETIVOS
Una vez finalizada la práctica de laboratorio y el seminario correspondiente el
estudiante debe estar en capacidad de:
1. Entender y diferenciar claramente la relación entre aporte y consumo de

5. oxígeno.
2. Describir en que forma las diferentes condiciones fisiológicas y patológicas
pueden modificar el consumo o el aporte de oxígeno.
3. Entender que es el DO2 crítico y aprender su importancia.
4. Aprender a identificar los parámetros que indican un DO2 bajo.
5. Desarrollar la destreza de calcular ciertas variables cardiovasculares con
base en datos registrados.
6. Comprender de que formas se puede corregir un DO2 bajo
III. PROCEDIMIENTO
1. En el escritorio de Windows encontrará un acceso directo al programa
"Simbiosys Fisiology Labs v.3.0". Haga doble clic sobre este ícono.
2. En el menú "File" encontrará un item que dice "Load Physiological State".
Seleccionelo y abrá el archivo "Do2Vo2.SIM" que se encuentra guardado en el
directorio "c:flabs". Si tiene dificultades para abrir este archivo consulté a sus
monitores.
3. Aparecerá una ventana que dice "Loading a simmulation will delete any
existing viewers. Are you sure you want to do this?". Presione el botón "Ok"
4. Identifique las ventanas que contienen:
a. La curva DO2 - VO2 vrs Tiempo.
b. La curva DO2/Vo2 y la tabla de parámetros medidos.
c. La tabla de parámetros sanguíneos.
d. La tabla de parámetros respiratorios.
Siga cuidadosamente el siguiente procedimiento:
A. DO2 bajo por bajo Gasto Cardíaco (Qt)
5. Seleccione en el menú "simulation", la opción "Set simulator
speed" y seleccione "Pause".
6. Registre los datos basales solicitados en la tabla que encuentra a
continuación.
7. Seleccione en el menú "simulation", la opción "Set simulator

6. speed" y seleccione "3x".
8. Identifique en la ventana Parámetros medidos, el parámetro
Gasto Cardíaco (Cardiac Output). Haga clic en el candado que se
encuentra a la izquierda y cambie el valor a 10 l/min.
9. Espere 120 segundos, detenga la simulación (paso 5) y anote los
datos en la tabla
10. Repita los pasos 7 y 8, pero ahora cambie el valor del gasto
cardíaco a 2.7 l/min. Espere otros 120 segundos, detenga la
simulación y anote los datos en la tabla.
11. Discuta con su monitor los cambios que se presentaron en cada
caso
B. DO2 bajo por hipoxemia
12. Seleccione en el menu "simulation" el item "Reset Physiological
State"
13. Seleccione en el menú "simulation", la opción "Set simulator
speed" y seleccione "Pause". Registre en la tabla los datos basales
(Fio 21%)
Qt 5.5
(BASAL)
l/min
Qt 10
l/min
Qt 2.7
l/min
1 SaO2 Saturación arterial
oxígeno
2 SvO2 Saturación venoso
oxígeno
3 QO2 (DO2) Transporte de
oxígeno
4 VO2 (Consumo de oxígeno)
5 ERO2 (Tasa Extracción de
oxígeno)
6 Qt (Gasto Cardíaco)
7 CaO2 Contenido arterial
oxígeno
7 CvO2 Contenido venoso
oxígeno
8 VCO2
9 pH
10 Producción de Lactato

7. 14. Seleccione en el menú "simulation", la opción "Set simulator
speed" y seleccione "3x".
15. Identifique en la ventana Parámetros respiratorios, la
fracción inspirada de oxígeno (FIO2). Cambie su valor a 10%.
16. Espere 120 segundos, detenga la simulación (paso 5) y anote
los datos en la tabla
17. Discuta con su monitor los cambios que se presentaron con la
hipoxia.
C. DO2 bajo por Anemia
18. Seleccione en el menu "simulation" el item "Reset Physiological
State"
19. Seleccione en el menú "simulation", la opción "Set simulator
speed" y seleccione "Pause". Registre en la tabla los datos basales
(Hemoglobina 14.4 g/dl)
20.Identifique en la ventana Parámetros sanguíneos, los
parámetros Hemoglobina, Hematocrito y Volumen Sanguíneo.
21. Seleccione en el menú "simulation", la opción "Set simulator
speed" y seleccione "3x".
22. En la parte inferior izquierda de la pantalla encontrará un panel
con el título "TOOLS". Haga click sobre el item "Drug and Fluid
Basal FiO2
21%
FiO2 10%
1 SaO2 Saturación arterial oxígeno
2 SvO2 Saturación venoso oxígeno
3 QO2 (DO2) Transporte de
oxígeno
4 VO2 (Consumo de oxígeno)
5 ERO2 (Tasa Extracción de
oxígeno)
6 Qt (Gasto Cardíaco)
7 CaO2 Contenido arterial oxígeno
7 CvO2 Contenido venoso oxígeno
8 VCO2
9 pH
10 Producción de Lactato
11 Frecuencia Respiratoria

8. Infusor", después sobre el signo mas y añada FFP (Plasma Fresco
Congelado). Seleccione una dósis de 2500 ml a una tasa de 10000
mls/hr
23. En "TOOLS", haga click sobre el item "Blood Withdrawal".
Seleccione un volumen de 2500 mls a razón de 10000 mls/hr.
Presione el botón "Withdraw Blood". Espere a que termine la
flebotomía, anote los datos y discuta con su monitor los cambios en
ambos casos.
24. Haga clic con el puntero del mouse tanto en el círculo rojo de
"Whole Blood", como en el botón "Withdraw Blood".
25. Espere a que termine tanto la administración del plasma como
la flebotomía. Detenga la simulación y anote los datos en "Primera
Flebotomía".
26. Seleccione en el menú "simulation", la opción "Set simulator
speed" y seleccione "3x", y realice una nueva flebotomía (paso 23),
pero en esta ocasión no administre plasma.
27. Observe durante esta flebotomía que sucede en la gráfica de
DO2 - VO2 vrs tiempo.
28. Anote los datos en la tabla y discuta con su monitor los cambios
y el concepto de Do2 Crítico
12.9 g/100
ml sangre
Primera
Flebotomía
Segunda
Flebotomía
1 SaO2 Saturación arterial
oxígeno
2 SvO2 Saturación venoso
oxígeno
3 QO2 (DO2) Transporte de
oxígeno
4 VO2 (Consumo de
oxígeno)
5 ERO2 (Tasa Extracción de
oxígeno)
6 Qt (Gasto Cardíaco)
7 CaO2 Contenido arterial
oxígeno
7 CvO2 Contenido venoso
oxígeno
8 VCO2
9 pH
10 Producción de Lactato
11 Hematocrito
12 H l bi

9. IV. PREGUNTAS
FIGURA PARA GRAFICAR LA RELACION DO2 Y VO2
1. Explique como se puede compensar una DO2 disminuida
2. Calcule en DO2 critico para estos pacientes. Grafiquelo
3. Porque aumenta el VO2 cuando hay anemia?
4. Grafique las diferentes intervenciones en la curva de arriba.
5. En la segunda flebotomia, que intervenciones podría hacer
DIFERENTES a transfundir que mejoren el DO2?
6. Investigue que sucede con el aporte y consumo de oxígeno en
el caso de un ejercicio moderado y severo. Averigue que
12 Hemoglobina
13 Volemia (blood volume)

10. sucede con el lactato sérico.
Esperamos que esta guía de laboratorio haya sido una herramienta didáctica
para su aprendizaje cualquier comentario es bienvenido.
IX BIBILIOGRAFIA
1. Marino P. Hemodynamic Monitoring Ch 10 in The ICU Book 1998
2. Ibarra P "Fisiología Cardiopulmonar aplicada" en Principios de Anestesiología
1997
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