Funciones bioquimicas de la sangre

1. F I S I O L O G Í A A N I M A L
M . E N C . R A U L H E R R E R A F R A G O S O
Transporte de CO2 por la sangre

2.  El dióxido de carbono
reacciona con el agua
para formar acido
carbónico, un acido
débil, que se disocia en
iones bicarbonato:
 El dióxido de carbono
también reacciona con
los iones hidronio para
formar bicarbonato:

3.  La proporción se CO2,
HCO3
- y CO3
2- en solución
depende del pH, la
temperatura y la fuerza
iónica de la solución.
 El bicarbonato es la forma
predominante de CO2 en la
sangre a pH normal.
 En poiquilotermos, con su
menor temperatura y pH
sanguíneo elevado, el
contenido de carbonato
puede llegar a 5%.
 El dióxido de carbono
también reacciona con los
grupos –NH2 de las
proteínas y, en particular,
de la hemoglobina
formando compuestos
carbámicos:

4.  El grado de formación de grupos
carbámicos depende del numero de
terminales –NH2 disponibles y se
incrementa con el pH sanguíneo y con
los niveles de CO2.
 Los grupos –NH2 de la hemoglobina de
los peces y anfibios, esta acetilado, no
esta disponible para la formación de
grupos carbámicos.
 Los fosfatos orgánicos se unen a
algunos de los mismos aminoácidos
que están involucrados en la formación
de grupos carbámicos, la unión de
fosfatos orgánicos reduce la formación
de compuestos carbámicos.

5.  El CO2 entra y sale de la
sangre en forma molecular ya
que difunde a través de la
membrana mas rápidamente
que como bicarbonato.
 Entra en la sangre y es
hidratado para formar iones
bicarbonato o reacciona para
formar compuestos
carbámicos.
 Y se da el proceso inverso
cuando se descarga de la
sangre.
 El mayor cambio se da en las
concentraciones de HCO3-; los
cambios en los niveles de CO2 y de
compuestos carbámicos
representan normalmente menos
del 20% de la eliminación de CO2
 La formación HCO3- es lenta, pero
en presencia de anhidrasa
carbónica alcanza gran velocidad.
 Aunque hay CO2 en plasma, el
mayor cambio en su concentración
lo regula la actividad de los
eritrocitos.

7.  Al entrar en la sangre desde los tejidos,
el CO2 difunde al interior de los
eritrocitos y se forma rápidamente
HCO3- en presencia de la enzima.
 Con el aumento de HCO3- en el
interior, los iones se mueven de la
célula hacia el plasma.
 El equilibrio de las células se mantiene
por intercambio de aniones, por cada
HCO3- se produce una entrada neta de
iones Cl- desde el plasma.
 Este proceso se llama:
DESPLAZAMIENTO DE CLORURO

8. DESPLAZAMIENTO DE CLORURO
 La membrana de los eritrocitos
presenta una elevada concentración de
una proteína especial transportadora
de aniones:
 La proteína de banda III
 Transfiere HCO3- y Cl- en direcciones
opuestas a través de la membrana.
 El intercambio de aniones es pasivo y
depende de los gradientes de
concentraciones.
 En los organismos que no hay estos
canales, el bicarbonato permanece en el
interior del eritrocito y no hay
transferencia de aniones entre los
glóbulos y el plasma.

9.  Durante la oxigenación de la
hemoglobina se produce la liberación
de un H+, acidificando el interior de la
célula, e inversamente, su
desoxigenación causa la unión de un
H+ a la hemoglobina.
 La unión de O2 a la hemoglobina en la
superficie respiratoria facilita la
formación de CO2, mientras que la
liberación de O2 en los tejidos facilita la
formación de HCO3-.
 Como resultado, los cambios de pH
asociados a la transferencia de CO2
desde y hacia la sangre se minimiza
por la captación y la liberación de los
protones asociada a su desoxigenación
y oxidación.

10.  En los pulmones son necesarios
dos mecanismos para transferir
CO2 desde la sangre.
 En las células endoteliales de los
capilares pulmonares, la
anhidrasa carbónica se encuentra
anclada en la superficie celular
quedando accesible al CO2 y al
HCO3- del plasma, donde se
puede catalizar la reacción.
 Además, la oxigenación de la
hemoglobina acidifica los
eritrocitos en los capilares del
pulmón, facilitando la conversión
de HCO3- en CO2 que difunde
entonces al plasma y atraviesa el
epitelio pulmonar.

11.  El descenso resultante de los
niveles de bicarbonato del
eritrocito, provoca la entrada de
iones HCO3- desde el plasma y la
salida de iones Cl-.
 Las cantidades relativas de
HCO3- que se convierten a CO2
en los eritrocitos y el plasma que
atraviesa el epitelio respiratorio
están influenciadas por el grado
de producción de protones
asociada a la oxigenación de la
hemoglobina y por la magnitud
de la actividad de la anhidrasa
carbónica en las paredes del
epitelio respiratorio.