transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre

Transporte de O2 y CO2
Transporte de O2 y CO2
Dr. Christian Pérez Pulgar
Enfermedades Respiratorias del Niño

• Describir como se transporta el O2 en la sangre : disuelto y unido a
hemoglobina.
• Describir la combinación química de O2 con la hemoglobina y
curva de disociación Hb.
• Conocer factores fisiológicos que pueden influir en la curva de
disociación de hemoglobina y predecir efectos sobre el transporte
de O2 .
• Describir como se transporta el CO2 en la sangre
• Conocer el efecto Bohr y efecto Haldane
• No es objetivo describir el equilibrio ácido-base

Es el paso final en el
intercambio de gases entre el
ambiente y los tejidos
Levitzky M. Pulmonary physiology, 8va edición, 2013

Transporte de O2

Ley de Henry:
• A 37 ªC 1ml de plasma transporta 0.00003 ml
de O2 por cada mmHg de PO2
• O sea:
– Si PO2 100mmHg hay 0.3 ml O2/100 ml de sangre
La concentración de un gas en solución depende de la presión y
de su solubilidad.

 El consumo de oxígeno en reposo de un adulto es de
aproximadamente 250 a 300 ml de O2 / min.
 El gasto cardíaco tendría que ser de aproximadamente 83,3 L /
min para satisfacer la demanda de oxígeno en reposo:
 El oxígeno disuelto en la sangre no es capaz de satisfacer las
demanda metabólica de los tejidos ni siquiera en reposo

Nelson, Cox, Lehninger. Principles of Biochemistry.5 edition. 2008
Oxígeno químicamente combinado con Hb
Oxígeno químicamente combinado con Hb
64.500 KD

Químicamente combinado con Hb
• La hemoglobina se combina reversiblemente con el oxígeno.
• Es la reversibilidad de la reacción que permite que el oxígeno sea liberado
a los tejidos.
• Si la reacción no se desarrollara fácilmente en ambas direcciones, la
hemoglobina sería poco útil en la administración de oxígeno para
satisfacer las necesidades metabólicas.
• La reacción es muy rápida, con un tiempo medio de 0,01 segundos o
menos.
Hb + O2 ↔ HbO2
Desoxihemoglobina Oxihemoglobina

Transporte de oxígeno
Capacidad de transporte de oxígeno
1,34 ml O2/gr Hb
Capacidad máxima de combinación
Capacidad de transporte de oxígeno
1,34 ml O2/gr Hb
Capacidad máxima de combinación
Ejemplo: Adulto Hb 15 gr/100ml sangre  15 x 1,34
Transporte 20,1ml de O2/100ml sangre.

Saturación de hemoglobina
• Una manera de expresar la proporción de oxígeno que está
unida a la Hb es como porcentaje de saturación:
% Saturación de Hb = O2 unido a Hb x 100%
Capacidad O2 de la Hb
% Saturación de Hb = O2 unido a Hb x 100%
Capacidad O2 de la Hb
Sat. sangre arterial para una PO2 de
100 mm/hg es de 97,5%
Sat. sangre venosa mixta con una PO2
de 40mm/hg es de 75%
West, fisiologia respiratoria 7ª edicion.

Es la suma del Oxígeno unido a Hemoglobina +
el O2 disuelto.
CaO2= (Hb x 1,34 x sat O2/100) + (PaO2 x 0,003)
Valor Normal: 19,8 ml O2/dl de sangre
Asumiendo :
PaO2 de 100 mm/Hg
Hb de 15 g/dl
Sat 97%
CaO2 (contenido arterial de O2)

Aplicaciones clínicas
CaO2= (Hb x 1,34 x satO2/100) + (PaO2 x 0,003)
Ejemplos: Niño sano
Hb: 12 g/dL
SaO2: 100%
PaO2: 105 mmHg
CaO2 = (12 g/dL x 1.34 mL/g x 1.00) + (105 mmHg x 0.003 mL/dL/mmHg)
= 16.1 mL/dL + 0.3 mL/dL
= 16.4 mL/dL
Gutierrez, Pediatric Critical Care Study Guide. Chapter 2. 2012
CaO2 normal
CaO2 normal
Unido a Hemoglobina Disuelto en sangre

Aplicaciones clínicas
CaO2 aumentaría sólo 10%
CaO2 aumentaría sólo 10%
Niño con anemia moderada:
Hb: 9 g/dL
SaO2: 100 %
PaO2: 105 mmHg
CaO2 = (9 g/dL x 1.34 mL/g x 1.00) + (105 mmHg x 0.003 mL/dL/mmHg)
= 12.1 mL/dL + 0.3 mL/dL
= 12.4 mL/dL
 Aumento PaO2 a 500 mmHg con O2
suplementario
CaO2 = (9 g/dL x 1.34 mL/g x 1.00) + (500
mmHg x 0.003 ml/dL/mmHg)
= 12.1 mL/dL + 1.5 mL/dL
= 13.6 mL/dL
 Transfusión de GR
CaO2 = (12 g/dL x 1.34 mL/g x 1.00) + (105
mmHg x 0.003 ml/dL/mmHg)
= 16,08 mL/dL + 0,3 mL/dL
= 16,3 mL/dL
CaO2 aumenta 1/3
CaO2 aumenta 1/3

Curva disociación oxihemoglobina
West, fisiologia respiratoria 7ª edicion.
Cooperatividad

Descarga de O2 en los tejidos
• Conforme la sangre pasa desde las arterias hacia los capilares
sistémicos se expone a una PO2 más baja y el O2 se libera de la
Hb.
• La descarga está influenciada por:
 Ph
 PCO2
 Temperatura sangre
 Concentración de 2,3 DPG en los eritrocitos

Efectos

Otros Factores que afectan el
transporte de O2
• Anemia
• Monóxido de carbono
• Óxido nítrico
• Hemoglobina fetal
• Metahemoglobina
• Mioglobina
• Hemoglobina S

Anemia
• Disminuye la cantidad de Hb, contenido arterial de O2, la
capacidad de transporte pero NO LA SATURACION
West J. Fisiología respiratoria. 7ma edición. 2005

Monóxido de carbono
• Gas incoloro, inodoro e insípido con afinidad 240 veces mayor
a Hb
• No permite la combinación O2 con Hb en el pulmón menor
entrega de O2 hacia los tejidos
No desencadena reflejo de tos
ni estornudos, ni aumento de la
ventilación ni dificultad
respiratoria

Óxido nítrico (NO)
• Hb actúa como transportador
NO como s-nitrosoHb (SON-Hb)
• Al unirse Hb con O2 forma S-
nitrosotiol
• Al liberar la Hb O2 libera NO ->
vasodilatador.

Hemoglobina Fetal
Hb adulto (HbA):
2 cadenas α (141 aa)
2 cadenas β (146 aa)
Hb fetal (HbF): > afinidad O2
2 cadenas α
2 cadenas γ

Metahemoglobina
• Es una hemoglobina con hierro en
estado férrico (Fe+++)
• Normalmente es menor al 3%
• Puede aumentar por: envenenamiento
por nitritos, fármacos oxidantes
( antimaláricos, Phenacetina,
anestésicos locales) o congénitas
(hemoglobina M)
• La metahemoglobina causa desviación a
izquierda de la curva de disociación de
HB.

Mioglobina
• Es una proteína Hem de células musculares
• Consta de una cadena polipeptídica única fija a un grupo
Hem, permite unirse a 1 molécula de O2

•
•
forma en media luna o “falciforme”.
•
tienen una tendencia a pegarse una a otra, lo que aumenta la viscosidad de
Hemoglobina S

Cianosis
• Es un signo de inadecuado transporte de O2
• Se produce cuando existe más de 5grHb/100ml de sangre
arterial en el estado de desoxihemoglobina
• Coloración azulada de piel, uñas y mucosas
• Su ausencia no excluye hipoxemia

Transporte CO2

Transporte de CO2
• El metabolismo de un adulto de 70 kg, en reposo produce 200
a 250 ml CO2 cada minuto.
• Con un gasto cardíaco de 5 lt / min, cada 100 ml de sangre
que pasa a través de los pulmones debe descargar 4 a 5 ml de
dióxido de carbono.

CO2 disuelto
• CO2 es 20 veces más soluble en el plasma y en
eritrocitos que el O2.
• Aproximadamente 0,0006 mL CO2 / mm Hg PCO2 se
disolverá en 1 mL de plasma a 37ºC
• 100 ml de sangre a una PCO2 de 40 mmHg,
contienen alrededor de 2.4 ml de CO2

Transporte como compuesto
carbamino
• Dado que la proteína en mayor concentración en la sangre es la globina de
la Hb carbaminohemoglobina.
• La desoxihemoglobina puede unirse a más CO2 como compuestos
carbaminos que la oxihemoglobina

Transporte como bicarbonato
• El dióxido de carbono puede combinarse con el agua para
formar ácido carbónico, que luego se disocia en un ion
hidrógeno y un ion bicarbonato.
• Reacción es lenta en el plasma pero muy acelerada en el
eritrocito 13.000 veces más rápida
Tausing Landau, Pediatric Respiratory Medicine, 2da edición,2008

Curva disociación CO2
Curva hacia la derecha a >
saturaciones
OXIHEMOGLOBINA
Cuanto menor es la
saturación de la Hb por el
O2 mayor será la [CO2] para
una PCO2 dada
Curva hacia la derecha a >
saturaciones
OXIHEMOGLOBINA
Cuanto menor es la
saturación de la Hb por el
O2 mayor será la [CO2] para
una PCO2 dada
Curva fisiológica
West J. Fisiología respiratoria. 7ma edición. 2005

Efecto Bohr
• Los iones hidrógeno liberados
por la disociación del ácido
carbónico y la formación de
compuestos carbamino se
unen a residuos de
aminoácidos específicos en las
cadenas de globina y facilitan
la liberación de oxígeno a
partir de la hemoglobina.
Christian Bohr, who was credited with the
discovery of the effect in 1904.

Efecto Haldane
• Ocurre en los capilares pulmonares
cuando la elevada concentración de
O2 hace que se reduzca la afinidad de
la Hb por el CO2. Esto desplaza la
curva a la izquierda aumentando la
afinidad por el O2 hasta 500 veces .
John Scott Haldane in 1902

Conclusiones
• La hemoglobina es el principal transportador de oxígeno .
• La curva de disociación de la Hb describe la reacción reversible del O2 con
la Hb y es la que permite la entrega de O2 hacia los tejidos.
• El CO2 se transporta disuelto, en compuestos carbaminos y como
bicarbonato principalmente
• El aumento de CO2, temperatura así como el PH bajo desvían la curva
hacia la derecha disminuyendo la afinidad Hb-O2, lo cual es beneficioso
en algunas situaciones clínicas.

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