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Transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada.

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1 Transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

2 Guía de estudio Objetivo terminal: Conocer los principales mecanismos de transporte del oxígeno y del dióxido de carbono por la sangre: disueltos y ligados a la hemoglobina. Calcular volúmenes de gases transportados en la sangre. Analizar la curva de disociación de la hemoglobina y su importancia. Capítulo 29 del Boron. ATPs Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

3 Transporte de oxígeno 1.En solución: <5%; es muy poco, no cumple con demandas metabólicas. Se mide por medio de la P a O 2 2.Unido a la hemoglobina: 98% como oxihemoglobina Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

4 Oxígeno disuelto (determina la P a O 2 ) Concentración de O 2 disuelto (ml/dl) = k O2 x PO 2 k O2 = coeficiente de solubilidad de O 2 en plasma a 37 C = La solubilidad del oxígeno es de mM/mmHg a 37º C = ml/dl de sangre/mmHg de PO 2 Ejemplo: si PO 2 es de 100 mmHg, hay 0.3 ml de O 2 disueltos en cada decilitro de sangre o 3mL en cada L de sangre. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

5 0.15 mmol/l = 3mL/L 1 mol = 22.4 litros 3mmol/l = 67 mL/L CO 2 es 22 veces más soluble que O 2 Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

6 PO 2 mmHg Sat. Hb Hb-O 2 ml/dl O 2 disuelto ml/dl Contenido total de O2 ml/dl a % v4075% a-v6022.5% Diferencia arterio venosa de Oxígeno de la sangre en una persona en reposo Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Boron cuadro 29-1

7 Tetrámero de 68 kDa. Cada monómero: un grupo heme y la globina: 2 cadenas alfa 2 cadenas beta Grupos heme Fe +2 (ferroso) Fe +3 (férrico) : metahemoglobina no liga oxígeno Cada molécula de hemoglobina se une a 4 moléculas de O 2 1g Hb lleva 1.35 mL O 2 Estado R tiene 150 veces más afinidad por el O 2 que el T Oxihemoglobina : Hb4O 2 Desoxihemoglobina: Hb + 4O 2 Hemoglobina

8 El transporte de oxígeno en solución y con la hemoglobina se describe con 5 índices: 1.Capacidad de transporte de oxígeno: cantidad máxima de oxígeno que puede ser transportada por la hemoglobina mL O 2 /g de Hb * 150 g Hb/L sangre = mL de O 2 / L sangre (20.3 mL/dL) 2. Contenido de oxígeno: cantidad de oxígeno unido realmente a la hemoglobina. 3. Contenido total de oxígeno: cantidad de oxígeno unido a la hemoglobina y disuelto. Sangre arterial: 196 mL de O 2 /l sangre + 3 mL de O 2 / litro de sangre = 199 mL O 2 / l sangre Sangre venosa: 150.8mL de O 2 /l sangre mL de O 2 /l sangre= 152 mL O 2 /l sangre 4. Porcentaje de saturación: relación entre la cantidad de oxígeno efectivamente unido a la hemoglobina y la cantidad máxima de oxígeno que puede ser unida. Contenido de O 2 / capacidad de O 2 * Presión de oxígeno: en la sangre arterial > 90 mmHg, en la sangre venosa mixta 40 mmHg. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

9 Saturación de la hemoglobina Sangre arterial: % Sangre venosa: 75% 150 ml O2/l 201 ml O2/l = 75% ml O2/l 201 ml O2/l = 97.4% Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

10 Curva de disociación de la hemoglobina Forma sigmoidea (cooperativismo): Afinidad de la hemoglobina por el oxígeno aumenta progresivamente a medida que aumenta la P O2 de la sangre. Zona de meseta: zona de carga (pulmones). P a O 2 >60 mmHg Zona de máxima pendiente: zona de descarga (tejidos) P a O 2 <60 mmHg Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

11 Curva normal de disociación de la hemoglobina-O 2 Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

12 P 50 : la PO 2 a la cual el la hemoglobina está saturada en un 50%. Es un indicador de la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Normal: mmHg P 50 alta: menor afinidad P 50 baja: mayor afinidad Ejercicio (aumenta actividad metabólica): P 50 aumenta. Curva se desplaza a la derecha. Hemoglobina disminuye afinidad por oxígeno. O 2 se descarga fácilmente en músculos.

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14 Efecto Bohr: el efecto del CO 2 y el pH sobre la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Bajo pH, alta CO 2 : afinidad de la hemoglobina por el Oxígeno disminuye (tejidos). Alto pH, baja CO 2 : afinidad de la hemoglobina por el oxígeno aumenta.(pulmones). Hb(H + ) 2 +4 O 2 Hb(O 2 ) 4 + 2H + El O 2 y los H + no se unen al mismo sitio en la hemoglobina. El O 2 se une a los átomos de Fe +2 de los hemes. Los H + se unen a residuos de aa en la globina. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

15 El efecto Bohr Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

16 Carbaminohemoglobina Se forma cuando el CO 2 se une al grupo amino terminal de las cadenas de globina de la hemoglobina. Esta reacción produce H+ lo que contribuye al efecto de Bohr. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

17 2,3 difosfoglicerato (2,3 DPG) Producto de la glicólisis en condiciones anaeróbicas. Se produce en grandes cantidades en los eritrocitos. Disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Aumenta durante el ejercicio y en la hipoxia (alturas). Se une a la hemoglobina en un sitio diferente de donde se une el oxígeno y regula la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno (efecto alostérico). Henoglobina fetal es menos afin al 2,3 DPG que la HbA. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

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19 En la anemia disminuye la concentración de hemoglobina de la sangre y el contenido de oxígeno de la sangre. Forma de la curva no cambia.. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

20 El CO se une a la hemoglobina y forma carboxihemoglobina (HbCO). Afinidad de Hb por CO es 200X > que por el oxígeno. Desplaza la curva a la izquierda. Pasa la Hb T al estado R. Presencia de CO en Hb aumenta su afinidad por el O 2 En personas normales el CO puede llegar a ocupar el 1-2% de la Hb. En fumadores: 10%.

21 Transporte de CO 2 por la sangre CO 2 se produce a una tasa de 200 mL/min CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Se transporta principalmente en tres formas diferentes: 1.En solución o disuelto: 5%. 2.Como bicarbonato (HCO 3 ): 90% 3.Compuestos carbamino: Carbaminohemoglobina 5% 4.Otros: carbonato (CO 3 -2 ) y ácido carbónico (H 2 CO 3 ) Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

22 Eritrocitos Importantes en transporte de oxígeno y dióxido de carbono 30% de su peso corresponde a hemoglobina (33g/dL) Contienen anhidrasa carbónica Intercambiador Cl - - HCO 3 - Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

23 Transporte de CO 2 en la sangre Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

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26 Curva de disociación del CO 2 Efecto Haldane: la presencia de oxígeno desplaza la curva hacia la derecha y abajo disminuyendo el transporte de CO 2. La hemoglobina se une al O 2 y se promueve la liberación de CO 2 y de H + Relación entre PCO 2 y contenido de CO 2 en la sangre es linear.

27 Sangre contiene mucho más CO 2 que O 2. Curva para CO 2 es mucho más lineal y con más pendiente. Con cambios pequeños en PCO 2 se puede captar y liberar grandes cantidades de CO 2. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada


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