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

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 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

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Transporte de oxígeno En solución: <5%; es muy poco, no cumple con demandas metabólicas. Se mide por medio de la PaO2 Unido a la hemoglobina: 98% como oxihemoglobina Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 3

Oxígeno disuelto (determina la PaO2) Concentración de O2 disuelto (ml/dl) = k O2 x PO2 kO2 = coeficiente de solubilidad de O2 en plasma a 37 C = La solubilidad del oxígeno es de 0.0013 mM/mmHg a 37º C = 0.003 ml/dl de sangre/mmHg de PO2 Ejemplo: si PO2 es de 100 mmHg, hay 0.3 ml de O2 disueltos en cada decilitro de sangre o 3mL en cada L de sangre. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 4

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 1 mol = 22.4 litros 0.15 mmol/l = 3mL/L 3mmol/l = 67 mL/L CO2 es 22 veces más soluble que O2 Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 5

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Diferencia arterio venosa de Oxígeno de la sangre en una persona en reposo PO2 mmHg Sat. Hb Hb-O2 ml/dl O2 disuelto Contenido total de O2 a 100 97.5% 19.7 0.3 20 v 40 75% 15.2 0.1 15.3 a-v 60 22.5% 4.5 0.2 4.7 Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Boron cuadro 29-1 6

Hemoglobina Desoxihemoglobina: Hb + 4O2 Oxihemoglobina: Hb4O2 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 O2 1g Hb lleva 1.35 mL O2 Estado R tiene 150 veces más afinidad por el O2 que el T 7

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada El transporte de oxígeno en solución y con la hemoglobina se describe con 5 índices: Capacidad de transporte de oxígeno: cantidad máxima de oxígeno que puede ser transportada por la hemoglobina. 1.35 mL O2/g de Hb * 150 g Hb/L sangre = 202.5 mL de O2/ 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 O2/l sangre + 3 mL de O2/ litro de sangre = 199 mL O2/ l sangre Sangre venosa: 150.8mL de O2/l sangre + 1.2 mL de O2/l sangre= 152 mL O2/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 O2/ capacidad de O2 * 100 5. Presión de oxígeno: en la sangre arterial > 90 mmHg, en la sangre venosa mixta 40 mmHg. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

Saturación de la hemoglobina 195.8 ml O2/l 201 ml O2/l = 97.4% Sangre arterial: 97- 98.5% 150 ml O2/l 201 ml O2/l = 75% Sangre venosa: 75% Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 9

Curva de disociación de la hemoglobina Forma sigmoidea (cooperativismo): Afinidad de la hemoglobina por el oxígeno aumenta progresivamente a medida que aumenta la PO2 de la sangre. Zona de meseta: zona de carga (pulmones). PaO2>60 mmHg Zona de máxima pendiente: zona de descarga (tejidos) PaO2<60 mmHg Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 10

Curva normal de disociación de la hemoglobina-O2 Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

P50: la PO2 a la cual el la hemoglobina está saturada en un 50% P50: la PO2 a la cual el la hemoglobina está saturada en un 50%. Es un indicador de la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Normal: 26- 28 mmHg P50 alta: menor afinidad P50 baja: mayor afinidad Ejercicio (aumenta actividad metabólica): P50 aumenta. Curva se desplaza a la derecha. Hemoglobina disminuye afinidad por oxígeno. O2 se descarga fácilmente en músculos. 12

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Efecto Bohr: el efecto del CO2 y el pH sobre la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Bajo pH, alta CO2: afinidad de la hemoglobina por el Oxígeno disminuye (tejidos). Alto pH, baja CO2: afinidad de la hemoglobina por el oxígeno aumenta.(pulmones). Hb(H+)2 +4 O2 Hb(O2)4+ 2H+ El O2 y los H+ no se unen al mismo sitio en la hemoglobina. El O2 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

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

Carbaminohemoglobina Se forma cuando el CO2 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 16

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 17

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Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 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 19

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 O2 En personas normales el CO puede llegar a ocupar el 1-2% de la Hb. En fumadores: 10%.

Transporte de CO2 por la sangre CO2 se produce a una tasa de 200 mL/min CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- Se transporta principalmente en tres formas diferentes: En solución o disuelto: 5%. Como bicarbonato (HCO3): 90% Compuestos carbamino: Carbaminohemoglobina 5% Otros: carbonato (CO3-2 ) y ácido carbónico (H2 CO3) Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada 21

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Eritrocitos Importantes en transporte de oxígeno y dióxido de carbono 30% de su peso corresponde a hemoglobina (33g/dL) Contienen anhidrasa carbónica Intercambiador Cl- - HCO3 - Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

Transporte de CO2 en la sangre Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada

Curva de disociación del CO2 Efecto Haldane: la presencia de oxígeno desplaza la curva hacia la derecha y abajo disminuyendo el transporte de CO2. La hemoglobina se une al O2 y se promueve la liberación de CO2 y de H+ Relación entre PCO2 y contenido de CO2 en la sangre es linear.

Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada Sangre contiene mucho más CO2 que O2. Curva para CO2 es mucho más lineal y con más pendiente. Con cambios pequeños en PCO2 se puede captar y liberar grandes cantidades de CO2. Dra. Adriana Suárez MSc. Profesora Asociada