Transporte de Oxígeno y Dióxido de Carbono en la Sangre PDF

C A P Í T U L O 29 TRANSPORTE DE OXÍGENO Y DIÓXIDO DE CARBONO EN LA SANGRE Walter F. Boron TRANSPORTE DE O2 cardíaco aumentara en un factor de 250/15, o casi 17 veces. Por...

C A P Í T U L O 29 TRANSPORTE DE OXÍGENO Y DIÓXIDO DE CARBONO EN LA SANGRE Walter F. Boron TRANSPORTE DE O2 cardíaco aumentara en un factor de 250/15, o casi 17 veces. Por tanto, el cuerpo no puede utilizar el O2 disuelto como mecanismo La cantidad de O2 disuelto en la sangre es demasiado de transporte de O2. pequeña para satisfacer las necesidades metabólicas del cuerpo La hemoglobina está formada por dos subunidades α La sangre transporta oxígeno en dos formas. Más del 98% del O2 se y dos β, cada una de las cuales tiene un «hemo» une normalmente a la hemoglobina en el interior de los eritrocitos, que contiene hierro y una «globina» polipeptídica también conocidos como glóbulos rojos (v. págs. 434-435). Una La hemoglobina (Hb) normal del adulto es un tetrámero que tiene fracción muy pequeña se disuelve físicamente en las fases acuosas un peso molecular de ∼68 kDa; cada monómero está formado del plasma sanguíneo y del citoplasma de las células sanguíneas por un hemo y una globina (fig. 29-1A). El hemo es un compuesto (predominantemente los eritrocitos). ¿Cuál es el significado del O2 porfirínico coordinado con un único átomo de hierro. La globina que está unido a la hemoglobina? es un polipéptido, que puede ser una cadena α (141 aminoácidos) o Imagínese que exponemos 1 litro de plasma sanguíneo, inicial- una cadena β (146 aminoácidos). La homología entre las cadenas α mente sin O2, a una atmósfera que tiene la misma Po2 que el aire y β es suficiente porque tienen conformaciones similares, una serie alveolar, 100 mmHg. El oxígeno se desplazará desde la atmósfera de siete hélices que rodean un único hemo. Por tanto, la molécula hasta el plasma hasta que se alcance el equilibrio, momento en el de Hb completa tiene la estequiometría [α(hemo)]2[β(hemo)]2 y cual la concentración de O2 disuelto ([O2]Dis) en la sangre sigue la se puede unir a hasta cuatro moléculas de O2, una por cada átomo ley de Henry (v. pág. 593): de hierro. Los eritroblastos (v. págs. 431-433), que sintetizan la Hb, [O2 ]Dis = kO2 ⋅ PO2 (29-1) coordinan de forma estricta la producción de cadenas α, cadenas β y hemo. Si expresamos la Po2 en unidades de mmHg a 37 °C y la [O2]Dis Hemo es un término general para un ion metálico quelado a en unidades de (ml de O2 gaseoso)/(dl de sangre), entonces la un anillo de porfirina. En el caso de la Hb, el metal es hierro en solubilidad ko2 es ∼0,003 ml de O2/(dl de sangre × mmHg). Para estado Fe2+ o ferroso (v. fig. 29-1B). La porfirina está formada por la sangre arterial, cuatro anillos pirrólicos unidos entre sí que, a través de sus átomos de nitrógeno, coordinan un único Fe2+ situado en el centro. Como 0,003 ml de O2 el complejo hierro-porfirina es rico en dobles enlaces conjugados, [O2 ]dis = ⋅100 mmHg absorbe fotones de energía relativamente baja (es decir, luz en el 100 ml de sangre ⋅ mmHg (29-2) intervalo visible). La interacción entre el O2, el Fe2+ y la porfirina = 0,3 ml de O 2 /100 ml de sangre hace que el complejo tenga color rojo cuando está totalmente satu- rado de O2 (es decir, sangre arterial) y color morado cuando está ¿Es esta capacidad de transporte de O2 adecuada para aportar desprovisto de O2 (es decir, sangre venosa). O2 a los tejidos del cuerpo? Si estos tejidos pudieran extraer todo La Hb se puede unir al O2 solo cuando el hierro está en el estado el O2 disuelto en la sangre arterial, de manera que no quedara Fe2+. El Fe2+ de la Hb se puede oxidar a hierro férrico (Fe3+), de O2 en la sangre venosa, y si el gasto cardíaco (v. pág. 414) fuera forma espontánea o bajo la influencia de compuestos como los de 5.000 ml/min, entonces, de acuerdo con el principio de Fick nitritos y las sulfonamidas. La consecuencia de esta oxidación es (v. pág. 423), el aporte de O2 disuelto a los tejidos sería: la formación de metahemoglobina (metHb), que no se puede unir flujo sanguíneo al O2. Dentro de los eritrocitos, una enzima que contiene hemo, la Aporte de O2    Concentración  plasmática de O2  metahemoglobina reductasa, utiliza la forma reducida del dinu-  5.000 ml de sangre 0,3 ml de O 2  O2 V = ⋅ (29-3) cleótido de nicotinamida y adenina (NADH) para reducir la metHb min 100 ml de sangre y transformarla de nuevo en Hb, de manera que solo ∼el 1,5% de = 15 ml de O 2 /min la Hb total está en estado de metHb. En la infrecuente situación en la que un defecto genético produce una carencia de esta enzima, Sin embargo, el ser humano promedio de 70 kg consume en N29-1 la metHb puede representar el 25% o más de la Hb total. reposo O 2 a una tasa de ∼250 ml/min. El O 2 disuelto podría Esta carencia conlleva una disminución de la capacidad de trans- satisfacer las necesidades metabólicas del cuerpo solo si el gasto porte de O2, lo que produce hipoxia tisular. © 2017. Elsevier España, S.L.U. Reservados todos los derechos 647 648 SECCIÓN V Sistema respiratorio Figura 29-1 Estructura de la hemoglobina. El entorno que ofrece la porción de globina de la Hb es funda- estado T inhibe por mecanismos estéricos el acercamiento del O2, mental para la interacción O2-hemo. Para que sea útil, esta interac- la Hb vacía tiene una afinidad muy baja por el O2. ción debe ser totalmente reversible en condiciones fisiológicas, lo Cuando una molécula de O2 se une a uno de los átomos de que permite la captación y la liberación repetidas de O2. La interac- Fe2+, el Fe2+ tiende a descender hacia el plano del anillo porfirínico. ción del O2 con el Fe2+ libre normalmente produce Fe3+; el ejemplo Si el Fe2+ realmente pudiera moverse, aplanaría el anillo y alivia­ más sencillo de esta reacción es el óxido. Incluso con hemo aislado, ría la tensión del enlace Fe2+-histidina. Cuando se une un número el O2 oxida irreversiblemente el Fe2+ a Fe3+. Sin embargo, cuando el suficiente de moléculas de O2, se acumula suficiente energía para hemo forma parte de la Hb, interacciones con ∼20 aminoácidos que las cuatro subunidades de la Hb pasen simultáneamente al envuelven el hemo de la globina, de manera que el O2 se une de estado relajado (R), independientemente de que estén unidas a forma laxa y reversible al Fe2+. El residuo fundamental es una his- O2 o no. En este estado R, con el hemo aplanado, la molécula de tidina que se une al Fe2+ y dona una carga negativa que estabiliza Hb tiene una afinidad por el O2 que es ∼150 veces mayor que en el complejo Fe2+-O2. Esta histidina también es fundamental para el estado T. Así, cuando la Po2 es cero, todas las moléculas están transmitir, al resto del tetrámero de la Hb, la información de que en el estado T y tienen una afinidad muy baja por el O2. Cuando la una molécula de O2 está unida al Fe2+ o no. Cuando los cuatro Po2 es muy elevada, todas las moléculas de Hb están en el estado R y hemos no están unidos a O2, cada una de las cuatro histidinas tira tienen una elevada afinidad por el O2. A valores intermedios de Po2 de su Fe2+ por encima del plano de su anillo porfirínico una distancia hay un equilibrio entre las moléculas de Hb en los estados T y R. de ∼0,06 nm (la conformación azul de la fig. 29-1C), con lo que se La mioglobina (Mb) es otra proteína de unión al O2 que contie- distorsiona el anillo porfirínico. Así, el enlace Fe2+-histidina está ne hemo y que es específica del músculo (v. pág. 249). La porción sometido a tensión en la desoxihemoglobina, tensión que transmite globínica de la Mb surgió en un fenómeno de duplicación génica al resto de la subunidad α o β, y desde aquí al resto de la molécula a partir de una globina primitiva. Duplicaciones adicionales en la de Hb. Los diversos componentes del tetrámero de Hb están tan rama no relacionada con la Mb llevaron primero a las cadenas α y β estrechamente entrelazados como si estuvieran unidos por un sis- de la Hb, y después a otras cadenas similares a α y β (cuadro 29-1). tema perfectamente encajado de palancas y articulaciones, que nin­ La Mb actúa como un monómero, homólogo a una cadena α o guna subunidad individual puede abandonar este estado tenso (T) β de la Hb. Aunque es capaz de unirse a una única molécula de salvo que lo abandonen juntas. Como la forma del hemo en el O2, la Mb tiene una afinidad por el O2 mucho mayor que la Hb.  CAPÍTULO 29 Transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre 649 CUADRO 29-1 Formas de la hemoglobina L a forma adulta de la hemoglobina normal (α2β2), conocida Incluso la sangre del adulto contiene varias hemoglobinas como HbA, es tan solo una de las diversas formas normales que minoritarias normales (tabla 29-2), que suponen el 5-10% de la están presentes durante la vida prenatal y posnatal. Algunas de hemoglobina sanguínea total. En la hemoglobina HbA 2 (∼2,5% estas otras hemoglobinas contienen cadenas similares a las cade­ de la hemoglobina total), las cadenas δ sustituyen a las cadenas nas α (p. ej., α y ζ) o a las cadenas β (p. ej., β, γ, δ y ε), mientras que β de la HbA. Aunque se desconoce la importancia fisiológica de otras presentan modificaciones postraduccionales. Los tres genes la HbA2, las cadenas δ reducen la precipitación de la hemoglobina de las cadenas similares a α (todos codifican 141 aminoácidos) se drepanocítica (v. más adelante). Las otras tres hemoglobinas mino­ agrupan en el cromosoma 16: en el extremo 5’ del grupo está el gen ritarias se deben a la glucosilación no enzimática de la HbA. Se de una cadena ζ, seguido por dos para la cadena α. También hay forma HbA1a, HbA1b y HbA1c cuando la glucosa-6-fosfato intracelular seudogenes para ζ y α. Los cinco genes de las cadenas similares reacciona con los grupos aminoterminales de las cadenas β de la a β (todos los cuales codifican 146 aminoácidos) están agrupados HbA. En la diabetes mellitus mal controlada, una enfermedad que en el cromosoma 11: comenzando en el extremo 5’ hay uno para ε, se caracteriza por disminución de la insulina o de la sensibilidad seguido por dos para γ (γG codifica glicina en la posición 136, y γA a la insulina (v. cuadro 51-5) están elevadas las concentraciones alanina), uno para δ y otro para β. También hay un seudogén para β. sanguíneas de glucosa y, con ellas, las concentraciones intracelulares Una región de control del locus regula la expresión de estas cadenas de glucosa-6-fosfato. En consecuencia, la hemoglobina glucosilada similares a β durante el desarrollo (v. págs. 80-81). puede representar el 10% o más de la hemoglobina total. Como la Las cuatro hemoglobinas prenatales (tabla 29-1) están for­ glucosilación de la hemoglobina es irreversible, y como el eritrocito madas por diversas combinaciones de dos cadenas similares a α tiene una media de vida de 120 días, las concentraciones de estas (p. ej., α y ζ) y dos cadenas similares a β (p. ej., ε y γ). En fases muy hemoglobinas glucosiladas tienen utilidad clínica para evaluar el con­ tempranas de la vida, cuando la eritropoyesis se produce en el saco trol a largo plazo de la glucemia en diabéticos. vitelino, los productos de la hemoglobina son las tres hemoglobi- Hay numerosas hemoglobinas anormales, la mayoría de las cua­ nas embrionarias. Cuando la eritropoyesis pasa a realizarse en el les están producidas por sustituciones de un único aminoácido en hígado y el bazo, aproximadamente a las 10 semanas de gestación, una de las cadenas polipeptídicas. Una de las que tiene más impor­ el producto de hemoglobina es la hemoglobina fetal, o HbF (α2γ2). tancia clínica es la HbS, o hemoglobina drepanocítica, en la que Los eritrocitos que contienen HbF tienen mayor afinidad por el O2 una valina sustituye al glutamato que normalmente está presente que los que contienen HbA, debido a las propiedades especiales de en la posición 6 de la cadena β. Aunque la HbS oxigenada tiene una las cadenas γ. La sangre del recién nacido contiene HbA y HbF; esta solubilidad normal, la HbS desoxigenada presenta aproximadamente última disminuye gradualmente cuando el lactante tiene 1 año de la mitad de solubilidad que la HbA desoxigenada. En consecuencia, edad hasta alcanzar las concentraciones mínimas que son caracterís­ en entornos con poco O2, la HbS puede cristalizar en fibras largas, lo ticas del adulto (raras veces >1-2% de la hemoglobina total). Cuando que da a los eritrocitos un aspecto similar a una hoz (drepanocitos o se produce una sobrecarga intensa del sistema eritroide, como en eritrocitos falciformes). Los drepanocitos pueden interrumpir el flujo la hemólisis intensa (v. pág. 429), la insuficiencia de la médula ósea sanguíneo en vasos pequeños, lo que produce muchos de los sín­ o la recuperación después de un trasplante de médula ósea, los tomas agudos de la «crisis drepanocítica», como dolor, insuficiencia precursores eritroides inmaduros pueden verse obligados a madurar renal, hemorragias retinianas y necrosis ósea aséptica. Además, los antes de que se hayan diferenciado lo suficiente para producir HbA. drepanocitos son propensos a la hemólisis (media de vida 99,7% del H2CO3 recién formado pasa a transformarse en CO2. volumen (V) conocido de este CO2 gaseoso. La ley de los gases En la práctica, la técnica utilizada para generar el gas CO2 también ideales nos dice que: extrae una cantidad variable de O2 de la solución. En otras palabras, en la fase gaseosa el CO2 está mezclado con una cantidad de O2  PV = nRT (NE 29-2) que es difícil de predecir. Por tanto, Van Slyke y Neill introdujeron un paso adicional en su análisis: añadieron NaOH 1 N para convertir © Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito. Aquí, n es el número de moléculas, R es la constante universal todo el CO2 total en CO32−, lo que elimina el CO2 de la fase gaseosa. de los gases y T es la temperatura absoluta. Así, con las corres­ Este último paso les permitía obtener, con precisión, la cantidad de pondientes correcciones por la no idealidad, se puede calcular el CO2 gaseoso en la fase gaseosa y de esta forma calcular la cantidad número de moléculas de CO2. de CO2 total que había estado en su muestra. Ahora analizaremos las reacciones de titulación con un poco más de detalle. Para la titulación de la carbamino-Hb por los H+ del ácido BIBLIOGRAFÍA láctico, se producen dos reacciones en serie: Simoni RD, Hill RL, Vaughan M. The determination of gases in blood and other solutions by vacuum extraction and manometric mea­ Hb-NH-COO + H → Hb-NH2 + CO2 − + surement. I. [Classics: A paper in a series reprinted to celebrate Hb-NH2 + H+ → Hb-NH3+ (NE 29-3)  the centenary of the JBC in 2005]. J Biol Chem 2002;277:e16. Van Slyke DD, Neill JM. The determination of gases in blood and other Estas reacciones son las opuestas a las que se muestran en la solutions by vacuum extraction and manometric measurement. I. ecuación 29-10. J Biol Chem 1924;61:523-73. [Disponible online en the JBC web­ site by accessing the commentary in the reference above.]. 656 SECCIÓN V Sistema respiratorio Figura 29-9 Transporte de CO2 desde los capilares sistémicos hasta los pulmones. La figura 29-9 resume los fenómenos que se producen cuando sanguíneo? Primero, la concentración de Hb dentro de los eri- el incremento de CO2 entra en los capilares sistémicos. A medida trocitos (∼33 g/dl) es mucho mayor que la de la albúmina y que las oxidaciones biológicas en las mitocondrias producen CO2, las globulinas en el plasma (∼7 g/dl). Segundo, la Hb forma este gas difunde fuera de las células, pasando por el espacio extra- compuestos carbamino con mucha más facilidad que las princi­ celular, a través del endotelio capilar y hacia el plasma sanguíneo. pales proteínas plasmáticas. Además, la Hb forma compuestos Parte de este incremento de CO2 (∼11%) permanece en el plasma carbamino con mucha más facilidad cuando pierde el O2 en sanguíneo durante el trayecto hasta los pulmones, pero la mayor los capilares sistémicos (inverso del efecto Bohr-CO2). Por últi- parte (∼89%), al menos inicialmente, entra en los eritrocitos. mo, la Hb es un amortiguador mucho mejor que las proteínas Aproximadamente el 11% del incremento de CO2 en el plasma plasmáticas para los H+ que se producen en la formación de viaja de tres formas: compuestos carbamino y se convierte en un amortiguador aún 1. CO2 disuelto. Aproximadamente el 6% del incremento del CO2 mejor cuando pierde O2 en los capilares sistémicos (inverso del se mantiene disuelto en el plasma sanguíneo (para un hemato- efecto Bohr-pH). crito del 40%). 3. Bicarbonato. Aproximadamente el 64% del incremento de CO2 2. Compuestos carbamino. Una cantidad insignificante forma forma HCO−3. ¿Por qué se forma mucho más HCO−3 a partir del compuestos carbamino con las proteínas plasmáticas. CO2 en los eritrocitos que en el plasma? Primero, los eritrocitos 3. Bicarbonato. Aproximadamente el 5% del incremento del CO2 contienen una concentración elevada de anhidrasa carbónica forma HCO −3 en el plasma y se mantiene en el plasma: (v. pág. 434), N18-3 que acelera mucho la conversión de CO2 CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3−. La cantidad de HCO−3 en HCO−3. En ausencia de esta enzima, apenas se formaría algo que sigue este trayecto depende fundamentalmente de la capaci- de HCO−3 dentro de los eritrocitos durante el breve período que dad de los amortiguadores distintos a HCO−3 (v. págs. 637-638), la célula pasa en su tránsito a través de un capilar sistémico que es muy baja en el plasma (∼5 mM/unidad de pH). típico. Segundo, el intercambiador de Cl-HCO 3 AE1 El ∼89% restante del incremento del CO2 entra en los eritroci- (v. págs. 124-125 y 434-435) transporta algo del HCO−3 recién tos, predominantemente a través de dos «canales de gases», la formado hacia el exterior de la célula, favoreciendo la produc- acuaporina 1 (AQP1) y el complejo Rh. N29-8 Este CO2 también ción de más HCO−3. Esta captación de Cl− intercambiándolo tiene tres destinos: con HCO−3 se conoce como desplazamiento de cloruro o efecto 1. CO2 disuelto. Aproximadamente el 4% del incremento de CO2 Hamburger. Tercero, la amortiguación de los H+ por la Hb se mantiene disuelto dentro de los eritrocitos. (v. punto 2 más arriba) también desplaza la reacción hacia la 2. Compuestos carbamino. Aproximadamente el 21% del incre- derecha. mento de CO2 forma compuestos carbamino con la Hb. ¿Por Los efectos combinados de los fenómenos intracelulares y qué viaja tanto CO2 como compuestos carbamino dentro de extracelulares descritos hacen que ∼10% del incremento de CO2 los eritrocitos, mientras que lo hace tan poco en el plasma que se forma en los tejidos sistémicos sea transportado hacia los  CAPÍTULO 29 Transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre 657 Figura 29-10 Curvas de disociación del CO2 (efecto Haldane). pulmones en forma de CO2 disuelto, el 6% en el plasma y el 4% Deben reseñarse tres características de las curvas de disociación dentro de los eritrocitos (porción dorada de la barra de la derecha del CO2 de la figura 29-10: en la fig. 29-8). Aproximadamente el 21% se desplaza en forma 1. Relación casi lineal en el intervalo fisiológico de valores de de compuestos carbamino, casi exclusivamente dentro de los eri- Pco2 y Po2 (v. fig. 29-10, recuadro). Por el contrario, la curva trocitos en forma de carbamino-Hb (porción azul de la barra a la de disociación del O2 es prácticamente no lineal en su intervalo derecha en la fig. 29-8). Por último, ∼69% del incremento de CO2 fisiológico (es decir, de 40 a 100 mmHg). se desplaza en forma de HCO−3 , el 5% que se forma en el plasma y el 2. Desplazamiento hacia arriba de la curva al disminuir la Po2. 64% que se forma en el interior de los eritrocitos (porción morada Para cualquier Pco2, el contenido total de CO2 aumenta a medi- de la barra a la derecha en la fig. 29-8). Como durante la formación da que disminuye la Po2 (o la saturación de Hb), el efecto de HCO−3 entra H2O en la célula, los eritrocitos se hinchan cuando Haldane. N29-9 Por tanto, cuando la sangre entra en los pasan por los capilares sistémicos. capilares sistémicos y libera O2, la capacidad de transportar CO2 Cuando la sangre venosa mixta (con una Pco2 de ∼46 mmHg) aumenta para que la sangre capte más CO2. Por el contrario, llega a los capilares pulmonares (rodeados por alvéolos con una cuando la sangre entra en los capilares pulmonares y fija O2, la Pco2 de solo ∼40 mmHg), el CO2 pasa de los eritrocitos y el plasma capacidad de transporte de CO2 disminuye, para que la sangre sanguíneo hacia el espacio aéreo alveolar. Se invierten entonces libere más CO2 (tabla 29-4). El efecto Haldane es el reverso de todas las reacciones que se han indicado previamente. En este la moneda de los efectos Bohr-pH y Bohr-CO2. Primero, de la proceso salen de los eritrocitos Cl− y H2O, y las células se contraen. misma manera que la unión a H+ reduce la afinidad de la Hb por el O2 (v. ecuación 29-9), la unión al O2 desestabiliza la hemo- globina protonada (Hb-H+), lo que favorece la liberación de H+. La elevada Po2 en los pulmones hace que la sangre Por un mecanismo de acción de masas, estos H+ reducen la libere CO2 capacidad de transporte de CO2 al favorecer la formación de © Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito. El transporte de CO2 total en la sangre depende de los tres paráme- CO2 a partir de carbamino-Hb y HCO−3 (v. fig. 29-9). Segundo, tros que se miden en una gasometría: la Pco2, el pH plasmático y la de la misma manera que la formación de un compuesto carba- Po2. Las tres gráficas de la porción principal de la figura 29-10 son mino reduce la afinidad de la Hb por el O2 (v. ecuación 29-11), las curvas de disociación del CO2. Cada gráfica muestra la manera la unión de O2 desestabiliza la carbamino-Hb (Hb-NH-COO–), en la que los cambios de la Pco2 afectan al contenido total de CO2 de favoreciéndose la liberación de CO2. la sangre. Aunque el pH en sí mismo no aparece en este diagrama, 3. Pendiente de la curva. Como las curvas de disociación del el pH disminuye cuando la Pco2 aumenta a lo largo del eje de abs- CO2 (v. fig. 29-10) tienen mucha más pendiente que las curvas cisas (es decir, acidosis respiratoria; v. pág. 833). La gráfica azul es la de disociación del O2 (v. fig. 29-3), la Pco2 debe aumentar des- curva de disociación del CO2 cuando la Po2 es cero (So2  0% Hb). de 40 mmHg en la sangre arterial hasta solo 46 mmHg en la Las dos gráficas siguientes son las curvas de disociación del CO2 sangre venosa mixta para aumentar el contenido de CO2 en para valores de Po2 de 40 mmHg (So2  75%; curva morada) y la cifra de ∼4 ml/dl de CO2 necesaria para eliminar CO2 tan 100 mmHg (So2  97,5%; curva roja). La línea verde de la parte rápidamente como lo producen las mitocondrias. Por el con- inferior de la figura 29-10 muestra que el componente disuelto del trario, la Po2 debe disminuir desde 100 hasta 40 mmHg para CO2 total aumenta tan solo ligeramente cuando aumenta la Pco2. liberar suficiente O2 para satisfacer las necesidades metabólicas. 658 SECCIÓN V Sistema respiratorio TABLA 29-4 Factores que afectan a la cantidad de CO2 total transportado por la sangre PARÁMETRO EFECTOS DEL AUMENTO DEL PARÁMETRO Pco2 Aumento de la [CO2]Dis (ley de Henry) Aumento de la formación de HCO−3 (CO2 + H2O → HCO−3 + H+) Aumento de la formación de carbamino (CO2 + Hb-NH+3 → Hb-NH-COO– + 2H+) [Proteínas plasmáticas] Aumento de la capacidad de amortiguación del plasma. La mayor capacidad de consumo de H+ favorece indirectamente la formación de HCO−3 pH plasmático Aumento de la formación de HCO−3 en el plasma (ecuación de Henderson-Hasselbalch) Aumento del pH dentro del eritrocito, lo que favorece la formación de HCO−3 y carbamino-Hb [Hb] Aumento de la formación de carbamino-Hb (directo) Aumenta la capacidad de amortiguación en el interior del eritrocito. La mayor capacidad de consumir H+ favorece indirectamente la formación de HCO−3 y carbamino-Hb Po2 Disminución de la capacidad de amortiguación de la Hb (inverso del efecto Bohr-pH). La menor capacidad de consumir H+ reduce indirectamente la formación de HCO−3 y carbamino-Hb Disminución de la formación de carbamino-Hb (inverso del efecto Bohr-CO2) Figura 29-11 Diagrama de O2-CO2. En el recuadro de la figura 29-10, el punto a de la curva roja los parámetros sanguíneos pueden influir en la cantidad de CO2 representa la sangre arterial, con una Pco2 de 40 mmHg y una total que puede transportar la sangre. Po2 de 100 mmHg (So2  97,5%). El punto v de la curva morada representa la sangre venosa mixta, con una Pco2 de 46 mmHg, El diagrama de O2-CO2 describe la interacción pero con una Po2 de tan solo 40 mmHg (So2  75%). La diferencia entre la Po2 y la Pco2 en la sangre entre los contenidos de CO2 total que representan los dos puntos (es decir, 52 y 48 ml/dl) representa los 4 ml/dl de CO2 que capta Hemos visto que la Hb tiene una función fundamental en el la sangre cuando atraviesa los capilares sistémicos. Si no fuera transporte de O2 desde los pulmones hasta los tejidos periféricos, por el efecto Haldane, la sangre permanecería en la curva roja y en el transporte de CO2 en la dirección contraria y en la amor- el aumento de la Pco2 haría que el contenido de CO2 aumentara tiguación de los H +. Todas estas funciones están íntimamente tan solo ∼2,7 ml/dl. Así, a una Pco2 de 46 mmHg, la disminución interrelacionadas: la Pco2 y el pH influyen en la curva de diso- de la Po2 que se produce cuando la sangre fluye por los capilares ciación de la Hb-O2 (efectos Bohr; v. fig. 29-5), y la Po2 influye sistémicos permite que la sangre capte ∼50% más CO2 (es decir, en la curva de disociación del CO2 (efecto Haldane; v. fig. 29-10). 4, en lugar de 2,7 ml/dl). Visto de otra forma, si no fuera por el Una forma útil de ilustrar esta dependencia mutua es el dia­ efecto Haldane, la Pco2 de la sangre venosa mixta tendría que grama de O2-CO2, que revisaremos de nuevo en la página 691 aumentar hasta ∼49 mmHg para que la sangre transportara 4 ml/dl para comprender las diferencias regionales entre la Po2 y la Pco2 de CO2. La tabla 29-4 resume la manera en la que los cambios en alveolares.  CAPÍTULO 29 Transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre 659 En un sistema de coordenadas con la Pco2 en el eje de orde- correspondiente a 48 ml/dl. De forma similar, la sangre venosa nadas y la Po2 en el eje de abscisas, cada una de las curvas de la mixta (punto v ) está en la isopleta correspondiente a 52 ml/dl. figura 29-11 representa una isopleta de contenido de O2 idéntico Si se sigue esta isopleta de 52 ml/dl desde una Po2 de 40 mmHg en la sangre entera (del griego isos [igual] + pletein [estar lleno]). (punto v ) hasta, por ejemplo, 100 mmHg, se vería que la sangre Por ejemplo, la sangre arterial (punto a) está en la isopleta corres- podría transportar los mismos 52 ml/dl de CO2 solo si se aumentara pondiente a un contenido de O2 de 20,0 ml/dl, con coordenadas de la Pco2 desde 46 hasta casi 50 mmHg. Por tanto, a medida que Po2 = 100 mmHg y Pco2 = 40 mmHg. Si se sigue esta isopleta des- aumenta la Po2, el contenido de CO2 de la sangre disminuye (efecto de una Pco2 de 40 mmHg (punto a) hasta, por ejemplo, 46 mmHg, Haldane). Si no fuera por el efecto Haldane, todas las curvas rojas vemos que la sangre podría transportar los mismos 20,0 ml/dl serían líneas horizontales. La sangre equilibrada con el aire ins- de O2 solo si se aumenta la Po2 desde 100 hasta casi 105 mmHg. pirado (punto I) tendría un contenido de CO2 de cero. Por tanto, a medida que aumenta la Pco2, el contenido de O2 de la En la figura 29-11, la curva verde que conecta los puntos v , a sangre disminuye (efecto Bohr). Si no fuera por el efecto Bohr, todas e I representa todas las combinaciones posibles de Po2 y Pco2en las curvas azules serían líneas verticales. La sangre venosa mixta los pulmones normales. (punto v ) está en la isopleta de contenido de O2 correspondiente a 15,3 ml/dl, a una Po2 de 40 mmHg y una Pco2 de 46 mmHg. Si la sangre estuviera equilibrada con el aire inspirado (punto I), tendría una Po2 de 150 mmHg y una Pco2 de cero. BIBLIOGRAFÍA Cada una de las curvas rojas es una isopleta de contenido de CO2 idéntico. La sangre arterial (punto a) está en la isopleta La lista de referencias está disponible en www.StudentConsult.com. © Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito.