El oxígeno (O2) es transportado tanto físicamente disuelto en la sangre como químicamente combinado con la hemoglobina (Hb) en los eritrocitos. El O2 disuelto en la sangre no satisface las demandas metabólicas, por lo tanto, la Hb es indispensable para que el sistema cardiovascular proporcione suficiente O2 que satisfaga las demandas de los tejidos. La función principal de la Hb es transportar O2 y eliminar dióxido de carbono (CO2).
La Hb se compone de 4 cadenas de proteína (globina), cada una asociada con un grupo hemo que contiene hierro ferroso y puede unirse a una molécula de O2, por tanto, cada molécula de Hb tiene la capacidad de unirse a 4 moléculas de O2.
La Hb se combina rápidamente y de forma reversible con el O2, esta reversibilidad permite que se libere O2 hacia los tejidos. Una manera de expresar la proporción de O2 que está unida a la Hb es como porcentaje de saturación, de acuerdo a la siguiente ecuación:
Esto es igual al contenido de O2 en la sangre dividido por la capacidad de transporte de O2 de la Hb en la sangre multiplicada por 100.
La curva de disociación de Hb, es una representación gráfica de la relación que existe entre la presión parcial de oxígeno (PO2) y el porcentaje de saturación de Hb (Oxihemoglobina HbO2). Esta curva ilustra la facilidad con la que la Hb se une y libera O2 en respuesta a los cambios en los niveles de O2.
Figura 1. Curva de disociación de la hemoglobina
La relación entre la PO2 y la HbO2 no es lineal, de manera que forma una curva sigmoidal, (asemeja a una forma de "S"). La curva sigmoidea es un gráfico de 4 reacciones en lugar de una, es decir es el resultado de la unión cooperativa de las 4 subunidades de Hb. La unión ocurre de manera secuencial en 4 pasos y cada combinación facilita la siguiente.
Esta curva presenta una región empinada y se vuelve relativamente plana cuando la PO2 es a 70 mmHg, esto tiene gran importancia fisiológica porque la curva muestra que a una PO2 de 70 mmHg, la Hb está saturada con O2 aproximadamente al 94.1%; esta referencia es un factor crucial de seguridad, dado que, a pesar de una PO2 relativamente baja (70 mmHg), la Hb es capaz de cargar O2 suficiente a la sangre.
Conforme la sangre pasa desde las arterias hacia los capilares sistémicos, está expuesta a PO2 más baja, y el O2 es liberado por la Hb.
La trayectoria casi-vertical de la curva de disociación de la Hb en el rango de PO2 entre 40 y 10 mmHg significa que una disminución pequeña de la PO2, permite una disociación considerable de O2 y Hb, liberando de manera eficiente mayor cantidad de O2 a los tejidos que más lo necesiten.
Figura 2. Efectos del PH, PCO2 (presión parcial de CO2), temperatura, y 2-3 DFG (difosfoglicerato) sobre la curva de disociación de la hemoglobina.
La curva de disociación hemoglobina está influenciada por varios factores que comprometen la afinidad de la Hb por el O2. Estos factores hacen que la curva se desplace hacia la derecha o hacia la izquierda.
Desviación a la derecha (con reducción de la afinidad de la Hb por el O2 = mayor liberación de O2):
Ø Temperatura elevada
Ø PH bajo
Ø PCO2 elevada
Ø 2,3-DPG elevado
Desviación a la izquierda (con aumento de la afinidad de la Hb por el O2 = no hay liberación de mucho O2):
Ø Temperatura baja
Ø PH alto
Ø PCO2 baja
Ø 2,3-DPG disminuido
Finalmente, el monóxido de carbono (CO) es otro factor que afecta el transporte de O2, el CO tiene una afinidad mucho mayor por la Hb que el O2, por ende, puede bloquear de manera eficaz la combinación de O2, además el CO tiene un segundo efecto perjudicial: desvía hacia la izquierda la curva de disociación de oxihemoglobina, así, el CO puede evitar la carga de O2 hacia la sangre en los pulmones, interfiriendo con la entrega de O2 en los tejidos.
En general, la curva de disociación de la hemoglobina es un concepto fundamental para comprender cómo la Hb transporta y entrega O2 de manera efectiva a los tejidos de todo el cuerpo. Es decir, muestra la facilidad con la que la Hb se une y libera O2 en respuesta a los cambios en los niveles de O2.
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Bibliografía:
John B. West. Fisiología Respiratoria. Transporte de gases.10 ed. 2016.
Michael G. Levitzky. Pulmonary Phisiology. . Transporte de oxígeno y dióxido de carbono. 9th ed.2018
Realizado por: Dr. Alan Uriel Camacho Jiménez.
Revisado por: Dra. Irlanda Alvarado Amador
Edición : Dr. Arturo Cortés Telles Dr. Federico Isaac Hernández Rocha