Relación de la hemoglobina con la presión parcial de oxígeno
Retroalimentando el principio de difusión de los gases; la capacidad que tiene el oxígeno de difundir desde los alveolos pulmonares a la sangre capilar se debe porque la presión parcial de oxígeno (PO2) en los alveolos es mayor que en la sangre. Por el contrario, cuando el O2 se ha metabolizado a nivel celular para generar CO2, la presión parcial de dióxido de carbono intracelular aumenta, lo que hace que este compuesto difunda hacia los capilares tisulares.
Cuando la hemoglobina reducida (Hb) se convierte por completo en oxihemoglobina (Hb-O2), se dice que la hemoglobina está totalmente saturada, mientras que cuando la hemoglobina está formada por una mezcla de Hb y Hb-O2, se dice que se encuentra parcialmente saturada.
El porcentaje de saturación de la hemoglobina expresa la saturación promedio de la hemoglobina con oxígeno. Por ejemplo, si cada molécula de hemoglobina se unió con dos moléculas de O2, la hemoglobina está saturada en un 50% porque cada molécula de Hb puede fijar un máximo de cuatro moléculas de O2
¿Qué debemos recordar siempre?
- Cuando la PO2 es alta, la hemoglobina se une con grandes cantidades de O2 y está saturada casi en un 100%
- Cuando la PO2 es baja, la hemoglobina sólo está parcialmente saturada
En resumen, , cuanto más alta es la PO2 , más O2 se une a la hemoglobina, hasta que todas las moléculas disponibles de hemoglobina se saturan. Por lo tanto, en los capilares pulmonares, donde la PO2 es alta, una gran cantidad de moléculas de O2 se une a la hemoglobina.
En los capilares de los tejidos, donde la PO2 es menor, la hemoglobina no retiene tantas moléculas de O2 y el O2 disuelto pasa por difusión a las células de los tejidos. Se debe tener en cuenta que la hemoglobina aún está saturada con O2 en un 75% a una PO2 de 40 mm Hg, que es la PO2 promedio de las células de una persona en reposo.
¿Qué pasa cuando la PO2 oscila entre 60 y 100 mmHg?
Cuando la PO2 oscila entre 60 y 100 mm Hg, la hemoglobina está saturada con O2 en un 90% o más. De esta manera, la sangre que transcurre por los pulmones se carga casi completamente con O2 aun cuando la PO2 del aire alveolar descienda hasta 60 mm Hg.
Curva de disociación de la hemoglobina
El porcentaje de saturación de la hemoglobina se describe con la curba de disociación de O2-hemoglobina; donde el elemento más destacado es su forma sigmoidal. Para entender su comportamiento, hay que recalcar que el porcentaje de saturación no incrementa linealmente cuando aumenta la PO2. No obstante, este incrementa bruscamente cuando la PO2 sube desde 0 hasta unos 40 mmHg, y después los niveles se estabilizan entre 50 y 100 mmHg
¿Por qué tiene una forma sigmoidea?
La forma de la porción con mayor pendiente de la curva resulta de un cambio de afinidad de los grupos hemo por el oxígeno, de forma que se unen a cada molécula sucesiva de O2:
- La unión de la primera molécula de O2 a un grupo hemo AUMENTA la afinidad para la segunda molécula de O2.
- La unión de la segunda molécula de O2 aumenta la afinidad para la tercera molécula, y así sucesivamente.
Finalmente, la afinidad para la cuarta molécula de oxígeno es máxima y se produce a valores de PO2 entre aproximadamente 60 y 100 mmHg, este fenómeno lleva como nombre cooperación positiva.
Un punto fundamental en la curva de asociación de O2-hemoglobina es la P50, que representa la PO2 a la cual la hemoglobina está saturada al 50% (cuando dos de los cuatros grupos hemo están unidos a oxígeno).
- Un incremento de la P50 refleja una disminución de la afinidad.
- Un decremento de la P50 indica un aumento de la afinidad.
Carga y descarga de oxígeno
Retomando lo anterior, la forma sigmoidal de la curva ayuda a explicar por qué el oxígeno se libera dentro de la sangre capilar-pulmonar a partir del gas alveolar y se descarga a partir de los capilares pulmonares al interior de los tejidos.
Los valores máximos de la PO2 en sangre arteria sistémica, la afinidad de la hemoglobina por el O2 es máxima; y a los valores minimos de PO2 en sangre venosa mezclada, la afinidad por el O2 es mínima.
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