FORMAS QUIMICAS EN LAS QUE SE TRANSPORTA CO2

FORMAS QUIMICAS EN LAS QUE SE TRANSPORTA CO2

TRANSPORTE DE CO2

El CO2 se produce a nivel las mitocondrias, como producto final del metabolismo celular. Desde las mitocondrias atraviesa el citoplasma, pasa a la sangre en los capilares tisulares y es llevado por la sangre al alvéolo, desde donde se elimina a la atmósfera gracias a la ventilación alveolar.

El CO2 es transportado en la sangre, tanto en combinaciones químicas como en solución física. Debido a que tiene la propiedad de hidratarse, formando ácido carbónico en una reacción reversible, el transporte de CO2 y su eliminación son parte fundamental del equilibrio ácido-base. La cantidad total de CO2 en la sangre arterial es de aproximadamente 48 volúmenes en 100ml de sangre.

TRANSPORTE EN EL PLASMA:

Se realiza en tres formas:

1.- Parte se mantiene disuelta físicamente en el plasma, dependiendo de la presión parcial de CO2 y de su coeficiente de solubilidad.

2.- Otra parte forma compuestos carbonímicos con las proteínas plasmáticas en una reacción rápida que no requiere de catalizador:

R-NH2 + CO2   R-NHCOO- + H+

3.- Una pequeña cantidad reacciona con el agua para formar ácido carbónico e implicarse en el equilibrio ácido-base:

CO2 + H2O   H2CO3 H+ + HCO3-

TRANSPORTE POR EL GLÓBULO ROJO

La mayor parte del CO2 que difunde desde los tejidos hacia los capilares entra al glóbulo rojo, donde se transporta en las siguientes formas:

1.-Una pequeña fracción permanece disuelta en el líquido dentro del glóbulo.

2.-Parte del CO2 se combina con los grupos amino de la hemoglobina para formar compuestos carbamínicos.

3.-La mayor parte del CO2 que penetra al glóbulo rojo a nivel tisular se hidrata como en el plasma, pero a mayor velocidad, ya que en el eritrocito existe una alta concentración de la enzima anhidrasa carbónica que cataliza la reacción. El bicarbonato que se forma se disocia en H+y HCO3. Los iones H+son captados por la hemoglobina y los aniones HCO3 salen del glóbulo rojo hacia el plasma, donde la concentración de este ión es menor, intercambiándose por el anión cloro (efecto Hamburger).

Al entregar O2 la Hb oxigenada se transforma en Hb reducida, que por ser un ácido débil tiene poder tamponador de H+. Con ello aumenta la capacidad de transporte de CO2 (efecto Haldane). De este modo, la entrega de O2 y la captación de CO2 que tienen lugar en los capilares sistémicos son dos procesos que se favorecen mutuamente: un aumento de la presión de CO2 en la sangre capilar, con la consiguiente disminución del pH, que facilita la entrega de O2 (efecto Bohr), a la par que el aumento de Hb reducida facilita la captación de CO2 (efecto Haldane).

En los pulmones, la PCO2 alveolar (40 mmHg) es menor que la PCO2 de la sangre venosa (46 mmHg) y las reacciones antes descritas se desplazan hacia la izquierda debido a que parte del CO2 difunde desde la sangre al alvéolo. Al mismo tiempo, la Hb reducida se oxigena, transformándose en un ácido más fuerte, lo que significa liberar CO2 del glóbulo rojo. Simultáneamente, el bicarbonato del plasma entra al eritrocito donde forma H2CO3, que se disocia en CO2 y H2O en presencia de la enzima anhidrasa carbónica. El CO2 formado difunde a través de la membrana del eritrocito al plasma, atraviesa la membrana alvéolo-capilar y es eliminado con la ventilación.

Aunque el CO2 es un residuo el metabolismo que el organismo debe eliminar, en su camino hacia la atmósfera es un determinante crucial del control de la ventilación y del equilibrio ácido-base.

Al realizar una espirometría en un espirómetro tradicional, como el que mostramos en la imagen anterior, se obtiene un gráfico en el que se representa en el eje de las X el tiempo y en el de las Y el volumen de aire.El trazado de la curva espirométrica inscribe hacia arriba la representación del aire inspirado y hacia abajo la del aire espirado y en él se aprecian los diferentes volúmenes y capacidades pulmonares. Cuando el paciente ventila a través del equipo, con una ventilación normal, entra o sale de sus pulmones una cantidad de aire que se denomina Volumen corriente y tiene un valor promedio normal de 500. Si se pide al paciente hacer una inspiración máxima, la cantidad extra de aire que entra en sus pulmones por encima de la inspiración normal, se nombra Volumen de reserva inspiratoria y tiene un valor normal promedio de 3 mil. Si se le pide al paciente hacer una espiración máxima, el volumen de aire que es capaz de desplazar de sus pulmones por encima de la espiración normal se denomina Volumen de reserva espiratoria y tiene un valor normal de mil cien. Aun haciendo un esfuerzo espiratorio máximo los pulmones no se vacían completamente. El volumen de aire que queda en los pulmones en esas condiciones se denomina Volumen residual, y como se habrán dado cuenta no se puede medir con el espirómetro tradicional; su valor se calcula con técnicas morfométricas o radiológicas y es en promedio de mil doscientos

tamponador de H+. Con ello aumenta la capacidad de transporte de CO2 (efecto Haldane). De este modo, la entrega de O2 y la captación de CO2 que tienen lugar en los capilares sistémicos son dos procesos que se favorecen mutuamente: un aumento de la presión de CO2 en la sangre capilar, con la consiguiente disminución del pH, que facilita la entrega de O2 (efecto Bohr), a la par que el aumento de Hb reducida facilita la captación de CO2 (efecto Haldane).

En los pulmones, la PCO2 alveolar (40 mmHg) es menor que la PCO2 de la sangre venosa (46 mmHg) y las reacciones antes descritas se desplazan hacia la izquierda debido a que parte del CO2 difunde desde la sangre al alvéolo. Al mismo tiempo, la Hb reducida se oxigena, transformándose en un ácido más fuerte, lo que significa liberar CO2 del glóbulo rojo. Simultáneamente, el bicarbonato del plasma entra al eritrocito donde forma H2CO3, que se disocia en CO2 y H2O en presencia de la enzima.

UNIDAD RESPIRATORIA. MEMBRANA RESPIRATORIA.

UNIDAD RESPIRATORIA

La unidad respiratoria está compuesta por bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, los atrios y los alvéolos. Las paredes alveolares son extremadamente delgadas, y en su interior existe una red casi sólida de capilares interconectados. Por tanto, es obvio que los gases alveolares están muy próximos a la sangre de los capilares; el intercambio gaseoso entre el aire alveolar y la sangre pulmonar, se produce a través de las membranas de todas las porciones terminales de los pulmones, no meramente en los propios alvéolos. Estas membranas se denominan colectivamente membrana respiratoria, llamada también membrana pulmonar.

MEMBRANA RESPIRATORIA

Está constituida por las siguientes capas

• Una capa de líquido que reviste el alvéolo y que contiene el agente tensioactivo que disminuye la tensión superficial del líquido alveolar:
• El epitelio alveolar compuesto de células epiteliales finas;
• Una membrana basal epitelial;
• Un espacio intersticial fino entre el epitelio alveolar y la membrana capilar;
• Una membrana basal del capilar que en muchos lugares se fusiona con la membrana basal epitelial;
• La membrana endotelial capilar.

A pesar de la cantidad de capas presentes, la membrana respiratoria tiene un espesor de tan solo 0,2 micras en algunos lugares, y es en promedio de 0,6 micras.

El diámetro del capilar es de tan solo micras, por lo que el hematíe debe deformarse, y su membrana se pone en contacto con la pared del capilar, entonces del Co2 no precisa atravesar cantidades significativas de plasma cuando difunde. Esto aumenta la velocidad de la difusión.