1 de marzo de 2016

Difusión de los gases a los tejidos: ejemplo de O2 en Nitrox.


La difusión de los gases a los tejidos es análoga a la difusión que se produce entre el interior de los alveolos y la sangre perialveolar. Las estructuras que tienen que atravesar los gases en la difusión hacia los tejidos son: membrana del eritrocito, endotelio capilar, membrana basal del capilar, espacio intersticial y membrana celular. En este sentido difundirá el oxígeno porque pasa de la sangre a las células de los tejidos. El dióxido de carbono hará el trayecto contrario, pasando desde las células a los tejidos. Como siempre, todo va a estar determinado por la presión parcial del gas. Los factores que actúen sobre los gases van a condicionar la velocidad de difusión:
- Si las células de un tejido aumentan su metabolismo celular producirán más CO2, con lo que la concentración de este gas en el tejido aumentará y también lo hará su presión parcial, factor que determinará que difunda más rápido hacia los capilares. En cambio, cuando el metabolismo se reduce la producción de CO2 bajará y en consecuencia, se hará más lenta su difusión de vuelta a los capilares. 
- Si aumenta el flujo sanguíneo a un tejido aumentará la concentración de oxígeno en el intersticio y éste alcanzará más rápido el interior celular. Si el aporte sanguíneo  a un tejido se reduce, también se reducirá la velocidad de difusión del oxígeno hacia las células y éstas tendrán más dificultades para obtener energía, comprometiéndose la vida celular.

El oxígeno es menos soluble que el CO2 por lo que necesita diferencias de presión mayores para difundir a la misma velocidad. Como todos los gases, el oxigeno difunde desde las zonas de mayor presión parcial a las de menos. La presión parcial de oxígeno en el territorio arterial es de 95mm Hg; mientras que en el intersticio este valor es de 40 mm Hg. Así el oxígeno difunde desde el capilar al intersticio y desde éste al interior celular. Cuando la sangre atraviesa el extremo venoso del capilar la supresión parcial de oxígeno es de 40 mm HG, la misma que en el espacio intesticial. Esta sangre acaba en la aurícula derecha para pasar al ventrículo derecho, que la lleva al territorio alveolar para oxigenarla de nuevo. Posteriormente, la sangre retorna a la aurícula izquierda ya oxigenada (con una presión de oxígeno de 93 mm Hg). 

Mecanismo de transporte

El oxígeno es poco soluble en agua. Para solucionarlo, encontramos en la sangre unas células especializadas en el transporte de oxígeno:los eritrocitos o glóbulos rojos. Tal es la especialización de los eritrocitos en el transporte de oxígeno que la comunidad científica los considera "corpúsuclos celulares":han perdido el núcleo y la mayoría de los orgánulos. En efecto, el nucleo y los orgánulos se han eliminado para aumentar el espacio disponible para la proteína encargada de transportar el oxígeno: la hemoglobina. La hemoglobina es una proteína relativamente grande que posee 4 átomos de hierro, donde se fija el oxígeno. La hemoglobina se va uniendo al oxígeno a medida que aumenta la presión parcial de éste en la sangre. Esto se representa mediante una gráfico que se conoce como curva de saturación de la hemoglobina. Observamos que a una presión parcial de  95 mm Hg la saturación de la hemoglobina es del 97% y a 40 mmHg la saturación solamente baja al 75%. Por lo tanto, en cada paso por el territorio capilar unicamente se desprende el 22% del oxígeno unido a la hemoglobina. Asimismo hay diferentes sustancias que pueden actuar sobre la hemoglobina para aumentar o disminuir el oxígeno que ésta cede o capta:
- Acidez: Cuanto más ácido es el medio, más oxígeno libera la hemoglobina. El proceso bioquimico es: una enzima, la anhidrasa carbónica, cataliza la siguiente reacción: R1: CO2 + H2O <-->H2CO3 <-->H + + HCCO3-. Esta reacción se llama equilibrio. Si aumenta el CO2 la reacción se desplaza hacia la izquierda, lo que produce una mayor formación de protones. Por su parte, la hemoglobina al captar oxígeno libera un protón, según la reacción: R2: Hb - CO2 - H+ + O2 <-->Hb-O2 + CO2 + H+. El sentido funcional de las reacciones es que cuanto aumenta el metabolismo se produce más CO2, con lo que también aumentan los protones (la R1 se desplaza hacia la izquierda). Un aumento en los protones también repercute en la reacción 2, que se desplaza hacia la izquierda. El desplazamiento hacia la izquierda de la reacción 2 supone una mayor captación de CO2 por la hemoglobina y una mayor liberación de O2. Justo lo contrario de la situación original. Es un equilibrio, un mecanismo de retroalimentación negativa. Por eso la función pulmonar tiene capacidad para actuar en otro proceso homeostático fundamental como es la regulación del PH del medio interno. Si aumenta la eliminación de CO2 por los pulmones se reducirán las concentraciones de protones como hemos visto en la R1.
- Temperatura: Si la temperatura aumenta, aumenta el oxígeno que es cedido por la hemoglobina. Así durante el buceo, los músculos pueden aumentar 2-3 ºC la temperatura, la cantidad de oxígeno liberada es mayor.
- 2,3 Bifosfoglicerato (2,3-BPG): Esta sustancia aumenta su concentración en situaciones de falta de oxígeno (hipoxia) y tiene capacidad para interactuar con la hemoglobina y producir una mayor liberación de oxígeno.



Fisiólogo del Ejercicio (Ph.D.). Especialista en ejercicio físico como tratamiento coadyuvante de diferentes enfermedades y en readaptación fisico-deportiva postlesional.

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