CONTENIDO DE OXÍGENO EN LA SANGRE

    El contenido de O2 en sangre depende de tres factores fundamentales, el O2 disuelto y el transportado por la hemoglobina, que, a su vez, depende de la cantidad de hemoglobina (Hb) y el porcentaje de saturación (S) de la Hb.

     El O2 disuelto sigue la ley de Henry, que establece que, a temperatura constante, la cantidad de gas que se disuelve en un líquido es proporcional a la presión parcial del gas: QO2= α PO2, donde α es la solubilidad del oxigeno y vale 0.023 ml de oxigeno por ml de sangre por atmósfera de presión parcial (ó lo que es lo mismo 0,003 ml de oxígeno por decilitro de sangre y mm de Hg de presión).

    Veamos algunos ejemplos. La cantidad de oxigeno disuelto en 100 ml de sangre con PO2 = 40 mm Hg será: 100*0.023*40/760 = 0,121; con PO2 = 100 mm Hg será: 100*0.023*100/760 = 0,302 en los dos casos ml de O2 por 100 ml de sangre. Como puede ver no es una cantidad muy alta. Si, en promedio, el flujo sanguíneo es 5 l/min  nos da un flujo de O2: 5000*0.0030 = 15 ml/min de O2 transportado en la sangre arterial lo que supone menos del 6% del consumo de O2 en reposo.

    Pero la sangre es capaz de transportar mucho más oxígeno, gracias a que éste se combina, en forma reversible con la Hb. Así un mol del tetrámero de Hb se combina con 4 moles de O2. Como el peso molecular de la Hb4 es 64458 y 1 mol de O2 ocupa 22400 ml (en condiciones STPD), un gramo de Hb se combinará con 22400*4/64458 = 1.39 ml de O2 y como en 100 ml de sangre normal hay 15 g de Hb, podrán trasportar un total 15*1.39= 20.85 ml de O2.  SI TODA LA Hb ESTUVIERA UNIDA AL OXIGENO. Es decir, si la saturación de la Hb por O2 fuese del 100%"
 

    La saturación de la Hb depende de la PO2 según una curva de forma sigmoidea, que se obtiene midiendo el contenido de O2 de una solución de Hb cuando se expone a presiones crecientes de O2. Existe una formula empírica aproximada para calcular la saturación de la Hb si conocemos la PO2 y la P50 (que es la PO2 para la que la saturación es precisamente 0.5 o 50%)
 
                                                                 S = 1/(1 + P50n PO2-n) con n=2.72

    Veamos la forma de la curva de disociación de la Hb. Es esencial comprender que su forma impide considerar que la relación entre PO2 y contenido se oxígeno sea directamente proporcional. Esto impide utilizar la regla de tres para estimar el contenido de oxígeno a partir de la PO2, es imprescindible utilizar para ello la saturación de hemoglobina.

Con n= 2.72: PCO2= 40  mmHg:  pH = 7.4:  T = 37ºC:  P50 = 26.5 mmHg :  Hb = 15 g/dl



En conclusión para obtener el contenido de oxigeno necesitaremos:
1.- la presión parcial de oxigeno
2.- la concentración de Hb
 

    A partir de la PO2 y la curva de saturación obtenemos el porcentaje de saturación de la Hb, que multiplicado por la capacidad de transporte de oxigeno y por la concentración de Hb nos dará el O2 combinado. Si le sumamos el disuelto tendremos el oxigeno total

O2 total = S * Cap.O2 * [Hb] + α * PO2
 

    Para 100 ml de sangre, con 15 g de Hb y una PO2 de 90 mmHg tendremos:

C96O2=(0.96*1.39*15)+(100*0.023*90/760) =  20.016 + 0.272 = 20.288 ml O2/100 ml de sangre o 20,288 ml O2/dl sangre.

    Si queremos conocer el contenido en un litro de sangre habrá que multiplicar por 10, mientras que la cifra por ml de sangre se obtendrá dividiendo entre 100.
 

    Es importante el hecho de que el O2 disuelto representa sólo un 1.34% del total  transportado , en este caso.
 

    Vea Vd. la forma de la curva de disociación de la Hb cuando la concentración de Hb disminuye a la mitad
 

Con n = 2.72:  PCO2 = 40:  pH = 7.4:  T = 37ºC:  P50 = 26.5:  Hb = 7.5g/dl
 


    Si la superpone con la anterior verá que son idénticas. Supongo que no se habrá sorprendido por ello. En efecto la curva de disociación no depende de la cantidad de Hb sino de su estructura y del pH, PCO2, temperatura y concentración de 2-3 DPG del medio. Lo que si ocurrirá es que con la misma PO2 la cantidad o contenido de oxigeno será la mitad ya que hay la mitad de hemoglobina igualmente saturada.

    El problema con la curva de disociación de la Hb es que su forma depende de P50 y esta su vez, depende de factores que varían en el organismo, durante el recorrido de la sangre por el sistema cardiovascular. Veamos gráficamente el efecto sobre la curva con P50 de 27 de una modificación de P50 a valores de 17 y 37 mm Hg de PO2


    Como habrá visto para una misma PO2 (40) tenemos porcentajes de saturación que dependen de la P50. Cuanto mayor es la P50 más desplazada hacia la derecha está la curva y menor es la afinidad de la Hb por el oxigeno, es decir mayor debe ser la PO2 para obtener un determinado porcentaje de saturación. Así para PO2=40 y con tres valores de P50 (17, 27 y 37) tendremos:

con P50=17 será S= 91,11%
con P50=27 será S= 74,44%
con P50=37 será S= 55,88%
Compruébelo en la gráfica


Desplazan la curva hacia la derecha
1.- pH menores que 7.4
2.- T mayor de 37 C (310 K)
3.- PCO2 mayor de 40 mm Hg
4.- DPG mayor de 14.6 µM/gHb

Desplazan la curva a la izquierda
1.- pH mayores que 7.4
2.- T menor de 37 C (310 K)
3.- PCO2 menor de 40 mm Hg
4.- DPG menor de 14.6 µM/gHb


    Estamos ya en condiciones de calcular los valores de contenido de O2 en la sangre, con tal de conocer las condiciones de pH, temperatura, PCO2, [DPG] y PO2.

 

 

última revisión miércoles, 18 agosto 2010 por miguel de córdoba