Del Transporte de oxigeno representa un proceso fisiológico en el organismo en el que el oxígeno se transporta desde los alvéolos a todas las células del cuerpo. Se trata de procesos físicos y químicos complejos que están estrechamente vinculados entre sí. Si estos procesos se alteran, es posible que el cuerpo no tenga suficiente oxígeno.
¿Qué es el transporte de oxígeno?
Para generar energía en el organismo se oxidan carbohidratos, grasas y proteínas. Esta oxidación también se conoce como combustión y requiere oxígeno como reactivo. Sin embargo, las oxidaciones deben tener lugar en todas las células del cuerpo para generar energía, por lo que es necesario transportar el oxígeno en el aire requerido para esto desde los alvéolos pulmonares de manera uniforme a todas las áreas del cuerpo. Esto solo se puede hacer mediante transporte de oxígeno.
El transporte de oxígeno depende de determinadas variables y factores de influencia física y química. Hay dos formas de transporte posibles. La mayor parte del oxígeno está unido de forma reversible a un átomo de hierro en la hemoglobina mediante un enlace complejo. En menor medida, el oxígeno también se puede disolver directamente en el plasma sanguíneo.
El oxígeno se difunde desde los alvéolos pulmonares (alvéolos) hacia el plasma sanguíneo. Cuanto mayor es la presión parcial en los alvéolos, más oxígeno ingresa a la sangre. La sangre rica en oxígeno fluye primero hacia el ventrículo izquierdo y desde allí se transporta como sangre arterial a través de las arterias a los órganos y células diana.
Tanto el unido reversiblemente a la hemoglobina como el oxígeno libremente disuelto en el plasma sanguíneo se liberan allí y llegan a las células individuales. Aquí es donde se crea el dióxido de carbono producto de la combustión, que, junto con el oxígeno no utilizado, regresa a la arteria pulmonar a través del torrente sanguíneo venoso. En los pulmones, se libera y exhala dióxido de carbono y, al mismo tiempo, se absorbe nuevo oxígeno en la sangre a través de los alvéolos.
Función y tarea
La función más importante del transporte de oxígeno es distribuir el oxígeno inhalado de manera uniforme a todas las células del cuerpo. Este representa el mayor desafío del transporte de oxígeno.
En las células del cuerpo, los portadores de energía, carbohidratos, grasas y proteínas, se oxidan con la liberación de energía. La energía sustenta todos los procesos de la vida. Si se interrumpiera el suministro de oxígeno, las células afectadas morirían. Cuando hay una mayor necesidad de oxígeno, como durante el trabajo físico, se debe transportar más oxígeno que durante las fases de descanso.
En tal caso, es necesario que la diferencia en la concentración de oxígeno entre los alvéolos pulmonares y el plasma sanguíneo sea mayor que cuando la demanda es menor. La frecuencia respiratoria y cardíaca aumentan en consecuencia. La presión parcial de oxígeno aumenta. De esta forma, se disuelve más oxígeno en el plasma sanguíneo o se une a la hemoglobina.
La hemoglobina forma compuestos complejos con el hierro, que después de absorber la primera molécula de oxígeno también pueden unir aún más moléculas de oxígeno. La unidad básica de la hemoglobina, el hemo, es un complejo de hierro (II) con cuatro moléculas de globina. El átomo de hierro del hemo puede unir hasta cuatro moléculas de oxígeno. Cuando se une la primera molécula de oxígeno, la conformación del hemo cambia de tal manera que se facilita aún más la absorción de oxígeno. El color de la hemoglobina cambia de rojo oscuro a rojo claro.
La carga de hemoglobina depende de varios factores físicos y químicos que están estrechamente relacionados. Hay un efecto cooperativo, que se manifiesta en una afinidad creciente por el oxígeno de la hemoglobina con su carga más alta.
Sin embargo, un valor de pH bajo con una presión parcial de dióxido de carbono alta favorece una liberación completa del oxígeno de la hemoglobina. Lo mismo se aplica si la temperatura aumenta. Los cambios en estas condiciones físicas tienen lugar dentro del alcance de diferentes estados de actividad del cuerpo, de modo que el suministro de oxígeno del organismo se coordina de manera óptima con un transporte de oxígeno que funciona normalmente.
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Si el cuerpo ya no recibe oxígeno de manera óptima, puede provocar restricciones funcionales y falla de los órganos afectados. El oxígeno no se puede almacenar en el cuerpo. Por lo tanto, el transporte de oxígeno activo debe mantenerse constantemente durante todos los procesos de la vida. Sin embargo, si el suministro de oxígeno solo se interrumpe durante unos minutos, el resultado suele ser un daño orgánico irreversible o incluso una insuficiencia orgánica.
Una circulación sanguínea que funcione de manera óptima es un requisito previo para el transporte fluido de oxígeno. Las alteraciones del sistema circulatorio debido a cambios vasculares arterioscleróticos, coágulos de sangre o bloqueos pueden afectar significativamente el suministro de oxígeno al cuerpo.
Si los vasos sanguíneos se estrechan, la presión arterial aumenta para seguir suministrando oxígeno a los órganos. En caso de ataque cardíaco, accidente cerebrovascular o embolia pulmonar, el suministro de sangre y, por lo tanto, el suministro de oxígeno pueden bloquearse por completo.
Otras causas de un suministro insuficiente de oxígeno al cuerpo son diversas enfermedades cardíacas que están asociadas con una reducción en la capacidad de bombeo. Estos incluyen insuficiencia cardíaca general, arritmias cardíacas o enfermedad cardíaca inflamatoria. En última instancia, esto significa que no puede llegar suficiente sangre a los órganos diana relevantes.
Sin embargo, un suministro insuficiente de oxígeno al organismo también puede resultar de enfermedades de la sangre o ciertos tipos de intoxicación. Por ejemplo, la molécula de monóxido de carbono compite con la molécula de oxígeno por los sitios de unión en la hemoglobina debido a una estructura molecular similar. La intoxicación por monóxido de carbono no es más que un suministro insuficiente de oxígeno, que puede provocar la muerte por asfixia.
Además, existen diversas enfermedades sanguíneas genéticas que afectan la estructura de la hemoglobina y provocan una deficiencia crónica de oxígeno. La anemia de células falciformes se puede mencionar aquí como ejemplo. Otras formas de anemia (anemia) también resultan en una falta constante de oxígeno.
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