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c. Facilita el movimiento de oxígeno dentro del músculo. d. Es un monómero. Presenta una sóla cadena polipeptí- dica con un único grupo hemo, por lo que la mioglo- bina no puede presentar el fenómeno de cooperativi- dad, y su curva de disociación-saturación es hiperbólica y no sigmoidea (su coeficiente de Hill es 1.0; mientras que el de la hemoglobina es de 2.8). Ello la convierte en una proteína poco efectiva para el transporte y la liberación de oxígeno desde los alveolos pulmonares hacia los tejidos. 30.4 GASES EN LA SANGRE Una de las funciones fundamentales de la sangre es la de facilitar el intercambio gaseoso entre las células y el exterior del organismo. En lo que respecta al oxígeno, se trata de un gas poco soluble en agua (5mL/L), por lo que se transporta fundamentalmente unido a la hemoglobina. Por el contrario, el dióxido de carbono es más soluble y se transporta de tres formas distintas: a. Disuelto en el plasma y los eritrocitos (6%). b. En forma de bicarbonato (HCO3 –) (70%). c. Unido a la hemoglobina (24%). Tanto el oxígeno, como el dióxido de carbono, deben atrave- sar una serie de membranas para llegar a las estructuras a las que van dirigidos. Así, han de cruzar el epitelio alveolar, el endotelio capilar y la membrana del erotrocito. Todos estos transportes se producen por difusión, migrando desde los compartimentos con mayor presión parcial hacia los de menor presión parcial del gas correspondiente. De esta forma, en lo que se refiere al oxígeno, en el alveo- lo pulmonar, la presión parcial se encuentra en torno a los 105 torr, y en el interior del eritrocito, en la circulación veno- sa en torno a los 40 (difusión hacia el eritrocito). En los teji- dos, la presión en el interior del eritrocito en la circulación arterial, es de 95 torr, mientras que en las células tisulares su valor oscila entre 5 y 40, con un valor promedio de 23 (difu- sión hacia los tejidos). En el caso del dióxido de carbono, la situación es la opues- ta: en el alveolo, la presión es de 40 torr, mientras que en el eri- trocito de la sangre venosa es de 46 (difusión hacia el alveolo). En los tejidos, la presión en las células es de 60 torr, mientras que en el interior del eritrocito en la circulación venosa, es de unos 40 (difusión hacia el eritrocito). En todos los casos, dada la mayor solubilidad del dióxido de carbono, la difusión de este gas es superior a la del oxígeno. Por ello, las diferencias de pre- sión necesarias para la difusión del dióxido de carbono son menores que las necesitadas para la difusión del oxígeno. El transporte del dióxido de carbono se basa en el equili- brio, ya citado anteriormente, de dicho gas con el bicarbonato: ↑ CO2 + H2O p H2CO3 p HCO3 – + H+ [30.1] Los eritrocitos contienen una enzima característica, la anhi- drasa carbónica, que cataliza la reacción y hace que el equi- Bioquímica de la sangre | 525 Recuadro 30-2. MONÓXIDO DE CARBONO Y HEMOGLOBINA El monóxido de carbono (CO) es un gas que se origina en las combustiones incompletas de carbón, butano, propa- no, gasolina y gasóleo. Es un gas tóxico que se combina con la ferrohemoglobi- na, bloqueando el transporte de oxíge- no. El CO se une al grupo hemo libre (en ausencia de globina) con una fuerza 25 000 veces superior a la de la unión del O2. Sin embargo, la afinidad de la hemoglobina por el CO es sólo 200 veces superior a la que presenta por el O2. La razón para esta disminución de afinidad es estereoquímica. La presen- cia de un residuo de histidina (distal) en la globina obliga a la molécula de CO a adoptar una estructura forzada en su unión a la hemoglobina, por lo que el enlace se halla dificultado. Este impedimento estérico ha per- mitido a la hemoglobina (y a otras hemoproteínas) discriminar, favorecien- do la unión de O2 frente a la de CO. Si no existiera este impedimento, el CO endógeno fisiológico (procedente del catabolismo del grupo hemo) sería sufi- ciente para ocasionar la muerte. En con- diciones normales, este CO endógeno sólo bloquea aproximadamente un 1% de los sitios de unión, lo que no supone mayor problema. En los fumadores (con niveles de saturación de hemoglobina por CO del 4-8%), el gas resultaría letal de no existir el mecanismo citado. Además de la unión competitiva del CO, que reduce la cantidad de O2 transportado, la pérdida de la coopera- tividad implica que el O2 unido no se libere con la habitual facilidad en los tejidos. Así, con niveles de saturación por CO del 10-20%, se origina una apreciable anoxia tisular que ocasiona insuficiencia respiratoria con el esfuer- zo. Con saturaciones del 30-50% se producen cefaleas, náuseas, confusión y desvanecimiento con el esfuerzo. Las saturaciones superiores al 80% son letales. El diagnóstico de laboratorio se rea- liza por determinación de carboxihemo- globina, utilizando un método espectro- fotométrico. El tratamiento consiste en el suministro de O2 al paciente; en ese caso, el CO se disocia rápidamente de la hemoglobina y se elimina por los pul- mones. 30 Capitulo 30 8/4/05 12:17 Página 525 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE III EL NIVEL MOLECULAR EN BIOMEDICINA 30 BIOQUÍMICA DE LA SANGRE 30.4 GASES EN LA SANGRE
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