Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-1038

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1004 Capítulo 46 
dosis respiratoria. En esta situación el bióxido de carbono es producido 
más rápido de lo que es expulsado por los pulmones. Como resultado, la 
concentración de ácido carbónico en la sangre aumenta. Cuando el pH 
de la sangre desciende por debajo de 7, el sistema nervioso central se de-
prime y la persona se desorienta. La acidosis respiratoria sin tratamiento 
puede provocar coma y muerte.
La respiración es regulada por 
centros respiratorios en el cerebro
La respiración es un proceso rítmico e involuntario regulado por centros 
respiratorios en el tronco encefálico (vea la fi gura 46-6). El ritmo básico 
de la respiración es regulado por grupos de neuronas en la médula. Estas 
neuronas envían una ráfaga de impulsos al diafragma y a los músculos 
intercostales externos que los hace contraerse. Al cabo de varios segun-
dos, estas neuronas se vuelven inactivas, los músculos se relajan y ocurre 
la exhalación. Los centros respiratorios en el puente de Varolio ayudan 
a controlar la transición de inspiración a exhalación. Estos centros pue-
den estimular o inhibir los centros respiratorios en la médula. El ciclo 
de actividad e inactividad se repite, de modo que en reposo una per-
sona respira alrededor de 14 veces por minuto. La sobredosis de algunos 
medicamentos, como barbitúricos, deprime los centros respiratorios y 
puede conducir a insufi ciencia respiratoria.
El ritmo básico de la respiración cambia en respuesta a las necesi-
dades del cuerpo. Cuando una persona juega un rápido partido de tenis, 
y la de oxígeno es baja, por lo que 
la hemoglobina descarga rápida-
mente el oxígeno.
El oxígeno y el bióxido de 
carbono unidos a la hemoglobina 
en los glóbulos rojos no contri-
buyen a las presiones parciales 
que rigen la difusión. La carga y 
descarga de gases en la hemoglo-
bina dependen de las presiones 
parciales del plasma y el fl uido in-
tersticial (que son determinadas 
por los gases disueltos en estos 
fl uidos).
El bióxido de carbono 
es transportado 
principalmente como 
iones de bicarbonato
La sangre transporta bióxido de 
carbono en tres formas. Alrede-
dor de 10% del bióxido de car-
bono se disuelve en el plasma. 
Otro 30% entra en los glóbulos 
rojos y se combina con la hemo-
globina. Debido a que el enlace 
entre la hemoglobina y el bióxido 
de carbono es muy débil, la reac-
ción es fácilmente reversible. La 
mayoría del bióxido de carbono 
(alrededor de 60%) se mueve por 
el plasma como iones de bicar-
bonato (HCO3–).
En el plasma, el bióxido de carbono se combina lentamente con 
agua para formar ácido carbónico. Esta reacción se lleva a cabo mucho 
más rápido dentro de los glóbulos rojos como resultado de la acción de 
la enzima anhidrasa carbónica (FIGURA 46-11). El ácido carbónico se 
disocia, formando iones de hidrógeno y iones de bicarbonato.
 Anhidrasa
 carbónica
 CO2 + H2O ¬¡ H2CO3 ¡ H+ + HCO3−
Bióxido Agua Ácido Ion de Ion de
de carbono carbónico hidrógeno bicarbonato
La mayoría de los iones de hidrógeno liberados del ácido carbónico 
se combinan con la hemoglobina, que es un amortiguador muy efi caz. 
Muchos de los iones de bicarbonato se difunden hacia el plasma. La 
acción de la anhidrasa carbónica en los glóbulos rojos mantiene un gra-
diente de difusión para que el bióxido de carbono se mueva hacia dentro 
y luego hacia fuera de los glóbulos rojos. A medida que los iones de bicar-
bonato con carga negativa se mueven fuera de los glóbulos rojos, los iones 
de cloruro (Cl–) en el plasma se difunden hacia los glóbulos rojos para 
remplazarlos, un proceso conocido como cambio o desplazamiento de 
cloruro. En los capilares alveolares, el CO2 se difunde fuera del plasma y 
hacia los alveolos. Conforme decrece la concentración de CO2, la secuen-
cia de la reacción recién descrita se invierte.
Cualquier condición (como el enfi sema) que interfi era con la elimi-
nación de bióxido de carbono por los pulmones puede conducir a aci-
A medida que la concentración de oxígeno crece, el porcentaje de hemoglobina 
que se combina con el oxígeno aumenta.
20
40
60
80
100
0
Presión parcial del oxígeno (mm Hg)
20 40 60 80 100
P
or
ce
nt
aj
e 
de
 s
at
ur
ac
ió
n 
de
 O
2
Sangre pobre en 
oxígeno regresa de 
los tejidos
Sangre rica 
en oxígeno 
sale de los 
pulmones
20
40
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0
Presión parcial del oxígeno (mm Hg)
20 40 60 80 100
P
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de
 s
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n 
de
 O
2
7.6 7.4 7.2
00
(a) Curva de disociación de 
oxígeno-hemoglobina normal. Observe la 
relación entre la presión parcial del oxígeno y 
el porcentaje de saturación de O2 de la 
hemoglobina. El oxígeno se une a la hemo-
globina en los pulmones y se desprende de la 
hemoglobina en los tejidos.
(b) Efecto del pH sobre la curva de 
oxígeno-hemoglobina (efecto Bohr). El pH 
normal de la sangre humana es 7.4. Encuentre 
la ubicación sobre el eje horizontal donde la 
presión parcial del oxígeno es 40 y siga la 
línea hacia arriba a través de las curvas. 
Observe que la saturación de la hemoglobina 
con oxígeno difiere entre las tres curvas, 
inclusive si la presión parcial del oxígeno es la 
misma. La carga de oxígeno aumenta a mayor 
pH (7.6). A menor pH (7.2) la hemoglobina 
descarga más oxígeno.
FIGURA 46-10 Animada Curvas de disociación de oxigeno-hemoglobina
PUNTO CLAVE
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	Parte 7 Estructura y procesos vitales en animales 
	46 Intercambio de gases
	46.3 El sistema respiratorio de los mamíferos
	El bióxido de carbono es transportado principalmente como iones de bicarbonato
	La respiración es regulada por centros respiratorios en el cerebro