Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-1039

Vista previa del material en texto

Intercambio de gases 1005
res, conduciendo a una respiración más rápida. A medida que los pul-
mones eliminan bióxido de carbono, la concentración de los iones de 
hidrógeno en la sangre y otros fl uidos del cuerpo decrece y se restablece 
la homeostasis.
Algo interesante es que la concentración de oxígeno no suele des-
empeñar un papel importante en regular la respiración. Sólo si la presión 
parcial del oxígeno desciende notablemente los quimiorreceptores en la 
aorta y las arterias carótidas son estimulados para enviar mensajes a los 
centros respiratorios.
La respiración profunda, que ocurre cuando hay ansiedad y en mu-
chas enfermedades respiratorias, provoca hipoxia, una defi ciencia en 
oxígeno. Incluso una respiración profunda rápida resulta en hipoxia por-
que el aire viciado no se limpia en las vías respiratorias y los pulmones 
no son ventilados. La hipoxia causa somnolencia, fatiga mental, dolor 
de cabeza y algunas veces euforia. La capacidad para pensar y emitir 
juicios se daña, así como la habilidad para realizar tareas que requieren 
coordinación.
necesita más oxígeno que cuando estudia biología. Cuando se hace ejer-
cicio, la tasa de respiración celular aeróbica aumenta, produciendo más 
bióxido de carbono. El cuerpo debe desechar este bióxido de carbono 
mediante un incremento en la ventilación.
La concentración de bióxido de carbono es el estímulo químico más 
importante para regular la frecuencia respiratoria. Quimiorreceptores 
especializados en la médula y en las paredes de la aorta y las arterias ca-
rótidas son sensibles a los cambios en la concentración de bióxido de 
carbono en las arterias. Cuando se les estimula, envían impulsos a los 
centros respiratorios, lo que incrementa la frecuencia respiratoria.
Los quimiorreceptores en las paredes de la aorta, denominados cuer-
pos aórticos, y los de las paredes de las arterias carótidas, los cuerpos caroti-
deos, son sensibles a cambios en las concentraciones de iones de hidrógeno 
y de oxígeno, así como en los niveles de bióxido de carbono. Recuerde que 
un aumento en la concentración de bióxido de carbono incrementa los io-
nes de hidrógeno (del ácido carbónico) y disminuye el pH de la sangre. 
Incluso una ligera disminución en el pH estimula estos quimiorrecepto-
La enzima anhidrasa carbónica (en los glóbulos rojos) convierte el bióxido de carbono en ácido carbó-
nico; el ácido carbónico se disocia, produciendo iones de hidrógeno y iones de bicarbonato. Alrededor 
de 60% del bióxido de carbono es transportado en el plasma como iones de bicarbonato.
CO2
CO2
CO2 
CO2 
H2CO3
Ácido carbónico
HCO3
– 
Bicarbonato
HCO3
– 
Bicarbonato
+ H+
 H+
Hemoglobina
H2O
CO2 + H2O
Anhidrasa 
carbónica
Célula de tejido
Plasma Tejido 
capilar de 
la pared
Glóbulo rojo
Cl–
Cl–
Desplazamiento 
de cloruro
(a) En los tejidos, el bióxido de carbono se difunde de las células 
hacia el plasma. La mayor parte del bióxido de carbono entra en los 
glóbulos rojos, donde la enzima anhidrasa carbónica lo convierte 
rápidamente en ácido carbónico. El ácido carbónico se disocia, 
produciendo iones de bicarbonato (HCO3
–) y H+. A medida que los 
iones de bicarbonato se mueven hacia el plasma, los iones de cloruro
los reemplazan. La hemoglobina se combina con H+, evitando
una disminución del pH. 
CO2
CO2
CO2 
CO2 
H2CO3
Ácido carbónico
HCO3
– 
Bicarbonato
HCO3
– 
Bicarbonato
+ H+
 H+
Hemoglobina
H2O
CO2 + H2O
Desplazamiento 
de cloruro
Tejido 
capilar 
de la pared
Alveolos
Cl–
Cl–
(b) En los pulmones, el bióxido de carbono se difunde fuera del 
plasma y hacia los alveolos. Las reacciones descritas en (a) se 
invierten. Los iones de bicarbonato se difunden del plasma hacia los 
glóbulos rojos. El H+ liberado de la hemoglobina se combina con los 
iones de bicarbonato, produciendo ácido carbónico. El bióxido de 
carbono producido a partir del ácido carbónico se difunde fuera de la 
sangre y hacia los alveolos.
Plasma
FIGURA 46-11 Transporte de bióxido de carbono
PUNTO CLAVE
46_Cap_46_SOLOMON.indd 100546_Cap_46_SOLOMON.indd 1005 13/12/12 16:2313/12/12 16:23