FISIOLOGÍA HUMANA-664

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INTRODUCCIÓN
La hidrólisis de la molécula de trifosfato de adenosi-
na (ATP) y difosfato de adenosina (ADP) constituye la
fuente inmediata de energía para la práctica totalidad de
los procesos metabólicos celulares:
ATP ↔ ADP + fósforo inorgánico + energía (1)
En los organismos aerobios, la producción de ATP se
efectúa por medio de la oxidación mitocondrial de dife-
rentes sustratos metabólicos (hidratos de carbono, grasas y
aminoácidos) en la que el último aceptor de electrones es
la molécula de oxígeno (Fig. 50.1). La producción de ATP
fuera de la mitocondria por medio de procesos que no
requieren la utilización de oxígeno constituye únicamente
un mecanismo temporal de adaptación a la anaerobiosis.
En último término, los requerimientos funcionales del
aparato respiratorio y cardiocirculatorio vienen determina-
dos por la intensidad de la respiración celular y, por tanto,
por la cobertura de las necesidades de consumo de O2
(V
·
O2) y eliminación de CO2 (V
·
CO2) del organismo (Fig.
50.1). La disminución del aporte celular de O2 por diver-
sos mecanismos: 1) alteración de perfusión capilar (isque-
mia); 2) disminución de la presión parcial de O2 (PaO2) en
la sangre arterial (hipoxemia); 3) disminución de la con-
centración de hemoglobina (anemia), desencadena fenó-
menos de adaptación destinados a reducir la actividad
celular a un nivel mínimo compatible con la vida. El fallo
de dichos mecanismos de adaptación, o el aumento de la
demanda energética, darán lugar a la hipoxia celular o
disoxia, definida como la limitación por el O2 de la for-
mación de ATP mitocondrial. El grado de tolerancia de la
hipoxia celular varía en los diferentes tejidos, siendo las
células del sistema nervioso, que presentan un daño irre-
versible a los 4-6 minutos de anoxia, las más vulnerables
a la falta de aporte de O2.
En la Tabla 50.1 se describen los eslabones esenciales
de la cadena de transferencia de los gases respiratorios
entre la atmósfera y la célula. La integridad y la adecuada
interacción de todos y cada uno de dichos factores resulta
esencial para el mantenimiento de un aporte adecuado de
oxígeno a la célula. El primero de dicho eslabones, la fun-
ción pulmonar (véase Capítulo 45) tiene como objetivo
básico conseguir unos valores adecuados de PO2 y PCO2
en la sangre arterial (a). En el sujeto sano, los valores de
PaO2 y la PaCO2 serán de aproximadamente 100 y 40 mm
Hg, respectivamente. La PO2 disminuye de manera impor-
tante en el inicio del capilar tisular (Fig. 50.1), de forma
T R A N S P O R T E S A N G U Í N E O E I N T E R C A M B I O P E R I F É R I C O D E G A S E S R E S P I R AT O R I O S 635
Mitocondria
Redox
Transporte
selectivo
Membrana celular
Glucosa
Citoplasma
Demanda energética
(ATP asa)
Fosfatos con alto
contenido energético
(ATP)
Citoplasma
REDOX
(NADH.H+/NAD+)
PH
Glucólisis
Piruvato
Lactato
H+
Glucógeno
Mioglobina O2
O2
O2
CO2
CO2
H2O
M
ito
co
nd
ri
a
Fo
sf
or
ila
ci
ón
ox
id
at
iv
a
Ciclo
de
Krebs
Sustratos
carbonados
Lípidos
T TT T
T
T
T
Figura 50.1. Diagrama esquemático de las interacciones entre diferentes sistemas subcelulares que participan en la producción de energía
en una célula muscular. El objetivo último es el equilibrio entre el aporte y la demanda de ATP. La energía liberada por la hidrólisis del ATP
(fórmula 1 del texto) será utilizada para el desarrollo de las diferentes funciones vitales de la célula. Véase explicación en el texto.
Tabla 50.1 Cadena de transferencia de O2 a la célula.
1. Función pulmonar (PaO2).
2. Capacidad de transporte de la sangre (CaO2).
3. Condiciones hemodinámicas (Q· T).
4. Intercambio periférico de O2.
5. Respiración celular.