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Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 72 - 75Fisiología Respiratoria: Transporte de gases en sangre
FISIOLOGÍA RESPIRATORIA
TRANSPORTE DE GASES EN SANGRE 
RESPIRATORY PHYSIOLOGY:
TRANSPORT OF OXYGEN AND CARBON DIOXIDE IN THE BLOOD 
SECCIÓN SERIE / SERIES
Dra. Mónica Saavedra B. 1, Dra. Pía Escobar A. 2, Dra. Solange Caussade L. 3
1. Profesor Asistente Departamento de Pediatría y Cirugía Infantil, Sede Norte, Universidad de Chile. Hospital Roberto del Río. Clínica Las Condes.
2. Pediatra Broncopulmonar. Hospital Roberto del Río. Clínica Santa María.
3. Hospital Dr. Sótero del Río. Departamento Cardiología y Enfermedades Respiratorias Universidad Católica de Chile.
Attribution-NonCommercial 4.0 International. Click AQUÍ
RESUMEN 
 La sangre normalmente transporta pequeñas cantidades de oxígeno (O2) disuelto 
en el plasma y altas cantidades combinadas en forma química con la hemoglobina. La presión 
parcial depende solo del oxígeno disuelto físicamente, lo que determina cuánto oxígeno se 
combinará con hemoglobina. La curva de disociación de la hemoglobina describe la reversibilidad 
de la reacción entre oxígeno y hemoglobina. Los factores habituales que aumentan o disminuyen 
la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno son el pH, presión parcial de CO2, temperatura y 2,3 
difosfoglicerato. La sangre también transporta grandes cantidades en forma de bicarbonato y bajas 
cantidades de CO2 disuelto en plasma y combinado con proteínas como compuestos carbamino. 
La desoxihemoglobina favorece la formación de compuestos carbamínicos y promueve el 
transporte del CO2 como bicarbonato uniéndose al hidrógeno proveniente de la disociación del 
ácido carbónico. A continuación se describe en forma detallada los mecanismos fisiológicos del 
transporte de gases en sangre.
Palabras claves: transporte de oxígeno, transporte de dióxido de carbono, hemoglobina.
ABSTRACT
 Blood normally carries small amounts of oxygen dissolved in plasma and large 
amounts chemically combined with hemoglobin. Partial pressure of oxygen depends only on 
physically dissolved oxygen which determines how much oxygen will combine with hemoglobin. 
The oxygen-hemoglobin dissociation curve (or oxyhemoglobin dissociation curve) describes the 
reversibility of the reaction between oxygen and hemoglobin. The usual factors that increase or 
decrease the affinity of hemoglobin for oxygen are pH, CO2 partial pressure, temperature, and 2,3 
diphosphoglycerate. Blood also carries large amounts of CO2 as bicarbonate and low amounts 
dissolved in plasma and combined with proteins as carbamino compounds. Deoxyhemoglobin 
favors the formation of carbamino compounds and promotes the transport of CO2 as bicarbonate 
by joining the hydrogen from the dissociation of carbonic acid. The physiological mechanisms of 
gas transport in blood are described in detail below.
Keywords: oxygen transport, carbon dioxide transport, hemoglobin. 
Autor para correspondencia:
Dra. Solange Caussade
 mcaussa@puc.cl 
INTRODUCCIÓN 
El sistema de transporte de gases en 
sangre constituye la última etapa de la fun-
ción respiratoria, y requiere la integración de 
los sistemas respiratorio y circulatorio (sangre 
y sistema cardiovascular). En esta revisión re-
sumimos cómo llega el oxígeno (O2) a los teji-
dos, con el objetivo de mantener sus procesos 
metabólicos, y cómo se elimina el dióxido de 
carbono (CO2), producto final del metabolismo 
aeróbico.
TRANSPORTE DE OXÍGENO 
El oxígeno es transportado físicamente 
disuelto en la sangre y combinado en forma 
química con la Hemoglobina (Hb) dentro del 
eritrocito.
Oxígeno disuelto en plasma
En condiciones normales, con presión 
parcial de oxígeno arterial (PaO2) cercana a 100 
mmHg, la sangre transporta 0,3 ml de oxígeno 
disuelto por 100ml de sangre por mmHg de 
presión, a temperatura de 37°C (ley de Henry*). 
El oxígeno disuelto tiene una importancia fisio-
lógica considerable, ya que su presión es la que 
determina tanto el grado de saturación de la 
hemoglobina, como la reversibilidad de la unión 
del oxígeno y la difusión o movimiento de oxí-
geno desde la sangre a los tejidos (1).
(*) Ley de Henry: la cantidad de gas 
absorbida por un líquido con el cual no 
se combina en forma química es direc-
tamente proporcional a la presión parcial 
del gas a la cual se expone el liquido y la 
solubilidad del gas en este líquido.
Sin embargo, esta cantidad es insufi-
ciente para satisfacer las demandas celulares, 
aún en reposo. En el caso del ejercicio intenso 
por ejemplo, el consumo de oxígeno puede 
aumentar 10 veces con respecto al reposo, y 
ni siquiera alcanzando una frecuencia cardiaca 
máxima se logra cubrir la demanda metabólica 
de oxígeno. Claramente se requiere de una for-
ma adicional para llevar oxígeno a las células, 
siendo ésta la hemoglobina (2-4).
Oxígeno combinado con Hemoglobina 
En condiciones normales, cada gramo de 
Hb se combina con 1,34 ml de O2. Un sujeto que 
tiene 15 gr de Hb/100 ml de sangre tiene la ca-
pacidad de transportar 20,1 ml de O2 por 100 ml 
de sangre. 
El eritrocito no tiene núcleo, ribosomas ni 
mitocondrias, por lo tanto no puede dividirse, 
no sintetiza proteínas ni realiza fosforilación 
oxidativa. Su membrana celular le permite ser 
un transportador muy efectivo del O2: es plega-
ble, por eso logra atravesar capilares y a la vez 
es resistente al flujo turbulento de los grandes 
vasos (3,4). La hemoglobina contenida dentro 
del eritrocito es la molécula responsable del 
transporte de casi la totalidad del oxígeno en la 
sangre. Tiene la particularidad de combinarse 
en forma muy rápida y reversible con el O2, lo 
que permite que éste se libere fácilmente. 
De propiedades notables, la molécula 
de Hb consiste en 4 cadenas proteicas, cada 
una de las cuales transporta un grupo HEM (4 
moléculas pirrólicas con un Fe2+ al centro). El 
Fe tiene una unión libre para recibir el O2. Am-
bas cadenas alfa y beta están unidas al grupo 
HEM por una histidina. Tienen 141 y 146 ami-
noácidos respectivamente. Su forma de ovillo 
es de vital importancia para que se produzca la 
reacción con el O2. La forma está determinada 
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por uniones débiles entre aminoácidos de la 
misma o diferente cadena. Esto determina que 
los grupos HEM se ubiquen en las hendiduras 
formadas por las uniones débiles. La forma de 
asa hace que se limite y controle la facilidad de 
acceso del O2 (Figura 1).
Una forma de expresar la proporción 
de Hb que está unida a O2 es su porcentaje de 
saturación (SpO2). Existe una relación entre la 
presión del oxígeno plasmático (PO2) y la sa-
turación de la hemoglobina, la cual se grafica 
en la curva de disociación de la Hb, cuya forma 
es sigmoidea, como se ve en la Figura 2. Esta 
forma se debe al efecto cooperativo de las ca-
denas de la Hb para unirse al O2: la unión de un 
primer O2 a una molécula HEM en una de las 4 
subunidades de la Hb induce un cambio con-
formacional local cuyo efecto se traslada a las 
otras subunidades facilitando la unión de más 
moléculas de O2 a estas subunidades. Para li-
berar el O2 ocurre lo inverso.
Se define como P50 a la presión parcial de 
O2 necesaria para conseguir una saturación de 
la Hb del 50% siendo su valor aproximado 26 
mmHg. Cuanto más alta sea la P50 menor es la 
afinidad de la Hb por el O2 (se necesita una PO2 
más alta para saturar la Hb al 50%). Existen fac-
tores que desplazan la curva de disociación de 
la Hb hacia una u otra dirección. 
Los mecanismos y factores involucrados 
en el desplazamiento de la curva hacia la dere-
cha, es decir, condicionan una menor afinidad 
de Hb por el O2 son:
1. Aumento de PCO2
2. Descenso del pH (aumento de hidro-
geniones). Este factor está relacionado 
con el anterior ya que al aumentar la 
pCO2, por acción dela anhidrasa car-
bónica aumentan los H+, los cuales se 
fijan a la hemoglobina disminuyendo su 
afinidad (efecto Bohr).
3. Aumento de temperatura. 
4. Aumento de 2,3-difosfoglicerato (2,3-
DPG): fosfato orgánico presente en los 
eritrocitos. Su concentración aumenta 
con el ejercicio intenso, altura, enfer-
medades crónicas respiratorias.
Los 3 primeros factores facilitan la entre-
ga de oxígeno a los tejidos, lugar donde la PCO2, 
la concentración de H+ y la temperatura son 
mayores por efecto del metabolismo celular. 
El desplazamiento de la curva hacia la iz-
quierda, lo que implica una mayor afinidad por 
el O2, esta dado por: 
1. Disminución de la pCO2 y aumento del 
pH. Es lo que ocurre en los capilares 
venosos pulmonares, aumentando la 
afinidad por el O2. 
2. Hb fetal: la Hb fetal fija más oxígeno. 
3. Inhalación de monóxido de carbono 
(CO), el cual es 210 veces más afín por 
la hemoglobina que el oxígeno. Al unir-
se a la Hb el CO produce cambios en la 
conformación de ésta, lo que impide la 
unión del O2 al HEM y a la vez no permi-
te que el O2 sea liberado. 
TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO 
(CO2) 
El CO2 es un producto final del metabolis-
mo aeróbico y se produce al interior de las mi-
tocondrias. En un adulto, en promedio se pro-
ducen 200-250ml de CO2 por minuto, el que 
es transportado desde las células a la sangre y 
luego llega a los pulmones para su eliminación 
(2). Gran parte del CO2 que llega a la sangre di-
funde al interior de los glóbulos rojos, allí una 
fracción se combina con los grupos amino de la 
hemoglobina y otra fracción reacciona química-
mente con el agua formando bicarbonato y ion 
carbonato. Por lo tanto, el CO2 se transporta en 
sangre en 3 formas:
1. Disuelto en el plasma.
2. En forma de bicarbonato y de ion car-
bonato. 
3. En combinación con proteínas (com-
puestos carbamino).
CO2 disuelto en el plasma
5 a 10% del CO2 que se encuentra en la 
sangre está disuelto en plasma y la cantidad 
de CO2 disuelto es proporcional a su presión 
parcial, siguiendo la Ley de Henry mencionada 
anteriormente. El CO2 es 24 veces más solu-
ble que el oxígeno y tiene una solubilidad de 
0,067ml/dL/mmHg, lo que equivale, en una 
persona promedio a 0,0006 ml de CO2 por 
mmHg de PCO2 disueltos en cada ml de plasma 
a 37ºC (5). 
CO2 en forma de bicarbonato e ion carbonato 
60 al 90% del CO2 en la sangre se trans-
porta en forma de bicarbonato (HCO3-) (5), co-
rrespondiendo a la principal forma de transpor-
te de CO2. El bicarbonato se genera cuando el 
CO2 se combina químicamente con agua, según 
la siguiente secuencia de reacciones:
La primera reacción es muy rápida, ocurre 
dentro del glóbulo rojo por la acción de la anhi-
drasa carbónica (AC) generando ácido carbóni-
co (H2CO3). La segunda reacción, la disociación 
iónica del ácido carbónico, ocurre sin acción 
enzimática y genera bicarbonato (HCO3-) y 
protones de hidrógeno (H+). Los H+ se unen a 
los grupos imidazol de la hemoglobina y otros 
grupos amino terminales de las proteínas san-
Figura 1. Esquema de la molécula de he-
moglobina. A. Estructura: forma de ovillo 
con 4 cadenas proteicas cada una con su 
grupo HEM. B. Oxígeno unido al Fe2+ ubica-
do en hendidura proteica.
Figura 2. Curva de disociación de la hemog-
lobina. Relación entre la presión parcial de 
oxígeno en plasma (PaO2) y el grado de sa-
turación de la hemoglobina (SpO2). La P50 
indica la presión parcial de oxígeno con la 
cual la saturación de la Hb es del 50%. Se 
señalan los factores que aumentan o dis-
minuyen la afinidad de la Hb por el oxígeno 
(explicación en el texto).
CO2 + H2O H+ + HCO3-H2CO3
anhidrasa
carbónica
Pa02 (mmHg)
Sp02 (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
P50=26
H+
DPG
Temp
PCO2 H+
DPG
Temp
PCO2
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
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guíneas amortiguando el pH. El bicarbonato 
(HCO3) sale del glóbulo rojo y es intercambia-
do por iones cloruro gracias a la acción de un 
transportador de membrana como se aprecia 
en la Figura 3. Así, la concentración de bicarbo-
nato dependerá de la presencia de sustancias 
tamponadoras (amortiguadoras) del pH.
En combinación con proteínas (compuestos 
carbamino)
5-30% del total de CO2 se transporta en 
la sangre en forma de compuestos carbamino 
(2). Los compuestos carbamino se producen al 
combinarse el CO2 con los grupos amino ter-
minales de las proteínas sanguíneas, siendo la 
más importante la globina de la hemoglobina 
(carbaminohemoglobina). Esta reacción no re-
quiere acción enzimática, y siempre genera un 
protón (H+) tal como se observa en la Figura 3. 
La Hb reducida (o desoxihemoglobina) puede 
unir más CO2 como carbaminohemoglobina 
que la oxihemoglobina (HbO2). Así, la descarga 
de O2 o entrega de éste en los capilares facili-
ta la carga de CO2 (Efecto Bohr) y viceversa, la 
oxigenación entonces (carga de O2) facilita la 
descarga de CO2 (5). 
La sangre tiene capacidad para captar 
importantes cantidades de dióxido de carbono, 
al transportarse la mayor parte en forma de ión 
bicarbonato. Según la ley de acción de masas 
[HCO3–] [H+][CO2] =K, donde K es una cons-
tante. La [CO2] se mantiene constante, lo que 
implica que el producto [CO2]xK también lo 
hace. Así, la concentración del ión bicarbonato 
en la sangre estará determinada por la con-
centración de protones. El HCO3– se encuentra 
en concentraciones muy bajas y la concen-
tración de CO2 dependerá de la presencia de 
sustancias tamponadoras del pH. Al disminuir 
la concentración de H+ debido a la acción de 
sustancias tamponadoras, la concentración de 
HCO3– será relativamente mayor. La sangre 
de los mamíferos es muy eficaz amortiguan-
do el pH ya que contiene abundantes grupos 
tampón en los grupos amino terminales de las 
proteínas sanguíneas y principalmente en la 
hemoglobina. Así, a pesar de que la concentra-
ción de CO2 en forma de carbaminos es relati-
vamente baja, su contribución al transporte es 
mayor. 
Curva de disociación de CO2
Similar a lo que ocurre con el O2, existe 
la curva de disociación o curva de equilibrio del 
CO2, aunque su forma y significado varían. La 
curva de disociación de CO2 es mucho más li-
neal que la curva de disociación del O2 (Figura 
4). Esto explica el hecho que la diferencia ar-
terio-venosa mixta de O2 (PO2) sea habitual-
mente mayor (aproximadamente 60mmHg) 
que la de CO2 (PCO2) (diferencia aproximada de 
5-7mmHg) (Figura 4). La curva de disociación 
del CO2 es dependiente del grado de oxigena-
ción de la sangre para facilitar la descarga de 
CO2 (Efecto Haldane: ver más adelante).
Efecto Haldane. Este fenómeno ocurre en 
capilares pulmonares en que la elevada 
concentración de O2 hace que se reduzca la 
afinidad de la hemoglobina por el CO2, des-
plazando la curva hacia la izquierda, así la 
sangre no oxigenada que llega al sistema 
respiratorio empieza a captar oxígeno y ce-
der el CO2. Así entendido, la sangre oxige-
nada tiene menos capacidad amortiguadora 
que la desoxigenada, por lo que también 
tiene menos capacidad para contener iones 
bicarbonato.
Efecto Bohr. Fenómeno que ocurre en los 
tejidos y favorece la liberación de oxígeno 
por parte de la hemoglobina. Este efecto es 
producido por los protones [H+] liberados por 
la disociación del ácido carbónico y por la for-
mación de compuestos carbaminos. Ellos se 
unen a residuos de aminoácidos específicos 
en las cadenas de globina, que promueve la 
liberación de oxígeno (6).
CONCLUSIÓN 
El proceso de transporte de gases en 
sangre está diseñado de forma que el oxígeno 
sea llevado en forma muy eficiente hasta los 
tejidos, donde es imprescindible para el me-
tabolismo celular, y a la vez sea eliminado de 
la misma forma el CO2 por el pulmón, evitando 
sus consecuencias al descender el pH sanguí-
neo.
Figura 3. Relación esquemática de transporte de CO2 en capilares sistémicos. La dirección contrariade 
reacciones ocurre en los capilares pulmonares. Cuando entra el CO2 en la sangre una pequeña parte 
estará disuelta, y la restante (más significativa) difundirá rápidamente al glóbulo rojo. Dentro del glóbulo 
rojo, una fracción se combina con los grupos amino de la hemoglobina para formar carbaminohemog-
loobina y otra se convertirá a bicarbonato con la acción de la anhidrasa carbónica (AC). De estos procesos 
se generan H+ que se unen a grupos de la hemoglobina amortiguando el pH del interior de los eritroci-
tos. El bicarbonato generado sale del eritrocito intercambiado por iones cloruro (Cl-) vía un transporta-
dor de membrana. Si se acumulará en el eritrocito se disminuye la velocidad de la reacción a cargo de la 
AC. Adaptado de West JB, et al (5). 
Figura 4. Curva de disociación de CO2 en sangre 
con diferente saturación de O2. Adaptado de 
West JB, et al (5).
glóbulo rojoplasma
pa
re
d 
ca
pi
la
r
disuelto
AC: antihidrasa carbónica
disuelto
carbam
ino Hb
tejido
O2 O2
Cl-
-
Na+
+
Cl- Hb-
HbO2
HHb
K+
H+
H2O H2O
H2O
AC
CO2
CO2CO2CO2 CO2
H2CO3
HCO3-HCO3
O2O2
disuelto
co
nc
en
tra
ci
ón
de
 C
O
2
% HbO2
PO2
PCO2
Presión parcial de CO2 (mmHg)
Co
nc
en
tra
ci
ón
 d
e C
O
2 
(m
l/1
00
m
l)
0 20
20
40
60
40
40
40
100
45
50
55
50
60 80
0 75 97,5
V
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Los autores declaran no presentar con-
flicto de intereses.
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nes UC. Cruz Mena y Moreno Bolton. Aparato Respiratorio
2. Michael G. Levitsky, 2017. Ch 7. The transport of oxygen and 
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Physiology, Ninth Edition.
3. Andrew B Lumb. 2000. Ch 11. Oxygen. Butterworth-Hei-
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563–564 p. 
6. Morrison W, Nelson K, Shaffner D. Capítulo 20. Fisiología 
Respiratoria. In: Manual de Cuidados Intensivos Pediátricos. 
5a edición. Lippincott Williams & Wilkins; 2017. p. 118–26.
REFERENCIAS
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