Los Procesos Internos Que Permiten Mantener El Binomio (temperatura

Los Procesos Internos Que Permiten Mantener El Binomio (temperatura

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Los procesos internos que permiten mantener el binomio (temperatura -
energía) son de una elevada complejidad y de una sincronización de
relojería
GRÁFICO
• TRANSPORTE DE OXÍGENO Y BIÓXIDO DE CARBONO POR LA SANGRE Y LÍQUIDOS
CORPORALES

Una vez que el oxígeno se ha difundido de los alvéolos a la sangre
pulmonar es transportado principalmente en combinación con la
Hemoglobina a los capilares tisulares, donde es liberado para ser
usado por las células, La presencia de Hemoglobina en los glóbulos
rojos de la sangre permite a ésta transportar de 30 a 100 veces más
oxígeno que el que pudiera transportar simplemente disuelto en el agua
de la sangre.
En las células tisulares el oxígeno reacciona con varios elementos
nutritivos para formar grandes cantidades de bióxido de cabono. Este,
a su vez, entra en los capilares tisulares y es transportado por la
sangre nuevamente a los pulmones. El bióxido de carbono, en forma
similar al oxígeno, se combina con substancias químicas en la sangre
que aumentan la facilidad para su transporte aproximadamente 20 a 30
veces.
GRADIENTES DE PRESION DE OXIGENO Y BIOXIDO DE CARBONO DE LOS
PULMONES A LOS TEJIDOS
Los gases se mueven de un área tisular a otra por un proceso de difusión;
la causa es siempre un gradiente de presión de un sitio a otro. Por
consiguiente el oxígeno difunde de los alvéolos a los capilares sanguíneos
pulmonares por un gradiente de presión. La presión del oxígeno (PO2) en
los alvéolos en promedio es de 104 mm Hg., mientras la (PO2) del
oxígeno en la sangre venosa que penetra en los pulmones procedente de
las venas generales promedia 40 mm Hg. Por consiguiente al entrar esta
sangre a los capilares pulmonares, un gradiente de presión muy grande,
64 mm Hg., hace que el oxígeno se difunda rapidamente a los capilares
sanguíneos pulmonares. Después de pasar a través de los pulmones, la
sangre es transportada por las arterias a los tejidos periféricos.
Allí la presión del oxígeno es muy baja en las células, y es alta en
la sangre arterial que penetra en los capilares. Nuevamente un elevado
gradiente de presión hace que el oxígeno se difunda fuera de los
capilares y a través de los espacios intersticiales celulares.
Inversamente cuando el oxígeno es metabolizado con los alimentos en
las células para formar bióxido de carbono, la presión de este último
(PCO2) en las células aumenta hasta un valor alto que provoca su
difusión hacia los capilares tisulares. Una vez en la sangre, el bióxido
de carbono es transportado a los capilares pulmonares, donde difunde
fuera de la sangre, a los alvéolos, porque la (PO2) en los alvéolos es
mejor que la de los capilares sanguíneos pulmonares.
Básicamente, pues, el transporte del oxígeno y bióxido de carbono por
la sangre depende tanto del proceso de difusión como de la circulación
de la sangre.
• Toma de oxígeno por la sangre pulmonar
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El gradiente medio de presión para difusión del oxígeno a través de
los capilares pulmonares durante la respiración normal es de
aproximadamente 11 mm Hg. Este es un promedio “integrado en tiempo” y
no simplemente un promedio de 64 mm Hg. porque el gradiente de presión
inicial sólo dura una breve fracción del tiempo de tránsito en los
capilares pulmonares, mientras que el gradiente de presión dura largo
tiempo.
• Toma de oxígeno por la sangre pulmonar durante el ejercicio
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Durante un ejercicio muy intenso el organismo puede requerir tanto
oxígeno como 20 veces la cantidad normal. Sin embargo, la sangre
pulmonar fluye con extremada rapidez por los pulmones, debido al gasto
cardiaco aumentado; en consecuencia se reduce mucho el tiempo que
permanece la sangre en los capilares. Por consiguiente, la oxigenación
de la sangre puede alterarse por dos razones: primera, la sangre
permanece en contacto con los alvéolos muy poco tiempo, y segundo, se
necesitan cantidades mucho mayores de oxígeno para oxigenar la sangre.
A pesar de ello, y gracias a un factor de seguridad muy grande la
sangre está casi totalmente saturada de oxígeno cuando sale de los
capilares pulmonares.
Las razones para ello son las siguientes:
*
Primero la capacidad de difusión del oxígeno aumenta
aproximadamente tres veces durante el ejercicio; esto se produce
por participar en la difusión un mayor número de capilares y
alvéolos, y por dilatación de los capilares pulmonares.
*
Segundo, aunque la capacidad de difusión no aumentase, pueden
llegar a la sangre cantidades de oxígeno mucho mayores que la
normal debido a la naturaleza especial de difusión en los
capilares pulmonares.
Durante la respiración normal la sangre se satura casi totalmente de
oxígeno en el tiempo en que ha pasado a través de una tercera o cuarta
parte de los capilares pulmonares, y una muy pequeña cantidad
adicional de oxígeno entra en los capilares pulmonares durante las
tres últimas cuartas partes de su tránsito. Esto significa que la
sangre permanece en los pulmones mayor tiempo del necesario para
obtener una oxigenación adecuada. Ello representa un factor de
seguridad.
Efecto de la disminución de la capacidad de difusión sobre la
oxigenación de la sangre
En las enfermedades que reducen la capacidad de difusión para el
oxígeno puede alterarse la oxigenación de los capilares sanguíneos
pulmonares. Sin embargo, los mismos factores de seguridad antes
descritos para el ejercicio evitan una disminución importante de la
oxigenación de la sangre pulmonar en reposo mientras la capacidad de
difusión no haya disminuido hasta aproximadamente una cuarta parte de
la normal. Pero incluso una disminución ligera de la rapacidad de
difusión puede reducir la cantidad total de oxígeno que puede
absorberse por minuto durante el ejercicio, limitando por consiguiente
el que puede ser efectuado
Cortos circuitos pulmonares
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Una pequeña cantidad de sangre, generalmente 1 a 2 % del gasto
cardiaco total, no pasa a través de los capilares pulmonares, sino que
es desviada a través de vasos cuya sangre no ha sido aireada, en los
pulmones mismos o en el corazón. Esta sangre se mezcla con la sangre
aireada en el lado izquierdo del corazón y reduce ligeramente la (PO2),
de la sangre antes que penetre al árbol arterial. Esta es la llamada
mezcla venosa de sangre que la reduce a unos 95 mm Hg en la sangre
arterial general.
• Difusión del oxígeno de los capilares a las células
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La presión del oxígeno en los líquidos intersticiales es muy baja,
aproximadamente 40 mm Hg., mientras que en la sangre arterial es muy
elevada, aproximadamente 95 mm Hg. Por consiguiente, en el extremo
arterial de los capilares existe un gradiente arterial de presión de
55 mm Hg. para la difusión del oxígeno antes que la sangre haya
avanzado mucho en el capilar gran parte del oxígeno ha difundido a los
tejidos y la PO2 de los capilares se ha aproximado a los 40 mm de
presión en los líquidos tisulares. Consecuentemente, la sangre venosa
que abandona los capilares tisulares contiene oxígeno a la misma
presión que la que se encuentra en los tejidos, 40 mm Hg.
Efecto de la intensidad del flujo sanguíneo sobre la PO2, del líquido
intersticial.
Si aumenta mucho el flujo sanguíneo a través de determinado tejido, se
transportara mucho mayor cantidad de oxígeno hacia esta área en un
determinado período de tiempo, y la PO2 tisular aumenta
correspondientemente. Sin embargo, el límite superior al cual puede
aumentarse, es de 95 mm Hg., que es la presión de oxígeno en la sangre
arterial.
Efecto de la intensidad del metabolismo tisular sobre la PO2 del
líquido intersticial
Si las células utilizan una mayor cantidad que la normal de oxígeno
para el metabolismo, tenderá a reducirse la Po2 del líquido
intersticial; inversamente, si la intensidad del metabolismo tisular
disminuye, la Po2 aumentará y se aproximará a la Po2 de la sangre
arterial cuando cesa todo metabolismo tisular.
Efecto de la concentración de hemoglobina sobre la PO2 del líquido
intersticial
Como aproximadamente el 97 % del oxígeno transportado por la sangre es
llevado por la hemoglobina, la disminución de la concentración de
hemoglobina tiene sobre la PO2 del líquido intersticial el mismo
efecto que una disminución del flujo sanguíneo.
En resumen, la PO2 tisular depende de un balance entre a) la
intensidad del transporte de oxígeno a los tejidos por la sangre y b)
la intensidad con que el oxigeno es utilizado por los tejidos.
Difusión del oxigeno del liquido intersticial a las células
Como el oxigeno es utilizado constantemente por las células la PO2
intracelular permanece ligeramente menor que la PO2 del liquido
intersticial; cuando la PO2 del liquido intersticial disminuye, la PO2
intracelular también disminuye; inversamente, un aumento de la PO2
intersticial provoca un aumento similar de la PO2 intracelular. En
muchos casos hay considerable distancia entre los capilares y la
superficie de las células. Por consiguiente la PO2 intracelular se
calcula en aproximadamente 35 mm Hg.
Difusión del bióxido de carbono de las células a los capilares
tisulares
Como se forman continuamente grandes cantidades de bióxido de carbono
en las células, la PCO2 intracelular tiende a aumentar, el bióxido de
carbono difunde unas 20 veces más fácil que el oxigeno, pasando
rápidamente de las células al liquido intersticial y después a los
capilares sanguíneos. La PCO2 intracelular tiene un valor de 46 mm Hg.
mientras que la correspondiente a los líquidos intersticiales es de
aproximadamente 45 mm Hg. con presión diferencial de únicamente 1 mm
Hg.
La sangre arterial que penetra en los capilares tisulares contiene
bióxido de carbono a presión de aproximadamente 40 mm Hg. Conforme la
sangre pasa a través de los capilares, la PCO2 sanguínea aumenta
acercándose a los 45 mm Hg de PCO2 en el liquido intersticial.
El bióxido de carbono en la sangre capilar alcanza casi un equilibrio
completo con el liquido intersticial en aproximadamente la primera
décima parte del transito a través de los capilares. Debe hacerse
notar con cuanta mayor rapidez ocurre este equilibrio en comparación
con el oxigeno. La diferencia depende de que el cociente de difusión
para el CO2 es 20 veces mayor que para el O2.
Efecto del metabolismo tisular y el flujo sanguíneo sobre la PCO2 del
líquido intersticial
Exactamente en la misma forma en que el flujo sanguíneo y el
metabolismo tisular afectan la PO2 de los tejidos, el limite inferior
que la PCO2 del líquido intersticial puede alcanzar es la PCO2 de la
sangre arterial que penetra en los capilares tisulares - normalmente
unos 40 mm Hg.
La disminución del flujo sanguíneo a una cuarta parte del valor normal
aumenta la PCO2 tisular a 60 mm Hg, mientras que un aumento del flujo
sanguíneo hasta seis veces el normal reduce la PO2 tisular casi a sus
límites más inferiores de 40 mm Hg.
Eliminación del bióxido de carbono de la sangre pulmonar
Al llegar a los pulmones la PO2 de la sangre venosa es de
aproximadamente 45 mm Hg., mientras que en los alvéolos es de 40 mm
Hg. De aquí que, el gradiente de difusión inicial es de únicamente 5
mm Hg., mucho menor que el correspondiente a la difusión del oxígeno a
través de la membrana. Aún así, debido al coeficiente de difusión 20
veces mayor del bióxido de carbono en comparación con el oxígeno, el
exceso del primero en la sangre es rápidamente eliminado de los
alvéolos. La PCO2 de los capilares pulmonares sanguíneos se aproxima a
la de los alvéolos en la primera décima parte del tránsito sanguíneo
por los capilares pulmonares.
Factor de reserva para excreción del bióxido de carbono a través de la
membrana respiratoria
Durante el ejercicio y en estado patológico, la membrana respiratoria
puede eliminar prácticamente siempre mayores cantidades de bióxido de
carbono que las necesarias, Por consiguiente, señalamos otra vez que
las situaciones patológicas o las condiciones de alarma, como el
ejercicio, casi nunca causan dificultad por falla de difusión del
bióxido de carbono; si esporádicamente ocurre, es por defectos de
difusión del oxígeno
• TRANSPORTE DEL OXIGENO POR LA SANGRE
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En estado normal, aproximadamente el 97 % del oxígeno es transportado
de los pulmones a los tejidos en combinación química con la
hemoglobina de los glóbulos rojos de la sangre; el restante 3 % es
transportado disuelto en el agua del plasma y de las células. Sin
embargo, cuando una persona respira oxígeno a presión muy elevada puede
llegarse a transportar tanto oxígeno en disolución como en combinación
quírmica con la hemoglobina.
Combinación reversible del oxígeno con hemoglobina
La molécula de oxígeno se combina en forma sencilla y reversible con
la hemoglobina. Cuando la PO2 es alta, el oxígeno se une con la
hemoglobina, pero cuando la PO2 es baja, el oxígeno se libera de la
hemoglobina. Esto constituye la base para el transporte de la
hemoglobina de los pulmones a los tejidos; la PO2 sanguínea alcanza
altos valores en la sangre capilar pulmonar, y niveles bajos en los
capilares tisulares.
Cantidad máxima de oxígeno que puede combinarse con la hemoglobina
sanguínea
La sangre de una persona normal contiene aproximadamente 15 g de
hemoglobina por cada 100 ml, y cada gramo de hemoglobina puede
combinarse con un máximo de aproximadamente 1.3 ml de oxígeno. Por
consiguiente, en promedio, la hemoglobina de 100 ml de sangre puede
combinarse con un total de aproximadamente 19.5 ml de oxígeno, en
cifras redondas 20 volúmenes por 100. Por consiguiente, la curva de
disociación de oxígeno hemoglobina para un individuo normal, puede
expresarse en términos de volumen por 100 de oxígeno, más que en % de
saturación de hemoglobina.
• Cantidad de oxígeno liberado de la hemoglobina en los tejidos
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La cantidad total de oxígeno combinado con la hemoglobina en la sangre
arterial normal (PO2 de 95 mm Hg.) es de aproximadamente 19.4 ml. Al
pasar a través de los capilares tisulares, esta cantidad se reduce a
14.4 ml (PO2 ml de mercurio) o sea una perdida total de
aproximadamente 5 ml de oxígeno por cada 100 ml de sangre. Cuando la
sangre regresa a los pulmones, la misma cantidad de oxígeno difunde de
los alvéolos a la hemoglobina, y es llevada a los tejidos, Por
consiguiente, en condiciones normales se transportan aproximadamente 5
ml de oxígeno por cada 100 ml de sangre durante cada ciclo a través de
los tejidos.
Transporte de oxígeno durante el ejercicio intenso,
En el ejercicio intenso las células musculares utilizan oxigeno con
gran intensidad, lo que hace que la PO2 del líquido intersticial
disminuya tanto hasta 15 mm Hg. A esta presión únicamente 4.4 mm de
oxígeno se combinan con la hemoglobina de cada 100 ml de sangre. Por
consiguiente, 19.4 - 4.4 = 15 ml es la cantidad total de oxígeno
transportada por cada 100 ml de sangre en cada ciclo a través de los
tejidos. Esto es tres veces más que lo transportado normalmente por la
misma cantidad de sangre, lo que demuestra que un aumento en la
utilización del oxígeno por los tejidos provoca un aumento automático
en la liberación de oxígeno de la hemoglobina.
• El coeficiente de utilización
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La fracción de hemoglobina que cede su oxígeno cuando pasa por los
capilares tisulares es llamada coeficiente de utilización. El
coeficiente de utilización normal es aproximadamente la cuarta parte
del total de hemoglobina. Durante el ejercicio intenso el coeficiente
de utilización es aproximadamente las tres cuartas partes. Este valor,
las tres cuartas partes, viene a ser el coeficiente de utilización más
alto que puede alcanzar el organismo cuando los tejidos tienen Gran
necesidad de oxigeno.
• Total de oxígeno transportado de los pulmones á los tejidos
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Si consideramos que en reposo son transportados aproximadamente 5 ml
de oxígeno por cada 100 ml de sangre, y que el gasto cardiaco total es
de aproximadamente 5.000 ml por minuto, la cantidad total de oxígeno
proporciona do a los tejidos por minuto es de aproximada mente 250 ml.
Esta intensidad de transporte de oxígeno a los tejidos puede aumentar
durante el ejercicio intenso y en otras situaciones de fuerte demanda
de oxígeno, hasta 15 veces la normal.
Por consiguiente, la intensidad máxima de transporte de oxígeno a los
tejidos es de aproximadamente 15 x 250 ml, o sea 3.750 ml por minuto
en el hombre adulto joven. Adaptaciones especiales en entrenamiento
atlético, como aumento de la concentración total de hemoglobina,
aumento en el gasto cardiaco máximo, y otras, pueden aumentar este
valor a tanto como 4.5 o 5 litros por minuto.
• Efecto del valor hematocrito sobre el transporte de oxígeno a los
tejidos
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Un aumento en el valor hematocrito bastante superior al normal de 40,
reduce el gasto cardíaco por lo que el transporte de oxigeno disminuye.
Por otro lado en la anemia la capacidad de transporte de oxigeno de la
sangre se reduce en proporción a la disminución del Hto. El transporte
máximo de oxigeno ocurre con valor hematocrito de aproximadamente 40,
disminuyendo con hematocritos más altos o más bajos.
• Función amortiguadora de oxígeno de la hemoglobina
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La hemoglobina realiza otra importante función esencial para la vida.
Es la de amortiguador (buffer) del oxígeno, porque es la hemoglobina
en la sangre la responsable de controlar la presión de oxígeno en los
tejidos.
Valor de la hemoglobina para el ajuste automático del cuerpo a
diferentes concentraciones de oxígeno atmosférico
La presión parcial normal de oxigeno en los alvéolos es de
aproximadamente 104 mm Hg, pero cuando se asciende una montaña o se
sube en avión, tal presión desciende considerablemente; cuando se
penetra en áreas de aire comprimido, como en sitios profundos bajo el
mar o en túneles donde hay aire a presión, la presión parcial de
oxígeno puede alcanzar valores muy altos. Cuando la PO2, disminuye
hasta 60 mm Hg la hemoglobina está aún 89 % saturada, en consecuencia
siempre que la presión parcial alveolar de oxigeno este por arriba de
60 mm Hg la cantidad de oxigeno combinado con la hemoglobina nunca
será más del transporte de oxígeno a los tejidos.
Valor de la hemoglobina para mantener constante la PO2 en los líquidos
tisulares
Incluso en condiciones basales, los tejidos requieren aproximadamente
5 ml de oxígeno por cada 100 ml de sangre que pasa por los capilares.
La PO2 tisular generalmente no aumenta a más de 40 mm Hg, porque si
esto ocurriera el oxígeno requerido por los tejidos no podría ser
cedido por la hemoglobina. De esta manera la hemoglobina fija
normalmente un límite superior a la presión gaseosa en los tejidos,
aproximadamente de 40 mm Hg.
Por otra parte, durante un ejercicio intenso la presión de oxígeno en
los tejidos disminuye, haciendo que la hemoglobina libere cantidades
extras de oxígeno para los mismos. Ello, a su vez, evita que la PO2
del tejido baje a menos de unos 15 mm Hg.
La hemoglobina proporciona automáticamente oxígeno a los tejidos a
presiones aproximadamente entre 15 y 40 mm Hg. Esta regulación
automática de la presión de oxígeno en los tejidos pone de relieve una
vez más que la función básica de todos los órganos de la economía
estriba en mantener más o menos constantes las condiciones en los
líquidos intersticiales que bañan las células.
Manteniendo constantes tales condiciones, las células, estructuras
últimas del cuerpo, pueden seguir viviendo.
Valor de la hemoglobina para ajustar automáticamente el cuerpo a
concentraciones variables de oxígeno atmosférico
Cuando la PO2 está tan baja como 60 mm Hg la hemoglobina sigue
oxigenada en 89 % de saturación. Por consiguiente, siempre que la
presión parcial de oxígeno en los alvéolos se halla por encima de 60
mm Hg, la cantidad de oxígeno combinada con la hemoglobina nunca es
mas de 10 % menor de la saturación normal de 97 %. Además, los tejidos
todavía extraen unos 5 ml de oxígeno de cada 100 ml de sangre que los
atraviesan y con ello la PO2 de la sangre venosa sólo baja hasta poco
menos de 40 mm Hg.
Por otra parte, cuando la presión parcial del oxígeno en los alvéolos
se eleva mucho más de su valor normal de 104 mm Hg, la saturación de
oxígeno de la hemoglobina no puede pasar de su valor máximo de 100 %.
Por consiguiente, aunque la presión parcial de oxígeno en los alvéolos
suba a 500 mm Hg o más, el aumento de saturación de la hemoglobina
sólo puede ser de 3 %, ya que a tensión parcial de 104 mm Hg tal
saturación ya era de 97 %. Cuando la hemoglobina que ha sido sometida
a presiones altas de oxígeno en los alvéolos pasa a los tejidos,
pierde unos mililitros, lo cual automáticamente reduce la PO2 hasta
valores muy pocos milímetros de Hg por debajo de 40.
En consecuencia, el contenido atmosférico de oxígeno puede variar
enormemente —de 60 a más de 500 mm Hg de tensión parcial— y la PO2 de
los tejidos sólo varía unos milímetros en relación con la normal.
• Transporte de oxígeno en solución
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Normalmente la cantidad de oxígeno transportada a los tejidos en
solución es muy poca; únicamente un 3 % del total es transportada, en
comparación con el 97 % transportado por la hemoglobina. Durante el
ejercicio intenso, cuando el coeficiente de utilización aumenta, la
cantidad transportada en solución baja hasta 1.5 %.
Efecto de las presiones parciales de oxígeno muy altas sobre el
transporte de oxígeno
Produce un aumento en la cantidad de oxígeno disuelto en el agua de la
sangre.
• Efecto de la alta PO2, pulmonar sobre la PO2 tisular
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Admitamos que la presión parcial de oxígeno en los pulmones sea
alrededor de 3.000 mm Hg (presión de cuatro atmósferas). A medida que
la sangre pasa por los capilares tisulares y los tejidos utilizan su
cantidad normal de oxígeno, aproximadamente 5 ml por cada 100 ml de
sangre, la cantidad total de oxígeno que aún permanece en la sangre al
salir de los capilares tisulares será de 24 volúmenes por 100. En este
punto la presión de oxígeno en la sangre que dejan los capilares
tisulares es aún de aproximadamente 1.200 mm Hg.
Así, pues, presiones parciales de oxígeno muy altas en los pulmones
pueden también causar PO2, muy altas en los tejidos si son suficientes
para transportar mucho oxígeno en solución.
• Envenenamiento por oxígeno
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Cuando la presión de oxígeno en los tejidos es muy alta, tiende a
cambiar la intensidad de muchas reacciones químicas en las células, a
tal grado que envenena los tejidos. Los que pueden intoxicarse más
fácilmente son los que tienen un metabolismo elevado, porque es en
ellos donde el metabolismo se trastorna más. Entre los tejidos más
sensibles del organismo están los del sistema nervioso central; en sus
fases iniciales el envenenamiento por oxígeno provoca convulsiones
intensas, en fases tardías lesiones destructivas. También las
membranas pulmonares con frecuencia se alteran intensamente por estar
expuestas directamente a presiones de oxígeno muy altas en los
pulmones, Esto frecuentemente da como resultado edema pulmonar grave,
¿Cuál es el límite superior de presión parcial de oxígeno que puede
ser respirado antes que aparezca envenenamiento?
Cada vez que la PO2, en los pulmones se mantiene aproximadamente
arriba de 1.500 mm Hg, no se libera oxígeno de la hemoglobina cuando
atraviesa los tejidos. Por otra parte, si la presión de oxígeno en los
pulmones se halla por debajo de 1 500 mm Hg, parte por lo menos del
oxígeno unido a la hemoglobina será liberado para cubrir las
necesidades de los tejidos.
Si todo el oxígeno necesario para los tejidos es transportado en
solución, el envenenamiento por oxígeno resulta casi siempre de que el
sistema amortiguador hemoglobina oxígeno no puede funcionar; pero si
al menos parte del oxígeno necesario debe ser liberado de la
hemoglobina, la presión de oxígeno tisular será práctica mente normal.
Es particularmente interesante que un individuo que respira oxígeno
por arriba de una presión parcial de aproximadamente 1.500 mm Hg dos
atmósferas de presión) durante varias horas casi siempre presenta
convulsiones. Como precaución, se recomienda no respirar nunca oxígeno
por largo tiempo a presión mayor de aproximadamente 1.000 mm Hg.
• Combinación de la hemoglobina con monóxido de carbono
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El monóxido de carbono se combina con la hemoglobina en el mismo punto
de la molécula que el oxígeno, Se combina con afinidad unas 210 veces
mayor que el oxígeno. Una presión de monóxido de 0.5 mm Hg en los
alvéolos, 210 veces menor que la del oxígeno alveolar, hará que la
mitad de la hemoglobina de la sangre se combine con el monóxido de
carbono en lugar del oxígeno; una presión de 0.7 mm Hg (concentración
de aproximadamente 0.1 %) resulta mortal.
Un paciente fuertemente intoxicado con monóxido de carbono puede
tratarse eficazmente con oxígeno puro porque el oxígeno a presiones
alveolares altas elimina el monóxido de carbono de su combinación con
la hemoglobina mucho más rápidamente que lo que cabe obtener con la
baja presión del oxígeno atmosférico. Es decir, la presión permite al
oxígeno penetrar en la molécula de hemoglobina desplazando el monóxido
de carbono. El paciente puede también ser ayudado administrando
simultáneamente un bajo porcentaje de bióxido de carbono, porque ello
impide la liberación de éste en la sangre; el bióxido de carbono, a su
vez, estimula intensamente el centro respiratorio. El aumento
resultante de ventilación alveolar reduce la concentración del
monóxido de carbono alveolar, aumentando, por consiguiente, su
liberación por la sangre, con terapéutica intensiva de oxígeno y
bióxido de carbono, el monóxido puede ser eliminado de la sangre diez
a 20 veces más rápidamente que sin tratamiento,
• TRANSPORTE DE BIOXIDO DE CARBONO EN LA SANGRE
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No constituye un problema tan grande como el transporte de oxígeno,
porque aun en las condiciones más anormales suele poder ser
transportado por la sangre en mayores cantidades que el oxígeno. Sin
embargo, la cantidad de bióxido de carbono en la sangre tiene mucho
que ver con el equilibrio ácido básico de los líquidos orgánicos. Por
consiguiente, tiene gran importancia por sus relaciones con el
equilibrio ácido básico.
• Formas químicas en las que el bióxido de carbono es transportado
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El bióxido de carbono es transportado en cuatro diferentes formas
químicas: 1) bióxido de carbono disuelto, 2) bióxido de carbono
combinado con agua para formar ácido carbónico, 3) iones de
bicarbonato resultantes de la disociación del ácido carbónico y 4)
compuestos carbamínicos resultantes principalmente de la combinación
del bióxido con la hemoglobina y, en menor proporción, con proteínas
plasmáticas,
Al iniciarse el transporte del bióxido de carbono, éste sale de las
células en forma gaseosa, en muy pequeño grado en forma de bicarbonato,
porque la membrana celular es menos permeable a este último que al gas
disuelto. Al entrar en los capilares se produce inmediatamente la
reacción química que se puede describir así:
• Transporte del bióxido de carbono en solución
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Parte del bióxido de carbono permanece en las líquidos sanguíneos
disuelto y así es transportado los pulmones. Debe hacerse notar que la
PO2., de la sangre venosa es de 45 mm Hg, y la de la sangre arterial,
de 40 mm Hg. Debido a esta pequeña diferencia, sólo se transportan
disueltos unos 0.2 ml de CO2 por 100 ml de sangre. Esto es
aproximadamente el 4 % del total de bióxido de carbono transportado,
Transporte del bióxido de carbono en combinación con el agua del
plasma
El bióxido de carbono reacciona con el agua para formar ácido
carbónico, Casi todo este ácido se disocia inmediatamente en iones de
bicarbonato y de hidrógeno. En consecuencia, parte del bióxido de
carbono es transportado en el plasma principalmente en forma de iones
de bicarbonato. Sin embargo, la cantidad total de bióxido de carbono
que se combina con el agua del plasma es muy pequeña
Transporte del bióxido de carbono en combinación con la hemoglobina y
Proteínas plasmáticas—Carbaminohemoglobina
Cuando el bióxido de carbono penetra en los glóbulos rojos, ocurren
inmediatamente dos reacciones. Una es la combinación del bióxido con
la hemoglobina, la segunda es la combinación ron el agua de los
glóbulos rojos, La combinación con la hemoglobina es reversible y
ocurre en forma muy laxa. El compuesto formado por la reacción es
conocido como carbaminohemoglobina. Una pequeña porción de dióxido de
carbono reacciona en igual forma con las proteínas del plasma. La
cantidad total de bióxido de carbono llevada de los tejidos a los
pulmones en combinación con la hemoglobina y las proteínas del plasma
es de aproximadamente 30 % de la cantidad total transportada. El
bióxido de carbono no se combina con la hemoglobina en el mismo punto
de la molécula donde lo hace el oxígeno; por consiguiente, la
hemoglobina puede combinarse con ambos al mismo tiempo, Pero el
oxígeno y el bióxido de carbono se interfieren mutuamente la
combinación con la hemoglobina.
Interferencia mutua entre oxígeno y bióxido de carbono en su
combinación
Cuando el bióxido de carbono se ha unido con la hemoglobina, ésta
puede fijar menor cantidad de oxígeno que una solución de hemoglobina
para PO2, determinada. Sin embargo, este cambio es tan pequeño que el
transporte de oxígeno de los pulmones a los tejidos no se afecta en
forma importante por tal interferencia.
Por otro lado, cuando el oxígeno se une con la hemoglobina hace que
esta se combine muy poco con el bióxido de carbono, lo que tiene
especial importancia fisiológica.
Así, pues, la liberación de oxígeno en los tejidos le permite a la
sangre recoger cantidades extras de bióxido de carbono y la
oxigenación de la sangre en los pulmones causa una pérdida extra de
bióxido de carbono.
Transporte del bióxido de carbono en forma de iones de bicarbonato
dentro de los glóbulos rojos
La segunda reacción muy rápida del bióxido de carbono en el interior
de los glóbulos rojos es su combinación con el agua, por influencia de
la enzima catalítica anhidrasa carbónica, para formar ácido carbónico;
el 99.9 % de éste se disocia inmediata mente en bicarbonato y iones de
hidrógeno. A los productos de disociación del ácido carbónico les
corresponde el transporte de aproximadamente 65 % de todo el bióxido
de carbono Ilevado de los tejidos a los pulmones.
Una enzima que hay en los glóbulos rojos, la anhidrasa carbónica,
acelera la reacción del bióxido de carbono con el agua 200 a 300 veces;
por consiguiente, esta reacción en lugar de requerir diez o más
segundos para que la mitad del bióxido de carbono reaccione con el
plasma, ocurre en una décima de segundo en los glóbulos rojos,
El ion hidrógeno formado cuando el ácido carbónico se disocia dentro
de los glóbulos rojos reacciona rápidamente con la hemoglobina, que es
un poderoso amortiguador ácido básico, La hemoglobina en el estado más
alcalino se combina con el potasio, pero cuando existe un exceso de
iones hidrógeno como resultado de la disociación de ácido carbónico,
el hidrógeno se combina con la hemoglobina y ésta, a su vez, libera
iones de potasio.
Desplazamientos de bicarbonato y de cloruro
Cuando se forma ion bicarbonato del ácido carbónico, la concentración
de bicarbonato aumenta en los glóbulos rojos, haciéndose mucho más
alta que en el plasma, Por consiguiente, el ion bicarbonato difunde a
través de la membrana del glóbulo rojo hacia el plasma, Sin embargo,
el ion potasio que equilibra eléctricamente al ion bicarbonato en los
glóbulos rojos no puede pasar tan fácilmente a través de la membrana
celular; resultado: cuando los iones bicarbonato difunden hacía afuera
otros iones negativos deben difundir hacia adentro para reemplazar al
bicarbonato. El ion negativo más abundante en el plasma —cloruros—
entra en el glóbulo rojo al mismo tiempo que el bicarbonato difunde
hacia fuera.
Como resultado, el contenido de cloruros en los glóbulos rojos de la
sangre venosa es ligeramente mayor que en los glóbulos rojos de la
sangre arterial.
• Desplazamiento del agua
=========================
La entrada de bióxido de carbono en los glóbulos rojos aumenta el
número de elementos osmoticamente activos en la célula. Para mantener
bien el equilibrio osmótico entre glóbulos rojos y plasma pasa agua
del plasma a través de la membrana de los glóbulos rojos. El resultado
es que los glóbulos rojos de la sangre venosa son ligeramente mayores
que los glóbulos rojos de la sangre arterial.
Cambio de acidez sanguínea durante el transporte de bióxido de carbono
De ordinario la sangre arterial tiene un pH de casi 7.40 a medida que
la sangre venosa adquiere bióxido de carbono y se forma ácido
carbónico el pH de la sangre baja hasta aproximadamente 7.36. En otras
palabras tiene lugar un cambio de pH de 0,04 unidades cuando el
bióxido de carbono entra en la sangre de los tejidos y lo inverso
ocurre cuando el bióxido de carbono es eliminado de la sangre en los
pulmones y cuando el pH aumenta al valor arterial nuevamente.
• Liberación de bióxido de carbono en los pulmones
==================================================
En los pulmones la Po2 alveolar es ligeramente menor que la de la
sangre, con lo cual el bióxido de carbono pasa de ésta a los alvéolos.
Ello disminuye la Pco2 de los hematíes, de manera que la
carbaminohemoglóbina libera carbónico, y al mismo tiempo el ácido
carbónico de los glóbulos, por influencia de la anhidrasa carbónica,
vuelve a separarse en agua y bióxido de carbono. En otras palabras,
ocurren exactamente las mismas reacciones en una fracción de segundo
en los capilares pulmonares como en los capilares de los tejidos,
porque todas las. reacciones relacionadas con el transporte de bióxido
de carbono son reversibles.
REGULACION DE LA RESPIRACION
El centro respiratorio del tallo cerebral adapta la frecuencia de la
ventilación alveolar casi exactamente a las necesidades corporales; en
consecuencia, la PO2 y la PCO2 de la sangre apenas se alteran en el
curso de un ejercicio agotador o en otras situaciones de gran alarma
respiratoria.
• CENTRO RESPIRATORIO Y RITMICIDAD RESPIRATORIA
===============================================
En realidad, no hay un centro preciso en el sistema nervioso central
que rija todas las funciones respiratorias. Los mecanismos neurógenos
de la substancia reticular del bulbo y de la protuberancia pueden
asegurar una respiración casi normal cuando se ha destruido el resto
del sistema nervioso central por encima de la protuberancia. Así,
pues, esta zona difusa suele considerarse como centro respiratorio.
Los centros inspiratorio y espiratorio
Localizados en la porción ventral de la substancia reticular de la
parte baja del cuarto ventrículo, hay centros inspiratorios
bilaterales que al ser estimulados provocan la contracción de los
músculos inspiratorios. Por fuera y por detrás de los centros
inspiratorios se hallan a cada lado centros espiratorios que excitan
los músculos espiratorios. En general, estos dos centros actúan en
forma recíproca. En otras palabras, cuando uno es estimulado el otro
es inhibido.
RITMO RESPIRATORIO BÁSICO
Oscilación en los centros inspiratorio y espiratorio
La persistencia de un ritmo respiratorio básico en el bulbo, muestra
que el mismo es el área más importante para coordinar el control
respiratorio.
La ritmicidad respiratoria bulbar ocurre principalmente en el centro
inspiratorio, pero también incluye en cierto grado el centro
espiratorio.
El centro inspiratorio está formado por neuronas que, si no están
inhibidas, transmiten una corriente continua de impulsos a los
músculos inspiratorios y originan inspiración. Sin embargo, cuando
estos impulsos inspiratorios son transmitidos, otros pasan por un
circuito re tardado hacia el centro espiratorio, excitándolo dos o
tres segundos más tarde. Este centro espiratorio manda luego impulsos
a los músculos respiratorios, y al mismo tiempo inhibe el centro
inspiratorio, permitiendo que los músculos inspiratorios se relajen.
Después de dos o tres segundos más, los impulsos del centro
espiratorio terminan y el centro inspiratorio vuelve a ser activo para
iniciar un nuevo ciclo de respiración.
Modificación del ritmo respiratorio por el reflejo de Hering - Breuer
Reflejo de Hering – Breuer
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En los pulmones hay muchos receptores de tracción localizados
especialmente en la pleura visceral que ejercen efecto muy intenso
sobre el ritmo respiratorio. Cuando los pulmones se distienden, estos
receptores transmiten impulsos siguiendo los nervios vagos hacia el
tallo cerebral y de allí a la substancia reticular. Estos impulsos
inhiben la inspiración.
La inspiración excita los receptores de tracción, que a su vez inhiben
la inspiración. Ello evita la distensión excesiva de los pulmones,
pero al mismo tiempo tiene efecto muy importante sobre el ritmo
respiratorio. El reflejo opera en sentido inverso durante la
espiración: cuando en los receptores distendidos desaparece la
distensión, la inhibición del centro inspiratorio se reduce y comienza
nuevamente la inspiración,
Los principales efectos del reflejo de Hering - Breuer son:
1.
disminuir el volumen de ventilación y
1.
originar un aumento compensador de la frecuencia respiratoria.
La consecuencia de estos efectos es la siguiente: la fase inspiratoria
de la respiración se interrumpe antes de lo que ocurriría si no
hubiera el reflejo. Análogamente, el período de espiración también se
abrevia a consecuencia del reflejo inverso. Así pues cada periodo
respiratorio queda acortado con lo cual aumenta la frecuencia
respiratoria y disminuye el volumen de ventilación. En consecuencia la
ventilación alveolar apenas se modifica por el reflejo
Conservación del ritmo respiratorio por el reflejo de Hering - Breuer
Además de alterar el ritmo respiratorio, el reflejo de Hering - Breuer
ayuda a conservarlo. El fenómeno ocurre en la siguiente forma: cuando
la inspiración distiende los pulmones, el reflejo de Hering - Breuer
en plazo de uno o dos segúndos inhibe la inspiración e inicia la
espiración. Esto permite que el pulmón se colapse, lo cual inicia un
reflejo de Hering - Breuer inverso, que después de uno o dos segundos
más inhibe la espiración y excita la inspiración. Luego empieza otro
ciclo respiratorio, y el fenómeno se repite una y otra vez.
Así, pues, el reflejo de Hering - Breuer constituye un sistema
oscilante que puede mantener la respiración incluso cuando falta la
ritmicidad intrínseca en los centros respiratorios.
METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS Y FORMACIÓN DE TRIFOSFATO DE
ADENOSINA
Liberación de energía por los alimentos; concepto de “energía libre”
--------------------------------------------------------------------
Se necesita energía para
a.
actividad muscular
a.
actividad secretora de las glándulas
b.
creación de potenciales de membrana en fibras nerviosas y
musculares
c.
procesos de síntesis
d.
absorción de alimentos del tubo digestivo
• Reacciones acopladas
======================
En la célula todos los alimentos energéticos, carbohidratos, grasas y
proteínas pueden ser oxidados por combinación con oxígeno.
La energía que necesitan los procesos fisiológicos de las células es
alguna forma capaz de provocar movimiento en el caso de la contracción
muscular, o de concentrar los solutos en el caso de las glándulas.
Para que se obtenga este tipo de energía son necesarias reacciones
químicas acopladas con los sistemas que desempeñan la función
fisiológica. Este acoplamiento se realiza a través de fermentos
celulares especiales y sistemas transportadores de energía. Además la
liberación de energía debe hacerse poco a poco, para que en un tiempo
dado sólo se libere la que es capaz de utilizar la célula, y no toda
de una sola vez.
Energía Libre
Es la cantidad de energía liberada por la oxidación completa de un
alimento. Se mide en calorías por molécula gramo del alimento. Por
ejemplo la energía libre obtenida por oxidación de una molécula –
gramo (180 g) de glucosa, es de 686.000 calorías
Papel del trifosfato de adenosina en el metabolismo
El trifosfato de adenosina, ATP, del inglés adenosinetriphosphate, es
un cuerpo químico muy poco estable que se encuentra en las células. Es
una combinación de adenosina, ribosa, y tres radicales de fosfato. Los
dos últimos fosfatos están unidos al resto de la molécula por los
llamados enlaces ricos en energía. La energía libre de cada uno de
estos enlaces es unas 7.000 calorías por molécula-gramo de ATP. Por lo
tanto, la liberación de cada radical fosfato produce 7.000 calorías de
energía. El ATP, se reduce a ADP y AMP, por pérdida de uno o dos
radicales fosfato.
Se encuentra en cualquier punto del citoplasma y del núcleo de
cualquier célula. Los alimentos se oxidan en la célula, y la energía
que liberan se emplea para volver a formar trifosfato de adenosina.
Así se conserva en todo tiempo una cantidad suficiente de ATP. Todos
estos intercambios energéticos dependen de reacciones acopladas.
Análogamente, cuando se desdobla trifosfato de adenosina con el fin de
suministrar energía para alguna función fisiológica, intervienen otros
tipos de reacciones acopladas para que dicha energía se pueda emplear
en la función que la necesita.
En resumen, el trifosfato de adenosina es un compuesto intermedio
capaz de participar en muchas reacciones acopladas: con los alimentos,
para obtener de ellos energía, y con mecanismos fisiológicos diversos,
para cederles esta energía, y que puedan llevar a cabo su función. Por
eso, el trifosfato de adenosina ha sido comparado a menudo con una
moneda química, que se puede ganar y gastar una y otra vez.
TRANSPORTE DE LOS MONOSACÁRIDOS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR
Los productos finales del desdoblamiento de los carbohidratos por los
fermentos digestivos eran casi únicamente glucosa, fructosa y
galactosa, siendo cuantitativamente mucho más importante la glucosa
que los otros dos. Estos monosacáridos son absorbidos, llegan a la
sangre del sistema porta atraviesan el hígado y son llevados por la
sangre a todas las células del cuerpo
• Facilitación del transporte de glucosa por la insulina
========================================================
La insulina aumenta mucho la intensidad del transporte de glucosa, y
también de algunos otros monosacáridos
• Fosforilación de los monosacáridos
====================================
Al penetrar en las células, los monosacáridos se combinan con un
radical fosfato, en presencia de ATP y de una “quinasa”.
La fosforilación de monosacáridos es proceso casi totalmente
irreversible, salvo en las células hepáticas, el epitelio de los
túbulos renales y las células epiteliales de intestino, donde se
encuentran fosfatasas específicas capaces de invertir la reacción.
Por lo tanto, en la mayor parte de células la fosforilación asegura la
captación del monosacáridos por Ia célula: cuando está dentro de la
célula, el monosacárido no vuelve a salir, salvo de aquellas células
provistas de las fosfatasas necesarias.
ALMACENAMIENTO DE GLUCOGENO EN HIGADO Y MUSCULO
Después que penetró en las células, la glucosa puede utilizarse
inmediatamente para proporcionar energía a las células, o puede
almacenarse en forma de glucógeno, gran polímero de glucosa.
Todas las células del cuerpo pueden almacenar algo de glucógeno; pero
algunas confieren grandes cantidades, como las del hígado (hasta ocho
por ciento de su peso) y músculo (uno por ciento)
• Glucogénesis
==============
Es el proceso de elaboración del glucógeno y consta de las siguientes
reacciones: la glucosa 6-fosfato primero pasa a glucosa 1 -fosfato y
esta a glucosa difosfato de uridina que finalmente se convierte en
glucógeno. También pueden ser convertidos en glucosa algunos
compuestos como ácido láctico, glicerol, ácido pirúvico y algunos
aminoácidos desaminados.
• Glucogenólisis
================
Es la desintegración intracelular de glucógeno para volver a formar
glucosa, no por el proceso inverso, sino mediante una fosforilación
catalizada por una fosforilasa.
En reposo la fosforilasa se encuentra inactiva, y el glucógeno se
puede almacenar sin volverse a convertir en glucosa. Por lo tanto, hay
que activar la fosforilasa antes de poder obtener glucosa del
glucógeno. Esta activación depende de dos mecanismos:
Activación de la fosforilasa por adrenalina y glucagon
La adrenalina y el glucagon son dos hormonas capaces de activar
específicamente la fosforilasa y producir glucogenólisis rápida. La
adrenalina es liberada por la médula suprarrenal por acción del
sistema nervioso simpático. El glucagon es una hormona secretada por
las células alfa del páncreas: activa la fosforilasa en forma distinta
que la adrenalina, pero el resultado sigue siendo una Glucogenólisis.
Transporte de glucosa afuera de las células,
Las células hepáticas, las de túbulo renal y las de la mucosa
intestinal contienen fosfatasas capaces de separar el fosfato de la
glucosa 6-fosfato; en seguida la glucosa es capaz de atravesar otra
vez la membrana y volver a los líquidos extracelulares. La mayor parte
de la glucosa formada en el hígado por glucogenólisis pasa a la sangre.
Dicha glucogenólisis, por lo tanto, causa aumento inmediato de la
concentración de glucosa en sangre.
LIBERACIÓN DE ENERGÍA DE LA MOLÉCULA DE GLUCOSA POR GLUCÓLISIS
Descomponer de una sola vez una molécula glucosa hasta la etapa final
de agua y bióxido de carbono para obtener una sola molécula de ATP,
sería un desperdicio muy grande de energía; por lo tanto mediante un
gran número de fermentos prteínicos desdobla la glucosa paso a paso,
en muchas etapas sucesivas que supone una liberación de parte de la
energía total total y formación de una molécula de ATP.
Así cada molécula de glucosa utilizada en la célula corresponde a la
formación de 38 moléculas de ATP.
Glucólisis y formación de ácido pirúvico
----------------------------------------
El medio mas importante de desintegración de la glucosa con liberación
de energía es la glucólisis, seguida de oxidación de sus productos
finales. Glucólisis es la partición de la molécula de glucosa para
formar dos moléculas de ácido pirúvico.
Formación de ATP durante la glucólisis
--------------------------------------
El rendimiento global para la formación de ATP es de 25 %. El 75%
restante de la energía total se pierde en forma de calor.
Transformación del ácido pirúvico en acetilcoenzima
Durante el resto del ciclo se fija agua y se liberan bióxido de
carbono y átomos de hidrogeno
Liberación anaerobia de energía (glucólisis anaerobia)
A veces falta el aporte de oxigeno o es insuficiente y la oxidación de
la glucosa no puede llevarse a cabo. Sin embargo la glucólisis puede
proporcionar energía a las células incluso en estas condiciones pues
las reacciones químicas que tienen lugar durante el desdoblamiento de
la glucosa para dar ácido pirúvico no requieren oxigeno. Se produce un
gran desperdicio de glucosa pues la utilización de cada molécula de
glucosa representa solamente la formación de dos moléculas de ATP o se
nada mas 2 % de la energía total de la molécula de glucosa.
Formación de ácido láctico durante la glucósis anaeróbia
--------------------------------------------------------
Los dos productos finales de la glucólisis son 1) ácido pirúvico y 2)
átomos de hidrogeno. Por lo tanto al aumentar la concentración de uno
de ellos o de ambos se detendría la glucólisis y cesaría la formación
de ATP. Por fortuna en cuanto la concentración de estos productos
finales aumenta se combinan para formar ácido láctico. Por lo tanto en
condiciones anaerobias la mayor parte del ácido pirúvico pasa a ácido
láctico.
Transformación inversa del ácido láctico en ácido pirúvico y glucosa,
en presencia de oxígeno
El ácido láctico producido en gran cantidad durante la glucólisis
anaerobia no se desperdicia pues puede volverse a transformar en
glucosa o utilizarse directamente para liberar energía cuando se
dispone nuevamente de oxigeno.
Formación de carbohidratos a partir de proteínas y grasa
(gluconeogénesis)
Cuando las reservas corporales de carbohidratos disminuyen y la
glucosa sanguínea empieza a bajar puede formarse cierta cantidad de
glucosa a partir de aminoácidos y del glicerol de las grasas. Este
proceso recibe el nombre de gluconeogénesis. Sesenta por ciento de
ácidos aminados de las proteínas corporales pueden ser transformados
en carbohidratos.
METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
El grupo de los lípidos comprenden
1.
las grasas neutras llamadas también triglicéridos,
1.
los fosfolípidos,
2.
el colesterol y
3.
algunos otros de menor importancia.
Estos cuerpos comparten ciertas particularidades físicas y químicas;
entre las primeras está la capacidad de disolverse mutuamente;
químicamente, las grasas neutras y los fosfolípidos tienen componentes
comunes, los lúcidos grasos, que no son sino ácidos orgánicos de
cadena larga.
El colesterol no contiene ningún ácido graso, pero el nucleoesterol
que le sirve de base es sintetizado a partir de productos de
degradación de ácidos grasos; en consecuencia, muchas de sus
propiedades químicas son iguales a las de otros lípidos.
El cuerpo aprovecha los lípidos sobre todo para producir energía
metabólica; dicho metabolismo energético depende casi tanto de ellos
como de los carbohidratos. Sin embargo, algunos lípidos como
colesterol, fosfolípidos o derivados, forman parte de las estructuras
celulares de todo el cuerpo,
Estructura química fundamental de los triglicéridos (grasas neutras)
La estructura de la molécula de grasa neutra, consta de tres moléculas
de ácidos grasos de cadena larga, unidos a una molécula de glicerina.
Los tres ácidos grasos que más a menudo se encuentran en las grasas
neutras del cuerpo humano con:
1.
el ácido esteárico
1.
el ácido oleico, y
2.
el ácido palmítico
• TRANSPORTE DE LIPIDOS EN LA SANGRE
====================================
• Transporte desde el tubo digestivo. Los quilomicrones
=======================================================
Prácticamente todas las grasas de la alimentación pasaban al sistema
linfático con excepción de los ácidos grasos de cadena muy corta;
éstos pueden ser absorbidos por la sangre portal directamente. La
mayor parte de triglicéridos son desdoblados en glicerina y ácidos
grasos, o en monoglicéridos y ácidos grasos. Luego, cuando éstos
atraviesan la mucosa intestinal, se sintetizan nuevas moléculas de
triglicéridos, que se aglomeran y llegan a la linfa formando gotitas
pequeñas llamadas quilomicrones. Casi inmediatamente, se absorben
sobre la superficie de estas gotitas pequeñas cantidades de proteína,
lo que estabiliza la suspensión y evita que los quilomicrones se
adhieran a las paredes de los linfáticos.
También se encuentran en los quilomicrones la casi totalidad del
colesterol y de los fosfolípidos absorbidos de intestino. Los
quilomicrones están formados por triglicéridos sobre lodo, pero
también por pequeñas cantidades de fosfolípidos, colesterol y
proteínas, Los quilomicrones son llevados a lo largo del conducto
torácico hasta la unión de las venas subclavia y yugular, y son
vertidos en la sangre.
OBTENCION DE ENERGIA Y FORMACION DE TRIFOSFATO DE ADENOSINA A PARTIR
DE TRIGLICERIDOS
Con una alimentación normal, las grasas producen de 40 a 45 % de las
calorías totales, o sea tanto como los carbohidratos. Por lo tanto, el
empleo de grasas para obtención de energía es tan importante como el
de carbohidratos. Además, de 30 a 50 % de los carbohidratos ingeridos
se transforman en triglicéridos, se almacenan como tales y son
metabolizados mas tarde como grasas. Vemos pues que dos tercios a tres
cuartos de la energía total producida por las células proviene de
triglicéridos y no de y no de carbohidratos.
Hidrólisis de los triglicéridos
La primera etapa de la utilización de triglicéridos en el metabolismo
energético es su hidrólisis con producción de glicerina y ácidos
grasos. Tiene lugar sobre todo en el hígado. Ciertos fermentos
intracelulares transforman inmediatamente la glicerina en
gliceraldehído, que ingresa en el ciclo del fosfogluconato y produce
energía. Por otra parte, antes de ser utilizados los acidos grasos
deben ser desdoblados como sigue:
1.
transformación de ácidos grasos en acetilcoenzima A, a través de
oxidación beta
1.
oxidación de la acetilcoenzima A
• Formación de trifosfato de adenosina por oxidación de los ácidos
grasos
==================================================================
Cada vez se forma una molécula de acetilcoenzima A, a partir de la
cadena inicial, la molécula de acido graso libera cuatro átomos de
hidrogeno.
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