Transporte de CO₂ en la sangre: formas y efecto Haldane

El dióxido de carbono (CO₂) se puede transportar en la sangre en cantidades muy superiores a las normales. La cantidad de CO₂ en la sangre está estrechamente relacionada con el equilibrio ácido-base del organismo. En condiciones normales, en reposo, se transportan aproximadamente 4 ml/dl de sangre desde los tejidos hacia los pulmones.

Formas de Transporte del CO₂

• CO₂ Disuelto

  Una pequeña porción del CO₂ se transporta disuelto directamente en el plasma. Se transporta aproximadamente 0.3 ml/dl de sangre en esta forma, lo que representa cerca del 7% del total de CO₂ transportado por la sangre.

• Ion Bicarbonato (HCO₃⁻)

  Esta es la forma principal de transporte. El CO₂ reacciona con el agua (H₂O) para formar ácido carbónico (H₂CO₃). En el interior de los eritrocitos, la enzima anhidrasa carbónica cataliza rápidamente esta reacción:

  CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃

  Posteriormente, el ácido carbónico se disocia en un ion bicarbonato (HCO₃⁻) y un hidrogenión (H⁺):

  H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺

  La mayoría de los hidrogeniones (H⁺) se unen a la hemoglobina (Hb), que actúa como un amortiguador. Muchos de los iones bicarbonato (HCO₃⁻) difunden del eritrocito al plasma, intercambiándose por iones cloruro (Cl⁻) que pasan al interior del eritrocito (fenómeno conocido como desplazamiento del cloruro o efecto Hamburger). Es importante destacar que la concentración de ion cloruro en los eritrocitos venosos es más elevada que en los arteriales. Como bicarbonato, se transporta aproximadamente el 70% del total de CO₂ desde los tejidos a los pulmones.

• Combinado con Hemoglobina y Proteínas Plasmáticas (Carbaminohemoglobina)

  El CO₂ también reacciona con los radicales amino (-NH₂) de la hemoglobina, formando carbaminohemoglobina (HbCO₂). Una cantidad pequeña también se combina con las proteínas plasmáticas. La cantidad de CO₂ transportada de esta manera se estimaba inicialmente en un 30%; sin embargo, debido a que esta reacción es mucho más lenta que la reacción del CO₂ con el agua en el interior del eritrocito, se estima que no se transporta más de un 20% del total por esta vía.

Curva de Disociación del CO₂

La curva de disociación del CO₂ es distinta a la del oxígeno (O₂). La presión parcial de CO₂ (pCO₂) sanguínea normal varía entre 40 y 45-46 mmHg entre la sangre arterial y venosa, lo que representa un intervalo muy pequeño. La concentración normal de CO₂ en la sangre está alrededor de los 50 vol%, y el intercambio neto es solo de unos 4 volúmenes porcentuales.

Efecto Haldane

El Efecto Haldane describe cómo la unión del oxígeno (O₂) a la hemoglobina tiende a desplazar el CO₂. Este efecto es el resultado de que la unión del O₂ a la hemoglobina hace que esta se convierta en un ácido más fuerte. El desplazamiento del CO₂ se debe a dos hechos principales:

1. La hemoglobina ácida tiene una menor tendencia a combinarse con el CO₂ y formar enlaces carbamino.
2. El aumento de la acidez de la hemoglobina también provoca la liberación de un exceso de hidrogeniones (H⁺). Estos hidrogeniones se unen al ion bicarbonato (HCO₃⁻), formando ácido carbónico (H₂CO₃), que se disociará y liberará CO₂ para su eliminación por los alvéolos pulmonares.