Oxigenación de la Sangre

 ¿Cómo se oxigena la sangre? ¿Cómo se saca el dióxido de Carbono?

 En una entrada anterior vimos en líneas generales el trayecto que realiza la sangre en todo el cuerpo; cómo va desde el corazón hasta las arterias, y luego vuelve por las venas. En este circuito es muy importante el paso que hace la sangre de ir hasta los pulmones para oxigenarse, y es lo que intentaré explicar detalladamente en este artículo.

La función del Oxígeno.

 Si la energía la obtenemos de lo que comemos, ¿Para qué necesitamos el oxígeno que respiramos? Es una pregunta interesante que intentaré responderla de la manera más sencilla posible.

 Cuando consumimos un alimento, luego de la digestión, las moléculas nutritivas (azúcar, proteínas o grasa) llegan hasta cada una de nuestras células para darles luego energía. Podemos imaginarnos ahora que estamos dentro de una célula, y ahí está una molécula de grasa o de azúcar. Sabemos (y también nuestras células) que dentro de esa molécula hay energía que necesitamos. Así como sabemos que dentro del diesel o la nafta hay energía que necesitamos para mover un coche. El siguiente paso ahora sería encontrar la manera de transferir esa energía a la célula de tal manera en que podamos aprovecharla.

¿Y ahora qué? Una célula pensando en qué debería hacer con un pedacito de grasa (TAG, triacilglicerol) que le llegó desde el intestino

 En el vehículo, lo que se hace es quemar el combustible. Al quemar el combustible se libera una energía que se dirige hacia los mecanismos que hacen girar las ruedas del coche. 

 Dentro de nuestro cuerpo no podemos quemar cosas (ninguna célula nuestra soportaría esas temperaturas), pero al igual que en la combustión, usamos oxígeno para de alguna manera liberar la energía contenida en la comida. 

 Los detalles bioquímicos mejor lo dejamos para otro artículo más detallado y complejo. Por ahora, basta con que entiendas que el oxígeno es fundamental para convertir lo que comemos en energía.

¿Cómo entra el oxígeno a nuestro cuerpo?

 El oxígeno está en el ambiente. Ya vimos en una entrada anterior que la sangre actúa como un río o una sustancia que conduce a todas las demás sustancias a todos los lugares del cuerpo. Por lo tanto, si logramos conectar a la sangre con el aire del ambiente podemos acercarnos a nuestro objetivo de introducir oxígeno a nuestras células.

 El primer elemento en nuestra cadena son las Vías Respiratorias: Desde la nariz, pasando por la tráquea, hasta los pulmones. Por ahora basta con que veamos que son simples tubos que meten y sacan aire (el sentido siempre es bilateral, por eso inspiramos y expiramos).

 ¿Cómo entra el oxígeno a nuestras células?

 Una cosa es acercar dos sustancias, y otra cosa es realizar un intercambio entre ellas - que es lo que nuestro cuerpo necesita hacer con el oxígeno que necesitamos meter y el dióxido de carbono que necesitamos sacar.

 Si no existiera ningún filtro / membrana entre el oxígeno y la sangre pasarían muchas cosas que no nos gustaría que pase: en primer lugar, echaríamos sangre por la nariz, o entraría el aire directamente a nuestros vasos y esto nos provocaría una embolia gaseosa. Por otro lado, si no existiera ninguna permeabilidad, por más cerca que pase el oxígeno de la sangre no se podría hacer el intercambio, y entonces el oxígeno no llegaría a nuestras células. De modo que necesitamos una solución intermedia, un filtro que deje pasar el oxígeno hacia la sangre y el dióxido de carbono hacia el aire que espiramos. Esto es lo que se conoce como Barrera Alveolo-Capilar.

Barrera Alveolo-Capilar.

 El alveolo es la bolsita final del pulmón en donde está el aire. El capilar es un vaso - como una vena o una arteria muy pequeñita - que tiene una pared muy fina, por lo que resulta ideal para intercambiar gases. 

El Alveolo funciona como una bolsita que tiene oxígeno y viene del aire que inspiramos, mientras que el Capilar es el vaso que lleva la sangre desoxigenada del cuerpo al pulmón y luego saca sangre oxigenada para el resto del cuerpo

 La barrera es un poco más compleja - tiene varias capas de células y cosas así - pero para simplificar, podemos decir que esta barrera deja pasar solo gases, con lo que no hay problema de que se fugue la sangre u otras sustancias grandes como proteínas.

 Ahora, ¿cómo saben el oxígeno y el dióxido de carbono hacia dónde tienen que ir? Porque podría pasar que el oxígeno haga el camino inverso - lo poco que hay en el capilar difunda hacia afuera, o el poco CO2 que inspiramos difunda hacia dentro -, ya que como tal los gases no poseen inteligencia, no saben qué hacer. Debe haber algún mecanismo automático que regule el camino que deben seguir estas sustancias. Pues dicho mecanismo existe y se llama "Difusión simple", y lo explico brevemente con un ejemplo:

 Las moléculas están siempre en constante movimiento - por eso olemos el perfume de cualquier persona que esté cerca de nosotros; porque las moléculas del perfume se dispersan alrededor y algunas llegan a nuestra nariz. Como las moléculas están siempre moviéndose, su distribución solo depende del tamaño del recipiente en el que están. 

 En un principio, el recipiente es la sangre (para el CO2) y el alveolo (para el oxígeno)

Izquierda: alveolo pulmonar lleno de aire con oxígeno. Derecha: capilar  lleno de Dióxido de Carbono

 Luego, al haber permeabilidad entre ambos recipientes, las moléculas se dispersan hasta quedar en la misma cantidad a ambos lados lados de la membrana - es decir, como si fuera un solo compartimiento pero más grande. El movimiento "neto" es el de sacar CO2 del capilar y llevarlo al alveolo, y sacar O2 del alveolo y llevarlo al capilar.

El CO2 pasa de la sangre al Alveolo, mientras que el Oxígeno pasa del Alveolo a la sangre. Ambos pasan al otro lado hasta igualar la concentración de ambos lados.

 Y ya ves, es así tan "fácil" como ocurre el intercambio gaseoso; utiliza el movimiento natural de las moléculas, sin utilizar ningún otro tipo de energía para moverlas de un lado para otro. Como vimos hace Difusión, y al no necesitar ningún tipo de transportador se llama "simple" . 

Al final del intercambio, hay una concentración similar de Oxígeno y de Dióxido de Carbono tanto en el capilar como en el alveolo. 

Todavía quedan, por supuesto, muchas preguntas que hacerse:

¿Qué hace, específicamente, el cuerpo con el oxígeno? ¿Qué función cumple el oxígeno para conseguir energía?

¿De dónde sale el CO2 que espiramos?

¿Cómo es el pulmón?

¿Qué pasa con el intercambio de gases cuando fumamos?