Consumo de oxígeno

Qué es el consumo de oxígeno

Cada célula del organismo necesita oxígeno para producir energía. La suma de todo ese consumo celular, expresada por unidad de tiempo, es lo que la fisiología denomina consumo de oxígeno, abreviado internacionalmente como VO2. No es un valor fijo: cambia de un minuto a otro según lo que esté haciendo la persona, y por eso conviene siempre precisar en qué condiciones se ha medido.

La idea de que la respiración animal guarda relación cuantitativa con la producción de calor se remonta al calorímetro que Antoine Lavoisier y Pierre-Simon Laplace construyeron en 1783. Pero medir directamente el volumen de oxígeno que una persona respira exigió otra generación de instrumentos. En 1911, el fisiólogo británico Claude Gordon Douglas, discípulo de John Scott Haldane en Oxford, describió un método sencillo y eficaz: recoger todo el aire espirado en una bolsa impermeable de gran capacidad y analizar después su composición. Aquel dispositivo, conocido desde entonces como saco de Douglas, sigue considerándose hoy el patrón de referencia frente al que se validan los analizadores de gases automáticos.

Del reposo al esfuerzo máximo

En condiciones basales, un adulto sano consume alrededor de 3,5 mililitros de oxígeno por kilogramo de peso y minuto. Esa cifra de referencia es, precisamente, la que define el equivalente metabólico o MET, la unidad que se usa para comparar el coste energético de distintas actividades.

A partir de ese punto de partida, el consumo de oxígeno se eleva con cualquier actividad que exija más energía: caminar, subir escaleras, hacer deporte. El límite superior de esa capacidad de respuesta es el consumo máximo de oxígeno, el techo por encima del cual ya no es posible extraer más oxígeno del aire por mucho que se intensifique el esfuerzo. Cuando la demanda energética supera lo que el organismo puede cubrir por esta vía, entra en juego el metabolismo anaeróbico, y al terminar el ejercicio queda pendiente de saldar la llamada deuda de oxígeno.

El cociente respiratorio

Junto al oxígeno que entra, el organismo produce dióxido de carbono, que sale. La relación entre ambos volúmenes se conoce como cociente respiratorio: el dióxido de carbono producido dividido entre el oxígeno consumido. Ese número, sin apenas complicarse, delata qué combustible está usando el cuerpo. Cuando el sustrato principal son hidratos de carbono, el cociente se acerca a 1; con una dieta rica en grasas, baja hasta valores próximos a 0,7. En una alimentación mixta y equilibrada suele rondar 0,8.

El dato tiene aplicaciones que van de la nutrición clínica a la fisiología del deporte, porque permite estimar, sin necesidad de análisis bioquímicos, qué proporción de la energía procede de la oxidación de grasas y cuál de la de azúcares.

Diferenciación con otros conceptos

Conviene no confundir el consumo de oxígeno con el metabolismo basal. Este último es el gasto energético total del organismo en reposo absoluto, expresado habitualmente en kilocalorías; el consumo de oxígeno es una de las dos variables, junto con la producción de dióxido de carbono, que la calorimetría indirecta mide para calcular ese gasto. Son magnitudes relacionadas, pero no equivalentes: una se expresa en unidades de energía y la otra en volumen de gas.

Tampoco equivale, sin más matices, al oxígeno que entra en los pulmones. Una parte del aire inspirado se queda en las vías respiratorias sin llegar a intercambiarse, y otra fracción del oxígeno alveolar no pasa a la sangre. El consumo de oxígeno describe únicamente la cantidad que el organismo efectivamente retiene y utiliza.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se abrevia como VO2?

Porque sigue la notación estándar de la fisiología respiratoria, en la que la V designa un volumen de gas y el subíndice identifica el gas concreto, en este caso el oxígeno.

¿Cuánto oxígeno consume una persona en reposo?

Alrededor de 250 mililitros por minuto en un adulto de complexión media, aunque la cifra varía con el peso, la composición corporal y la temperatura ambiente.

¿El consumo de oxígeno es lo mismo en todos los órganos?

No. El cerebro y el corazón, por ejemplo, consumen una proporción de oxígeno muy superior a la que les correspondería por su peso, porque su actividad metabólica es constante y apenas tolera interrupciones.

¿Se puede medir sin instrumental especializado?

De forma directa, no: la medición exige recoger y analizar el aire espirado. Existen fórmulas y dispositivos que lo estiman de manera indirecta a partir de otros parámetros, como la frecuencia cardíaca, pero su precisión es menor que la de un análisis de gases.

Referencias

1. PubMed. Shephard RJ. Open-circuit respirometry: a brief historical review of the use of Douglas bags and chemical analyzers. European Journal of Applied Physiology, 2017.
2. StatPearls, National Center for Biotechnology Information (NIH). Physiology, Respiratory Quotient.
3. Diccionario médico CUN. Oxígeno: qué es, propiedades y función.
4. Diccionario médico CUN. Calorimetría: qué es y definición médica.