Curva de disociación de la hemoglobina

Qué es la curva de disociación de la hemoglobina

Si se someten muestras de sangre a presiones de oxígeno crecientes, manteniendo constantes la temperatura (37 °C) y la presión parcial de CO₂ (40 mmHg), y se mide después qué proporción de hemoglobina se ha unido al oxígeno, el resultado, trasladado a un gráfico con la PO₂ en el eje horizontal y la saturación en el vertical, dibuja una curva con forma de S. No es una línea recta, y eso tiene consecuencias fisiológicas profundas.

La parte baja de la curva (por debajo de 40 mmHg) tiene una pendiente pronunciada: pequeños descensos de la PO₂ provocan una liberación abundante de oxígeno. Es el tramo que opera en los capilares tisulares, donde la presión de oxígeno ronda los 20-40 mmHg y los tejidos necesitan que la hemoglobina ceda su carga. La parte alta, en cambio, se aplana a partir de 60-70 mmHg. Eso significa que incluso si la PO₂ alveolar baja moderadamente (por ejemplo, a gran altitud), la hemoglobina mantiene una saturación superior al 90 %. El diseño es elegante: carga eficiente en los pulmones, descarga generosa en los tejidos.

Cooperatividad y el papel del grupo hemo

Cada molécula de hemoglobina posee cuatro subunidades, y cada una alberga un grupo hemo con un átomo de hierro en estado ferroso (Fe²⁺) capaz de unirse a una molécula de oxígeno. La unión del primer oxígeno modifica la conformación de la proteína y facilita la unión del segundo; el segundo allana el camino al tercero, y así sucesivamente. Los bioquímicos llaman a este fenómeno cooperatividad positiva. Fue Jacques Monod, junto con Jeffries Wyman y Jean-Pierre Changeux, quien propuso en 1965 el modelo alostérico que explica este comportamiento: la hemoglobina transita entre un estado T (tenso, de baja afinidad) y un estado R (relajado, de alta afinidad).

Sin cooperatividad, la curva sería hiperbólica, como la de la mioglobina, que solo tiene un sitio de unión. Una curva hiperbólica no permitiría la misma eficiencia de descarga en los tejidos, porque la afinidad no cambiaría con la presión. La forma sigmoidea es, en sentido estricto, lo que permite al sistema circular funcionar con un rango de presiones compatible con la vida.

La P50 y los factores que desplazan la curva

Se denomina P50 a la presión parcial de oxígeno a la que la hemoglobina se satura al 50 %. En un adulto sano, a 37 °C y pH 7,4, el valor ronda los 26-27 mmHg. Cuando la curva se desplaza hacia la derecha, la P50 aumenta: la hemoglobina suelta oxígeno con más facilidad, lo cual beneficia a los tejidos con alta demanda metabólica. Un desplazamiento hacia la izquierda implica lo contrario: mayor afinidad, menor cesión tisular.

Christian Bohr, fisiólogo danés y padre del físico Niels Bohr, describió en 1904 que el aumento de la presión parcial de CO₂ desplaza la curva a la derecha, facilitando la liberación de oxígeno en los capilares donde los tejidos producen dióxido de carbono. Este efecto lleva su nombre. Otros factores que desplazan la curva en la misma dirección son el descenso del pH (acidosis), la elevación de la temperatura y el aumento de la concentración intraeritrocitaria de 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG), un intermediario de la glucólisis anaerobia del eritrocito.

El desplazamiento hacia la izquierda se produce en las condiciones opuestas. La hemoglobina fetal (HbF) presenta de forma natural una curva desplazada a la izquierda porque sus cadenas gamma tienen menor afinidad por el 2,3-BPG; eso le permite captar oxígeno de la sangre materna a través de la placenta con mayor eficacia. La intoxicación por monóxido de carbono es un caso extremo: el CO se une al hemo con una afinidad unas 200 veces superior a la del oxígeno, bloquea la cooperatividad y desplaza la curva drásticamente a la izquierda, reduciendo la cesión tisular de oxígeno.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la expresión "curva de disociación"?

Disociación procede del latín dissociare ("separar"). En este contexto designa el proceso por el cual la oxihemoglobina libera el oxígeno. La curva representa gráficamente cómo varía esa separación en función de la presión parcial.

¿Qué es el efecto Bohr?

Es el desplazamiento de la curva hacia la derecha provocado por el aumento de CO₂ o la disminución del pH. Christian Bohr lo describió en 1904 a partir de experimentos con sangre de perro. El mecanismo tiene una lógica fisiológica directa: los tejidos que más CO₂ producen son los que más oxígeno necesitan, y el efecto Bohr garantiza que lo reciban.

¿Se puede medir la curva completa en la práctica clínica?

No de forma rutinaria. Los laboratorios especializados disponen de hemoxímetros que lo permiten, pero en la clínica habitual lo que se mide es la saturación de oxígeno (mediante pulsioximetría) a una PO₂ determinada. Con la gasometría arterial se obtienen la PO₂ y la saturación reales, y la posición de la curva puede inferirse a partir de la P50 calculada.

¿La hemoglobina fetal tiene su propia curva?

Sí, y está desplazada a la izquierda. La HbF posee cadenas gamma en lugar de beta, lo que reduce su interacción con el 2,3-BPG y aumenta la afinidad por el oxígeno. Esa propiedad permite que el feto extraiga oxígeno de la sangre materna en la placenta, donde la PO₂ es baja.

Referencias

1. MedlinePlus en español. Hemoglobina.
2. MedlinePlus en español. Derivados de la hemoglobina.
3. Manual MSD, versión para profesionales. Producción de eritrocitos.
4. Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM. Transporte de O₂ y CO₂.