Oxihemoglobina

Qué es la oxihemoglobina

El nombre combina dos raíces de procedencia distinta. Oxígeno viene del griego oxys (ácido, punzante) y genes (que genera), término acuñado por Lavoisier en el siglo XVIII porque creía que todos los ácidos contenían ese elemento, una hipótesis que la química posterior desmintió. Hemoglobina combina el griego haima (sangre) con el latín globus (esfera pequeña), en alusión a la forma globular de la proteína. La oxihemoglobina es, en sentido literal, la hemoglobina convertida en portadora de oxígeno.

Cada molécula de hemoglobina contiene cuatro grupos hemo, y cada uno alberga un átomo de hierro en estado ferroso (Fe2+). El oxígeno se coordina directamente con ese hierro sin oxidarlo. Esa peculiaridad química, poco habitual en las reacciones del hierro, es la que hace posible que la unión se repita y se deshaga sin desgaste miles de veces por minuto en los capilares pulmonares.

Cooperatividad: del estado tenso al relajado

La hemoglobina no capta oxígeno de forma independiente en cada uno de sus cuatro puntos de unión. Cuando el primer grupo hemo se oxigena, la estructura cuaternaria de la proteína se reordena y facilita que los tres restantes hagan lo mismo. A este fenómeno los bioquímicos lo llaman cooperatividad positiva. Es también el motivo de que la curva que relaciona la saturación de oxígeno con su presión parcial tenga forma de ese y no de línea recta, como puede verse con más detalle en la curva de disociación de la hemoglobina.

Ese reordenamiento tiene nombre propio en fisiología: la hemoglobina pasa del estado T (tenso, de baja afinidad, propio de la forma sin oxigenar) al estado R (relajado, de alta afinidad, que es la oxihemoglobina). El tránsito es sensible al entorno químico inmediato. El pH, la temperatura y la concentración de dióxido de carbono desplazan el equilibrio hacia uno u otro estado, un ajuste que el fisiólogo danés Christian Bohr describió en 1904 y que hoy se conoce como efecto Bohr.

Diferenciación con otras formas de la hemoglobina

No toda hemoglobina que lleva un ligando en el hierro es oxihemoglobina. La carboxihemoglobina se forma cuando el monóxido de carbono ocupa ese mismo lugar, con una afinidad muy superior a la del oxígeno. Distinta es la metahemoglobina: en ella el hierro sí se oxida, pasa a estado férrico (Fe3+) y, así, deja de poder unir oxígeno. Las tres parten de la misma molécula. Solo una la transporta de manera funcional.

La oxihemoglobina absorbe la luz de forma distinta a la hemoglobina sin oxigenar, sobre todo en el rango del rojo y el infrarrojo cercano. Esa diferencia óptica explica por qué la sangre arterial, rica en oxihemoglobina, tiene un rojo vivo, mientras que la sangre venosa adquiere un tono más oscuro y azulado. El mismo principio físico es el que aprovechan los sensores que se colocan en un dedo para estimar, sin necesidad de extraer sangre, qué proporción de la hemoglobina circulante va cargada de oxígeno.

Preguntas frecuentes

¿Qué indica exactamente el prefijo oxi-?

Señala que el oxígeno se ha unido a la molécula. Aplicado a la hemoglobina, distingue su forma cargada de oxígeno, la que predomina en la sangre arterial, de la forma que ya lo ha cedido a los tejidos.

¿Qué relación tiene la oxihemoglobina con la hipoxia?

La proporción de hemoglobina que circula como oxihemoglobina, frente al total de hemoglobina disponible, es lo que se conoce como saturación de oxígeno. Cuando esa proporción cae de forma mantenida por debajo de los valores habituales se habla de hipoxia, un déficit de oxígeno en los tejidos que puede tener orígenes muy diversos: desde una alteración pulmonar que impide oxigenar bien la sangre hasta una circulación insuficiente que no llega a transportarla. La cantidad total de hemoglobina en sangre y el porcentaje de esa hemoglobina que está oxigenada son dos magnitudes distintas, y conviene no confundirlas al leer un resultado analítico. Una persona puede tener una saturación normal y, aun así, transportar menos oxígeno total si su cifra de hemoglobina es baja. Lo contrario también es posible: cifras de hemoglobina normales con una saturación reducida. Ambos escenarios comprometen el aporte de oxígeno a los tejidos, aunque por mecanismos distintos.

¿Es lo mismo saturación de oxígeno que concentración de hemoglobina?

No. La saturación describe qué fracción de la hemoglobina presente está oxigenada, con independencia de cuánta hemoglobina haya en total. Una persona con anemia puede mostrar una saturación del 98 %, porque toda su hemoglobina, aunque escasa, esté bien oxigenada, y aun así transportar menos oxígeno del que su organismo necesita.

Referencias

1. MSD Manuals (versión para profesionales). Curva de disociación de la oxihemoglobina.
2. Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM. Transporte de O2 y CO2.
3. Office québécois de la langue française. Effet Bohr.
4. Wikipedia (en inglés, verificado por búsqueda). Oxyacid: etimología del término oxígeno.