Trasporto dell’ossigeno nel sangue: emoglobina, saturazione, grafico
Tutti gli organismi viventi hanno organi respiratori e sistemi circolatori la cui funzione principale è la cattura e il trasporto dell’ossigeno alle cellule
Le cellule infatti necessitano di ossigeno per poter svolgere le proprie funzioni vitali che assumono tramite la respirazione processo fisiologico che consiste nella assunzione di O2 e nel rilascio di CO2.
I polmoni assicurano la regolazione dei gas nel sangue ovvero:
- forniscono un adeguato contenuto di ossigeno all’interno dei vasi sanguigni
- consentono l’eliminazione della anidride carbonica prodotta dal funzionamento dell’organismo stesso.
Nell’uomo a riposo un quantitativo di aria di 400-600 mL entra nei polmoni che si diluisce in un già contenuto nel polmone10-20 volte al minuto e va a ricambiare l’aria contenuta negli alveoli polmonari. Dopo il mescolamento aumentano le concentrazioni di vapore acqueo e di biossido di carbonio.
Le concentrazioni dei gas sono misurate dalle loro pressioni parziali, con la pressione parziale di ossigeno nei polmoni che è di solito di circa 100 mm Hg.
L’ossigeno poi si diffonde attraverso le pareti del polmone, alveoli e nel sangue arterioso e viene trasportato a tutti i tessuti del corpo. Solo circa 3% dell’ossigeno nel sangue è disciolto mentre il resto è legato chimicamente alle molecole di emoglobina (Hb), che contengono gruppi eme.
Ogni molecola di emoglobina contiene quattro gruppi eme e ciascuno di essi contiene un atomo di ferro che può legarsi ad una molecola di O2. Così, una molecola di emoglobina può legarsi quattro molecole di ossigeno.
Sistema di trasporto dell’ossigeno
Il trasporto dell’ossigeno avviene grazie ai globuli rossi, che contengono l’emoglobina
L’intero sistema di trasporto dell’ossigeno dipende dal prelievo e dal rilascio di O2 dall’emoglobina secondo la seguente serie di equilibri:
Hb + O2 ⇄ Hb(O2)
Nel secondo equilibrio l’emoglobina assume un altra molecola di ossigeno:
Hb(O2) + O2 ⇄ Hb(O2)2
Hb(O2)2 + O2 ⇄ Hb(O2)3
Nell’ultimo equilibrio l’emoglobina già parzialmente ossigenata assume l’ultima molecola di ossigeno
Hb(O2)3 + O2 ⇄ Hb(O2)4
Le posizioni degli equilibri dipende dalla pressione parziale di O2 presente nei vari tessuti. Se la quantità di ossigeno è scarsa, quando si è ad esempio sotto sforzo, l’equilibrio si sposta a sinistra secondo il Principio di Le Chatelier
Nei polmoni, invece, dove la quantità di ossigeno è elevata l’equilibrio si sposta verso destra.
La quantità di ossigeno trasportata dall’emoglobina a vari valori di pO2 è espressa come percento di saturazione e può essere ottenuta dalla curva rappresentata in figura:
la saturazione è massima quando ciascuna molecola di emoglobina trasporta quattro molecole di O2 mentre quando pO2 è di 26 mm Hg la saturazione cala al 50%.
Nelle persone che vivono ad altitudini elevate dove la pressione parziale dell’ossigeno è bassa l’emoglobina è saturata per valori più bassi. Quindi è disponibile una minore quantità di ossigeno nei tessuti. Quanti passano rapidamente dal livello del mare ad altitudini elevate accusano carenza di ossigeno. Questo fenomeno detto ipossia comporta che il loro organismo non è in grado di fornire sufficiente ossigeno ai tessuti.
L’organismo allora produce una maggiore quantità di emoglobina e gli equilibri si spostano verso destra facendone aumentare il numero e arricchendo il sangue di emoglobina in poche settimane e gli equilibri si spostano verso destra.
