Transporte de Oxígeno y Diferencia Arteriovenosa

El oxígeno captado en los pulmones debe ser transportado en la sangre y entregado a los músculos en actividad, donde es extraído de la sangre circulante. La diferencia arteriovenosa de oxígeno mide la cantidad de oxígeno que los tejidos extraen de cada unidad de sangre y, junto con el gasto cardíaco, determina la captación de oxígeno de todo el cuerpo. Este tema sigue el oxígeno a lo largo de su vía de transporte y explica cómo la entrega y la extracción aumentan durante el ejercicio.

Definition

La diferencia arteriovenosa de oxígeno es la diferencia en el contenido de oxígeno entre la sangre arterial y la sangre venosa mixta; según el principio de Fick, la captación de oxígeno es igual al gasto cardíaco multiplicado por esta diferencia, por lo que la captación de oxígeno durante el ejercicio aumenta mediante incrementos tanto en el flujo sanguíneo como en la extracción de oxígeno.

Scope

Este tema abarca la cascada de transporte de oxígeno desde los pulmones hasta las mitocondrias, el principio de Fick que vincula la captación de oxígeno con el gasto cardíaco y la diferencia arteriovenosa de oxígeno, el ensanchamiento de esa diferencia a medida que el músculo extrae más oxígeno durante el ejercicio, y los determinantes de la captación máxima de oxígeno. Se trata de una entrada de referencia y educativa, no de una evaluación clínica o de entrenamiento.

Core questions

• ¿Cómo se transporta el oxígeno desde los pulmones hasta el músculo en actividad?
• ¿Cómo el gasto cardíaco y la diferencia arteriovenosa de oxígeno determinan conjuntamente la captación de oxígeno?
• ¿Por qué se ensancha la diferencia arteriovenosa de oxígeno durante el ejercicio?
• ¿Qué determina la tasa máxima de captación de oxígeno?

Key concepts

• Principio de Fick
• Cascada de transporte de oxígeno
• Diferencia arteriovenosa de oxígeno
• Entrega de oxígeno (gasto cardíaco x contenido arterial de oxígeno)
• Extracción de oxígeno
• Captación máxima de oxígeno (VO2max)
• Curva de disociación de la oxihemoglobina

Mechanisms

El oxígeno se mueve a lo largo de una cascada de presiones parciales decrecientes desde el gas alveolar hasta la sangre capilar pulmonar, a través de la circulación sistémica y hacia el músculo hasta las mitocondrias. La captación de oxígeno de todo el cuerpo se describe mediante el principio de Fick como el producto del gasto cardíaco y la diferencia arteriovenosa de oxígeno (Stringer 1997). Durante el ejercicio, ambos factores aumentan: el gasto cardíaco se eleva mediante una mayor frecuencia cardíaca y volumen sistólico, mientras que el músculo en actividad extrae más oxígeno de cada unidad de sangre, disminuyendo el contenido venoso de oxígeno y ensanchando la diferencia arteriovenosa. La extracción se ve facilitada por un desplazamiento hacia la derecha de la curva de disociación de la oxihemoglobina en el ambiente cálido, ácido y con alto contenido de dióxido de carbono del músculo activo, lo que descarga el oxígeno más fácilmente. La captación máxima de oxígeno alcanzada en el agotamiento refleja la capacidad integrada de esta vía de transporte, con el gasto cardíaco y la difusión y utilización de oxígeno muscular contribuyendo a su límite (Wagner 1996), y la velocidad con la que la captación de oxígeno aumenta al inicio del trabajo refleja la dinámica de este sistema (Whipp 1972).

Clinical relevance

La captación de oxígeno, el gasto cardíaco y la diferencia arteriovenosa de oxígeno son variables centrales en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar y para comprender por qué las afecciones cardíacas, pulmonares y hematológicas reducen la capacidad de ejercicio. Esta entrada presenta la fisiología normal como referencia y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.

Evidence & guidelines

La descripción se basa en estudios en humanos que miden la captación de oxígeno, el gasto cardíaco y el contenido de oxígeno en sangre durante el ejercicio, y en análisis integradores de los determinantes del transporte máximo de oxígeno, sintetizados en revisiones y libros de texto de fisiología (Wagner 1996; Stringer 1997; West textbook). La evidencia es mecanicista y observacional.

History

El marco para el transporte de oxígeno se remonta al principio de Adolf Fick del siglo XIX que relaciona la captación de oxígeno con el flujo sanguíneo y la diferencia arteriovenosa de oxígeno. La fisiología del ejercicio del siglo XX midió estas variables en diferentes tasas de trabajo y desarrolló modelos integradores de los límites de la captación máxima de oxígeno (Wagner 1996; Stringer 1997).

Debates

¿Qué limita la captación máxima de oxígeno?

Se ha debatido si el límite de la captación de oxígeno está determinado principalmente por la entrega central de oxígeno (gasto cardíaco y contenido arterial de oxígeno) o por la difusión y utilización periférica en el músculo, con análisis integradores que señalan contribuciones de varios pasos de la cascada de transporte.

Key figures

• Peter D. Wagner
• Karlman Wasserman
• Brian J. Whipp
• William W. Stringer
• August Krogh

Seminal works

• wagner-1996
• stringer-1997

Frequently asked questions

¿Qué nos indica la diferencia arteriovenosa de oxígeno?

Indica cuánto oxígeno extraen los tejidos de cada unidad de sangre; una diferencia más amplia durante el ejercicio significa que los músculos están eliminando más oxígeno del que la sangre suministra.

¿Cómo aumenta tanto la captación de oxígeno durante el ejercicio?

Según el principio de Fick, la captación de oxígeno es el gasto cardíaco multiplicado por la diferencia arteriovenosa de oxígeno, y durante el ejercicio ambos aumentan: el corazón bombea más sangre y los músculos extraen una fracción mayor del oxígeno que transporta.