Intercanvi de gas (II): Teixits

Fisiologia

Intercanvi de gas (II): Teixits

El flux de sang no és l'únic determinant de la quantitat d'oxigen que arriba al nostre cos. La quantitat d'oxigen que la sang fa arribar a les cèl·lules i la quantitat de diòxid de carboni que s'elimina són estrictament regulats pel nostre organisme.

Les cèl·lules extreuen l'oxigen de la sang i aquesta torna cap als pulmons amb una pressió parcial d'oxigen baixa. L'oxigen que hi ha en l'aire dels alvèols passa a través de la membrana alveolar cap  a la sang simplement per difusió, d'on hi ha major concentració d'oxigen a on n'hi ha menys. Aquest procés és passiu i no actiu com es pensava anteriorment. Un cop ha passat pels pulmons la sang conté una pressió parcial d'oxigen més elevada i, degut al mateix procés passiu de difusió, aquest oxigen passa cap als teixits on hi ha les cèl·lules que el consumeixen.

Alhora, les cèl·lules van produint diòxid de carboni i la concentració d'aquest en els teixits és més alta que en la sang. Per un procés de difusió similar al de l'oxigen és eliminat a través dels pulmons. Les molècules de diòxid de carboni difonen 20,5 vegades més de pressa per la membrana alveolar que l'oxigen. L'intercanvi gasós del diòxid de carboni i de l'oxigen es produeix ràpida i fàcilment de manera que els nivells d'aquests gasos en l'organisme es mantenen estables dins d'un rang, fins i tot en situacions de gran demanada d'oxigen i de producció de diòxid de carboni com és la realització d'exercici.

El cos controla el subministrament d'oxigen activament, no és simplement l'acceptació de tot l'oxigen que difon per gradients de concentració.  Un dels mecanismes de regulació té lloc en els vasos sanguinis. L'oxigen té efecte vasoconstrictor sobre aquests, per tant, en situacions on la concentració d'oxigen es elevada (per exemple durant una immersió) els vasos sanguinis disminueixen el seu calibre reduint d'aquesta manera la quantitat d'oxigen que arriba als teixits.

Un altre mecanisme de control és el sistema esmorteïdor d'hemoglobina-oxigen. L'hemoglobina no transporta l'oxigen i l'allibera indiscriminadament en les cèl·lules sinó que també en regula la quantitat que en deixa anar. En un medi amb una pressió parcial d'oxigen baixa (per exemple en alçada) l'hemoglobina allibera oxigen amb més facilitat. En canvi, quan hi ha un increment de la pressió parcial d'oxigen (per exemple durant una immersió) l'hemoglobina té tendència a no soltar tant fàcilment les molècules d'oxigen. Dintre d'uns límits (en que ho compensem respirant més o menys ràpid) l'hemoglobina és capaç d'alliberar en els teixits la mateixa quantitat d'oxigen que alliberaria en una pressió parcial d'oxigen normal. Els pulmons poden estar exposats a una quantitat d'oxigen elevada o baixa, però la resta del cos es manté estable. Quan el sistema de compensació d'excés o d'escassetat d'oxigen falla o es veu sobrepassat és quan es produeixen desequilibris que afectaran a la resta de l'organisme (hiperòxia/hipòxia).

Piantadosi, Claude A. (2008). Pulmonary gas exchange, oxygen transport, and tissue oxygenation. A: Physiology and Medicine of Hyperbaric Oxygen Therapy (1a edició). Philadelphia. Saunders Elsevier.133-158


Lumb, Andrew B. (2011). Oxygen. A: Nunn's Applied Respiratory Physiology (7a edició). Philadelphia. Saunders Elsevier. 179-215


Joiner, James T. (2001). Diving Physiology. A: NOAA Diving Manual (4a edició). Flagstaff. Best Publishing Company. 41-77

EYC