Algunos se han hecho la siguiente pregunta: si la hemoglobina es la principal responsable de captar el oxígeno, ¿por qué en vez de ir unida al glóbulo rojo no circula libremente por el plasma solita?
Bueno pues parece que es imprescindible que esté unida al glóbulo rojo para que pueda cumplir bien su función. El diseño es magistral.
Si la hemoglobina no tuviese la protección del glóbulo rojo sería filtrada por los riñones y no podría cumplir su propósito. Sí, tiene que estar atrapada en una célula que la sirva de vehículo desde los pulmones a los tejidos corporales sin morir en el intento.
Se calcula que cada glóbulo rojo contiene unos 270 millones de moléculas de hemoglobina. La hemoglobina es tan compleja que tiene que ser capaz de sujetar bien el oxígeno, pero no demasiado. Cuando la sangre pasa por los pulmones la hemoglobina carga el oxígeno y lo tiene que mantener bien sujeto al glóbulo rojo en su turbulento viaje hasta las células, pero cuando llega a su destino tiene que ser capaz de descargar su preciosa carga de oxígeno para que las células se aprovechen de este. Analicemos esto de forma sencilla.
Estructura de la hemoglobina
La molécula de hemoglobina es una exquisita pieza de diseño. Está formada por 4 cadenas de aminoácidos. En medio de esta cadena se encuentra el hemo, un anillo de átomos de carbono, hidrógeno y nitrógeno. Y el hemo es la pieza fundamental para que un único átomo de hierro se una al oxígeno. Debido a esta estructura, una molécula de hemoglobina puede transportar cuatro moléculas de oxígeno. Pero la estructura es mucho más compleja para que todo funcione bien. Dentro de la red del hemo, el átomo de hierro tiene que estar algo “despistado” por las interrelaciones con los átomos que le rodean. La influencia que ejerce el átomo de nitrógeno hace que el hierro distancie su atención hacia el oxígeno, haciendo posible que la relación sea sólo temporal. La estructura de la molécula de hemoglobina hace posible que los glóbulos rojos recojan el oxígeno solo donde es más abundante en el organismo (los pulmones), y lo liberen donde su escasez es máxima, en los tejidos corporales. El diseño vuelve a ser magistral.
La hemoglobina y otros gases
La molécula de hemoglobina es ideal para distinguir entre los gases que se encuentran de forma natural en la atmósfera, y prefiere el oxígeno al nitrógeno, aunque este sea más abundante. Sin embargo, la molécula de hemoglobina tiene un pequeño problema, y es que es muy sensible al monóxido de carbono (tóxico del motor de gasolina). Pues bien, resulta que el hierro del hemo prefiere el monóxido de carbono al oxígeno. El enlace del átomo de hierro con el monóxido de carbono es 230 veces más fuerte que su enlace con el oxígeno. ¿Empieza a ver el problema? Pues todavía no hemos terminado. Resulta que no hay producto químico de nuestro organismo que sea capaz de romper este enlace. El veneno del monóxido de carbono se va acumulando en el glóbulo rojo, y este pobre glóbulo continúa circulando por la corriente sanguínea sin poder cumplir su misión de transportar oxígeno puesto que está saturado de monóxido de carbono.
Si una habitación estuviese cerrada, y en su interior el aire contuviera sólo un 0,5 % de monóxido de carbono, la persona moriría en menos de media hora. Por muchos más glóbulos rojos que fabricase la médula, esto sería inútil, porque a estos nuevos glóbulos les pasaría lo mismo.
El sistema de transporte de oxigeno
El ser humano tiene una capacidad de adaptación extraordinaria a situaciones cambiantes. Sabemos que los glóbulos rojos se dirigen a los pulmones para captar oxígeno, pero si estamos a una altitud de unos 1000 metros sobre el nivel del mar, el glóbulo rojo captará menos oxigeno. Como consecuencia las células del cuerpo le protestarán a la médula por medio de las hormonas y le pedirán más oxígeno. La médula se pondrá a fabricar rápidamente más glóbulos rojos. Si estamos a 5.500 metros de altura, la presión del aire se reduce a la mitad de la que tenemos a nivel del mar, y la cantidad de glóbulos rojos aumentará un 50%.
El final de los glóbulos rojos
Los glóbulos rojos son incansables servidores del ser humano. Les da igual la infección o las enfermedades. Son trabajadores de los que podemos aprender. Hacen unos 75.000 viajes entre los pulmones y los tejidos en 4 meses, la duración de su vida. Una vez desgastados y envejecidos de tanto trajín, vuelven a su lugar de nacimiento para morir. Algún glóbulo blanco se lo tragará y lo desmontará como si se tratara de un coche que llega al desguace. Las partes del glóbulo rojo que todavía son viables, el hierro, por ejemplo, se volverá a utilizar para la fabricación de nuevos glóbulos rojos.
Se calcula que unos 300.000 millones de glóbulos rojos, aproximadamente un 1% de la cantidad total del cuerpo, se pierden y se sustituyen de esta forma cada día.
Datos sobre la hemoglobina
Una molécula de hemoglobina está formada por más de 10.000 átomos. Aunque es una de las más grandes del cuerpo, sólo puede transportar un máximo de 8 átomos de oxígeno en parejas (O2). Los cuatro átomos de hierro de la molécula de hemoglobina actúan a modo de imanes sobre el oxígeno, y sus cuatro cadenas proteicas lo envuelven firmemente hasta que la demanda de los tejidos las obliga a liberarlo. Se calcula que un glóbulo rojo contiene hasta 300 millones de moléculas de hemoglobina.
Conclusión
Cuando la sangre con sus glóbulos rojos pasa por los pulmones, el oxígeno se une inmediatamente con la hemoglobina de los glóbulos rojos, formando oxihemoglobina, para ser transportada a las células corporales. La hemoglobina hace posible que la sangre transporte entre 30 y 100 veces más oxígeno que si fuese disuelto en la corriente sanguínea.
La presión parcial de oxígeno en los alvéolos pulmonares también determina cuánto oxígeno se unirá a la hemoglobina. La presión parcial normal de oxígeno es de 100 mmHg. La hemoglobina se une al 90% del oxígeno que es capaz de transportar a una presión de sólo 60 mmHg. Si la presión de oxígenos es más alta producirá sólo leves aumentos de la cantidad de oxígeno transportada por la hemoglobina.
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