El desplazamiento de cloruro (también conocido como fenómeno de Hamburger o fenómeno de Lineas , llamado así por Hartog Jakob Hamburger ) es un proceso que ocurre en el sistema cardiovascular y se refiere al intercambio de bicarbonato (HCO 3 − ) y cloruro (Cl − ) a través de la membrana de los glóbulos rojos (RBC). [1]
El dióxido de carbono (CO 2 ) se produce en los tejidos como un subproducto del metabolismo aeróbico normal. Se disuelve en la solución del plasma sanguíneo y en los glóbulos rojos (RBC), donde la anhidrasa carbónica cataliza su hidratación a ácido carbónico (H 2 CO 3 ). Luego, el ácido carbónico se disocia espontáneamente para formar iones de bicarbonato (HCO 3 − ) y un ión de hidrógeno (H + ). En respuesta a la disminución de pCO 2 intracelular , más CO 2 se difunde pasivamente en la célula.
Las membranas celulares son generalmente impermeables a los iones cargados (es decir, H + , HCO 3 − ) pero los glóbulos rojos pueden intercambiar bicarbonato por cloruro utilizando la proteína intercambiadora de aniones Band 3 . Por lo tanto, el aumento del bicarbonato intracelular conduce a la exportación de bicarbonato y la entrada de cloruro. El término "desplazamiento de cloruro" se refiere a este intercambio. En consecuencia, la concentración de cloruro es menor en la sangre venosa sistémica que en la sangre arterial sistémica: la pCO 2 venosa alta conduce a la producción de bicarbonato en los glóbulos rojos, que luego sale del glóbulo rojo a cambio de la entrada de cloruro. [2]
El proceso opuesto ocurre en los capilares pulmonares de los pulmones cuando la PO2 aumenta y la PCO2 disminuye , y se produce el efecto Haldane (liberación de CO2 de la hemoglobina durante la oxigenación). Esto libera iones de hidrógeno de la hemoglobina, aumenta la concentración de H + libre dentro de los glóbulos rojos y desplaza el equilibrio hacia la formación de CO2 y agua a partir del bicarbonato. La disminución posterior de la concentración intracelular de bicarbonato revierte el intercambio cloruro-bicarbonato: el bicarbonato se mueve hacia el interior de la célula a cambio del cloruro que sale. El movimiento hacia el interior del bicarbonato a través del intercambiador de Banda 3 permite que la anhidrasa carbónica lo convierta en CO2 para la espiración. [3]
El cambio de cloruro también puede regular la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno a través del ion cloruro que actúa como un efector alostérico . [4]
Reacción (tal como ocurre en los capilares pulmonares)
PLASMA DE GRADOS ROJOS HCO3 − <-- <-- < -- HCO3 − K + Na + Cl − --> --> --> --> Cl −
El bicarbonato en los glóbulos rojos se intercambia con el cloruro del plasma en los pulmones.
Las propiedades subyacentes que crean el desplazamiento del cloruro son la presencia de anhidrasa carbónica dentro de los glóbulos rojos, pero no en el plasma, y la permeabilidad de la membrana de los glóbulos rojos al dióxido de carbono y al ion bicarbonato, pero no al ion hidrógeno. El proceso continuo de disociación del ácido carbónico y la salida de iones bicarbonato eventualmente conduciría a un cambio del potencial eléctrico intracelular debido a la permanencia de iones H+. La entrada de iones cloruro mantiene la neutralidad eléctrica de una célula. La dirección neta del intercambio bicarbonato-cloruro (bicarbonato fuera de los glóbulos rojos en los capilares sistémicos, bicarbonato dentro de los glóbulos rojos en los capilares pulmonares) avanza en la dirección que disminuye la suma de los potenciales electroquímicos para los iones cloruro y bicarbonato que se transportan.