La concentración de oxígeno en la atmósfera de la Tierra
actualmente es un producto de la evolución de un balance bioquímico
biofisiológico entre los animales, quienes consumen el oxígeno,
y las plantas que lo generan por medio de la fotosíntesis. La atmósfera
en los tiempos del origen de la vida, era notablemente reductora y carente de
oxígeno, pues de haber existido éste, las primeras moléculas
habrían sido destruidas por oxidación. La incorporación
del oxígeno al medio fue lenta y progresiva; y
esto facilitó el desarrollo de la vida. Así, los organismos vivos
pasaron de una respiración anaerobia a una aerobia que permitió
la síntesis de mayor número de moléculas de ATP; sin esta
energía no hay vida orgánica, vegetal, animal, ni humana. El solo
hecho de estar vivo condiciona determinadas necesidades de energía (ergosia)
que son característicos de la etapa del ciclo vital de que se trate,
y de no ser satisfechas debidamente, terminan incrementando el riesgo de enfermar
en un lapso más o
menos largo. El sostén alimentario del estado nutricional es una parte
inseparable de la vida, de su duración y calidad. Como la enfermedad
en general aumenta los requerimientos metabólicos, la alimentación
adecuada se torna un factor indispensable de todo procedimiento terapéutico.
La acción efectiva sobre una insuficiencia de oxígeno, ya desarrollada
o su prevención, debe ser una constante alerta para el médico
actual, con el objetivo de modificar favorablemente el curso de un sinnúmero
de
enfermedades; y en este sentido el papel de la oxigenación hiperbárica
(OHB) debe ser considerado. Conclusiones. Ya no quedan dudas de que el oxígeno
es un elemento vital. Entonces, ¿podríamos considerarlo como un
nutriente?
DeCS: Aerobia/Ergosia/Nutrición/Oxigenación hiperbárica.
Comencemos el desarrollo de este tema haciéndonos las siguientes preguntas:
¿Qué tiempo puede estar una persona sin:
Pero, ¿esto fue siempre así? ... Claro que no.
La Tierra se formó hace aproximadamente 4,530 millones de años.
Se cree que durante los primeros 1,500 millones de años se formaron compuestos
orgánicos a partir de componentes
atmosféricos tales como el hidrógeno, amoníaco, agua y
metano; bajo la activación producida por la luz ultravioleta solar, por
descargas eléctricas, por ondas de choque, por el calor y otras formas
de energía. La concentración de oxígeno en la atmósfera
de la Tierra actualmente es un producto de la evolución de un balance
bioquímico biofisiológico entre los animales, quienes consumen
el oxígeno, y las plantas que lo generan por medio de la fotosíntesis.1
Lo más probable es que la atmósfera en estos tiempos del origen
de la vida, fuera aún notablemente reductora y carente de
oxígeno; ya que de haber existido este, las primeras moléculas
habrían sido destruidas por oxidación. Este elemento no hizo su
aparición hasta mucho más tarde, principalmente como producto
de la fotosíntesis de plantas acuáticas, de la descomposición
del agua por la acción del sol y de su producción en el interior
de la Tierra y su evaporación; de forma lenta y progresiva se fue transformando
en una atmósfera rica en oxígeno hasta llegar a los valores actuales,
el 21% de la composición del aire atmosférico. Ello facilitó
el desarrollo de la vida por 3 razones:
Así, los organismos vivos pasaron de una respiración anaerobia
(fermentación o glucólisis: 2 ATP por molécula de glucosa)
a una aerobia que permite la síntesis de un mayor número de moléculas
de ATP (38 por molécula de glucosa). Sin esta energía no hay vida
orgánica, ni vegetal, ni animal, ni humana.
Actualmente el oxígeno es el elemento más abundante de la composición
de la Tierra con el 27,7 %: de cada 5 moléculas
de gas atmosférico, 1 es de oxígeno.
El oxígeno como elemento químico fue descubierto por Priestley,
en 1775;2 tiene una masa atómica de
16, masa molecular
de 32. El símbolo químico es O. Por ser una molécula diatómica
se representa O2.
Es insípido, inodoro, incoloro en estado gaseoso y azul claro en estado
líquido, lo cual se logra a –183 grados centígrados
(punto de ebullición). Posee un alto poder de combinación química,
excepto con los gases nobles.3 Su uso en medicina
fue
descrito por primera vez por Beddoes, en 1796. 4
Tiene propiedades tóxicas cuando se respira a presiones superiores a
las 3
ATA (intoxicación aguda o neurológica) descrita por Paul
Bert, en 1878;5 o cuando se prolonga
a su exposición en una atmósfera de oxígeno puro (intoxicación
crónica o pulmonar) descrita por Lorrain Smith, en 1899.
6
Por tanto, el oxígeno, de enemigo fundamentalmente de los organismos
anaerobios, pasó a ser necesario e imprescindible para los aerobios y
por ende para el desarrollo del hombre; y se convirtió en un elemento
vital. “La lucha por mantener la vida orgánica es una guerra por
la energía libre” planteó Gibbs, creador de la termodinámica.
El solo hecho de estar vivo condiciona determinadas necesidades de energía
(ergosia) 7 que son características
de la etapa del ciclo vital de que se trate, de no ser satisfechas debidamente,
terminan incrementando el riesgo de enfermar en un lapso más o menos
largo.
Para abastecer y mantener el metabolismo (ergosis), la función biológica
más importante de los seres vivos, se necesita el aporte, regular y sistemático,
de un conjunto de sustancias químicas conocidas con el nombre de nutrientes,
nutrimentos o substratos, contenidos en los distintos tipos de alimentos que
conforman la dieta, además de un conjunto de enzimas y el indispensable
oxígeno. Estas sustancias generalmente son almacenadas en el organismo,
por lo que se cuenta con cierta reserva, excepto el oxígeno, que se consume
constantemente, de ahí su carácter vital.
Como la vida representa un trabajo constante de todas las células del
organismo, se requiere de una hidrólisis constante de millones de moléculas
de ATP, y la ruptura de estas mismas moléculas de ATP, demandan una formación
constante de ellas. El sostén alimentario del estado nutricional es una
parte inseparable de la vida, de su duración y calidad. Las moléculas
de
ATP se forman al final de las sendas metabólicas, en estas sendas son
oxidados los nutrientes principales: grasas, carbohidratos y proteínas
en presencia de un conjunto enzimático conocido como citocromoxidas.8
Cualquier déficit en estos elementos puede conducir a una insuficiencia
bioenergética o hipoergosis (Fig. 1).
Fig.
La insuficiencia bioenergética puede clasificarse7 en:
Hipoergosis desasimilativa. Alteración en el desprendimiento de la energía acumulada en las moléculas de sustancias alimenticias.
Hipoergosis acumulativa. Alteración en la acumulación de energía que es liberada por las moléculas de sustancias alimenticias en los enlaces macroérgicos del ATP.
Hipoergosis de utilización. Alteración en el aprovechamiento de la energía acumulada en forma de ATP.
Como la enfermedad, en general, aumenta los requerimientos metabólicos,
es decir, la necesidad de energía, la alimentación
adecuada se torna un factor indispensable de todo procedimiento terapéutico.9
El diseño de un apoyo nutricional apropiado pone a prueba el conocimiento
y el real ingenio del médico y de los restantes profesionales del equipo
de salud.10
La acción efectiva sobre una insuficiencia de oxígeno, ya desarrollada
o su prevención, debe ser una constante alerta para el médico
actual, con el objetivo de modificar favorablemente el curso de un sinnúmero
de enfermedades; y en este sentido el papel de la oxigenación hiperbárica
(OHB),11,12 respiración de oxígeno
a presiones superiores a la atmosférica, debe ser
considerado.
El origen y desarrollo de la OHB 13 se encuentra
estrechamente vinculado con los métodos de compresión y descompresión
(efectos físicos sobre los gases) que forman parte del arsenal terapéutico
de la Medicina Subacuática; como disciplina médica está
contemplada dentro de la Medicina Hiperbárica y se fundamenta en las
leyes de los gases y los principios de la Fisiología Ecológica
o de Ambientes Especiales.14
La cantidad de oxígeno disuelto es proporcional a su presión parcial
(Ley de Henry), lo que hace que en ciertas situaciones resulte conveniente respirar
oxígeno a presiones superiores a la presión atmosférica
para aumentar la PO2 arterial y de esta forma
incrementar el transporte de oxígeno disuelto en la sangre.15
Con los métodos habituales de oxigenoterapia las posibilidades en este
sentido son limitadas, ya que la capacidad de la hemoglobina y la solubilidad
del oxígeno en condiciones normales es finita y puede variar muy poco
(97% de saturación de la hemoglobina y 3% disuelto). Sólo el empleo
de las cámaras hiperbáricas hace posible que el plasma se convierta
en un transportador activo del oxígeno, lo que trae como
consecuencia un incremento significativo de este en el organismo (hiperoxia).
La hiperoxia que se alcanza con la OHB está determinada por la dosis
empleada.
La dosis máxima es: 3 ATA de presión, con una exposición
de 90 minutos y una frecuencia de 3 sesiones en 24 horas. Esto
produce en el organismo:11
O sea, aproximadamente 20 veces más que en condiciones normales.
Lo más común es emplear 2 ATA, con un tiempo de isopresión
de 50 minutos y una sesión diaria; pueden darse ciclos hasta de 30 sesiones
consecutivas y repetir estos según la evolución del paciente,
tratando de que hayan días de descanso para evitar
la adaptabilidad del organismo y lograr el estímulo necesario para desencadenar
efectos positivos sobre el organismo, como:
La participación de las especies reactivas del oxígeno (ERO)
16 en los procesos de defensa del organismo
y como estímulo
de mecanismos biológicos antioxidantes que los regulan dentro de ciertos
límites, evitando el estrés oxidativo.
Con esta información podemos concluir de forma provisional lo siguiente:
ya no quedan dudas de que el oxígeno es un
elemento vital. Entonces, ¿podríamos considerarlo como un nutriente?
... Saque usted sus propias conclusiones.
The current amount of oxygen in Earth’s atmosphere is the evolutionary
result of a biophysiological and biochemical balances between oxygen-consuming
animals and photosynthetically-producing plants.
At the onset of life Earth’s atmosphere was devoid of oxygen, and thus
was notably reductive.
Having this gas existed, the first molecules would have been destroyed as a
result of oxidation. The incorporation of oxygen into the environment was slowly
and progressive, and this event contributed to to the origin and development
of life. Thus, the living
organisms evolved from an anaerobic mode of respiration to an aerobic one, which
allowed the synnthesis of a greater number of ATP molecules. Without this form
of energy, no organic life would have been possible, wether be it plant, animal
or human. The mere fact of being alive requires certain needs of energy (ergosy),
which are characteristics of the life cycle’s organism. If these energy
requirements are not properly satisfied, the risk of becoming sick within an
specified period of time increases. Food support of the nutritional wellbeing
is essential to life expectancy as well as to its quality. As disease increases
the subject´s metabolic requeriments, proper feeding becomes a key element
of every therapeutic procedure. Thus, the physician should be constantly alerted
about an oxygen defficiency already established, or take actions for preventing
it, always with the goal of favourably modifying the course of several diseases.
In this regard, the role of Hyperbaric Oxygenation (HBO) shoul be considered.
There are not doubt then that oxygen is a vital element. Should we then consider
it as a nutrient?
Subject headings: aerobic / ergosy / nutrition / Hyperbaric Oxygenation.
1 Especialista de II Grado en Fisiología Humana, Médico Hiperbarista y Asistente de Fisiología de la Universidad Médica de La Habana