En el cuerpo humano es necesario mantener innumerables equilibrios químicos para asegurar su bienestar fisiológico.
Un equilibrio químico es una reacción que nunca llega a completarse, (lo indica la doble fecha) se producen cambios tanto en reactivos como en productos de manera simultánea, es un equilibrio dinámico. Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos y productos) se estabiliza, es decir, se gastan a la misma velocidad que se forman.
Por ejemplo:
Este equilibrio lo rige un principio llamado “Principio de Le Chatelier” que indica lo siguiente: Cuando hay un sistema en equilibrio o que tienda al equilibrio, si hay alguna perturbación (cambio de concentración, presión o temperatura) en los reactivos o productos, el equilibrio responde de tal manera que tiende a contrarrestar la tensión aplicada. Por ejemplo, en la reacción anterior, si aumentamos la concentración de los reactivos (A o B) el equilibrio responde desplazándose a la derecha, hacia los productos (B y C), aumentando su concentración. Si por el contrario disminuimos la concentración de los reactivos (A o B) el equilibrio se desplaza a la izquierda, hacia los reactivos, disminuyendo la concentración de los productos (C y D). Lo mismo ocurre si alteramos los productos (C o D).
La fisiología del cuerpo humano está muy influida por las condiciones del medio ambiente. Si las condiciones ambientales cambian, el cuerpo se debe adaptar para mantener un funcionamiento adecuado. Las consecuencias de un cambio repentino de altitud ilustran este hecho.
Así, por ejemplo, cuando los alpinistas pretenden escalar montañas como el Everest o el famoso K2, picos de la cordillera del Himalaya, necesitan estar varias semanas aclimatándose a la altitud (al poco oxígeno), pues de lo contrario pueden sufrir fuertes dolores de cabeza, náuseas, cansancio extremo y, en casos graves, la victima puede entrar en coma y sobrevenirle la muerte. Esto se debe a un proceso de hipoxia, que en definitiva no es más que un gran déficit de oxígeno en los tejidos del organismo.
No obstante, los habitantes del lugar pueden vivir normalmente, de ahí que las expediciones vayan siempre acompañadas de sherpas. Sin embargo, una persona que vive a gran altura durante semanas o meses se recupera en forma gradual de la enfermedad de las alturas y se adapta al bajo contenido de oxígeno en la atmósfera, de tal manera que puede funcionar normalmente.
Todo esto se debe a un complicado equilibrio químico que ocurre en el cuerpo humano, el de la respiración y la sangre.
La combinación del oxígeno, O2 que respiramos con la molécula de hemoglobina (Hb), que transporta el oxígeno a través de la sangre a todo el organismo, es una reacción compleja, que a los efectos de esta lectura se puede representar mediante una ecuación simplificada:
Donde HbO2 es la oxihemoglobina, el complejo de hemoglobina y oxígeno que es el que en realidad lleva el oxígeno a los tejidos. La constante de equilibrio es:
A una altura de 7000 metros la presión parcial del oxígeno es tan solo de 0,07 atm comparada con 0,20 atm al nivel del mar.
De acuerdo con el Principio de Le Chatelier, una disminución en la concentración de oxígeno desplazará el equilibrio de la ecuación hacia la izquierda, es decir hacia una menor producción de oxihemoglobina a los tejidos; que es precisamente este cambio brusco el causante de la hipoxia.
Si por el contrario, le damos el tiempo suficiente de aclimatación a la altura, el organismo puede compensar este cambio brusco produciendo más moléculas de hemoglobina.
El equilibrio anterior se desplazará entonces de forma gradual de nuevo de izquierda a derecha produciendo más moléculas de oxihemoglobina. El aumento de hemoglobina se lleva a cabo muy lentamente y requiere de tres a cuatro semanas para desarrollarse y es probable que se requiera de varios años para regresar a la capacidad plena.
Se ha demostrado que los habitantes de las zonas de gran altitud tienen hasta un 50% más de hemoglobina en sangre que los habitantes de zonas a nivel del mar. Es por ello que los andinos (que viven en zonas altas) tienen las mejillas rosadas, no por el frío, sino por la gran cantidad de hemoglobina.
De la misma manera, análogamente, la selección de fútbol de Bolivia, son casi imbatibles en el estadio de La Paz, ¿el secreto?, éste se encuentra ubicado a 3600 metros de altura sobre el nivel del mar, uno de los más altos del mundo.
Los montañistas necesitan semanas, e incluso meses, para aclimatarse antes de escalar cumbres como la del Monte Everest.
Quimica Raymond Chang