Respiración: Difusión Gaseosa, Presiones Parciales y Alcalosis-Acidosis, Resúmenes de Fisiología

¡Descarga Respiración: Difusión Gaseosa, Presiones Parciales y Alcalosis-Acidosis y más Resúmenes en PDF de Fisiología solo en Docsity! LABORATORIO 3- INTERCAMBIO GASEOSO, ALCALOSIS Y ACIDOSIS RESPIRATORIA Después de que los alvéolos se hayan ventilado con aire limpio, la siguiente fase del proceso respiratorio es la difusión del oxígeno desde los alvéolos hacia la sangre pulmonar y la difusión del dióxido de carbono en la dirección opuesta, desde la sangre. El proceso de difusión es simplemente el movimiento aleatorio de moléculas en todas las direcciones a través de la m em brana respiratoria y los líquidos adyacentes. Sin embargo, en fisiología respiratoria no sólo interesa el mecanismo básico mediante el que se produce la difusión, sino también la velocidad a la que ocurre; este es un problema mucho más complejo, que precisa un conocimiento más profundo de la física de la difusión y del intercambio gaseoso Presiones gaseosas en una mezcla de gases: «presiones parciales» de gases individuales La presión está producida por múltiples impactos de partículas en movimiento contra una superficie. Por tanto, la presión de un gas que actúa sobre las superficies de las vías respiratorias y de los alvéolos es proporcional a la suma de las fuerzas de los impactos de todas las moléculas de ese gas que chocan contra la superficie en cualquier momento dado. Esto significa que la presión es directamente proporcional a la concentración de las moléculas delgas. En fisiología respiratoria se manejan muestras de gases mezclas de gases, principalmente de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono. La velocidad de difusión de cada uno de estos gases es directamente proporcional a la presión que genera ese gas solo, que se denomina presión parcial de ese gas. El concepto de presión parcial se puede explicar de la siguiente manera. Considérese el aire, que tiene una composición aproximada del 79% de nitrógeno y el 21% de oxígeno. La presión total de esta mezcla al nivel del mar es en promedio de 760 mmHg. A partir de la descripción previa de la base molecular de la presión es evidente que cada uno de los gases contribuye a la presión total en proporción directa a su concentración. Por tanto, el 79% de los 760 mmHg está producido por el nitrógeno (600 mmHg) y el 21% por el oxígeno (160 mmHg). Así, la «presión parcial» del nitrógeno en la mezcla es de 600 mmHg y la «presión parcial» del oxígeno es de 160 mmHg; la presión total es de 760 mmHg, la suma de las presiones parciales individuales. Las presiones parciales de los gases individuales en una mezcla se señalan por los símbolos Po2, Pco2, Pn2, Ph2o, PHe, etc. Presiones de gases disueltos en agua y tejidos Los gases disueltos en agua o en los tejidos corporales también ejercen una presión, porque las moléculas de gas disuelto se mueven de manera aleatoria y tienen energía cinética. Además, cuando el gas disuelto en el líquido entra en contacto con una superficie, como la membrana de una célula, ejerce su propia presión parcial de la misma manera que un gas en la fase gaseosa. Las presiones parciales de diferentes gases disueltos se denominan de la misma manera que las presiones parciales en estado gaseoso, es decir, Po2, Pco2, Pn2, PHe, etc. Factores que determinan la presión parcial de un gas disuelto en un líquido. La presión parcial de un gas en una solución está determinada no sólo por su concentración, sino también por el coeficiente de solubilidad del gas. Es decir, algunos tipos de moléculas, especialmente el dióxido de carbono, son atraídas física o químicamente por las moléculas de agua, mientras que otras son repelidas. Cuando las moléculas son atraídas se pueden disolver muchas más sin generar un exceso de presión parcial en el interior de la solución. A partir de esta tabla se puede ver que el dióxido de carbono es más de 20 veces más soluble que el oxígeno. Por tanto, la presión parcial del dióxido de carbono (para una concentración dada) es menor de 1/20 de la que ejerce el oxígeno. Difusión de gases entre la fase gaseosa de los alvéolos y la fase disuelta de la sangre pulmonar. La presión parcial de cada uno de los gases en la mezcla de gas respiratorio alveolar tiende a hacer que las moléculas de ese gas se disuelvan en la sangre de los capilares alveolares. Por el contrario, las moléculas del mismo gas que ya están disueltas en la sangre están rebotando de manera aleatoria en el líquido de la sangre, y algunas de estas moléculas que rebotan escapan de nuevo hacia los alvéolos. La velocidad a la que escapan es directamente proporcional a su presión parcial en la sangre. Pero ¿en qué dirección se producirá la difusión neta del gas? La respuesta es que la difusión neta está determinada por la diferencia entre las dos presiones parciales. Si la presión parcial es mayor en la fase gaseosa de los alvéolos, como ocurre normalmente en el caso del oxígeno, entonces más moléculas difundirán hacia la sangre que en la otra dirección. Por otro lado, si la presión parcial del gas es mayor en el estado disuelto en la sangre, como ocurre normalmente en el caso del dióxido de carbono, la difusión neta se dirigirá hacia la fase gaseosa de los alvéolos. Presión de vapor de agua Cuando se inhala aire no humidificado hacia las vías respiratorias, el agua se evapora inmediatamente desde las superficies de estas vías aéreas y humidifica el aire. Esto se debe al hecho de que las moléculas de agua, al igual que las moléculas de los diferentes gases disueltos, están escapando continuamente de la superficie del agua hacia la fase gaseosa. La presión parcial que ejercen las oléculas de agua para escapar a través de la superficie se denomina la presión de vapor del agua. A la temperatura corporal normal, 37 °C, esta presión de vapor es de 47 mmHg. Por tanto, una vez que la mezcla de gases se ha humidificado totalmente (es decir, una vez que está en «equilibrio» con el agua), la presión parcial del vapor de agua en la mezcla de gases es de 47 mmHg. Esta presión parcial, al igual que las demás presiones parciales, se denomina Ph 2o . La presión de vapor de agua depende totalmente de la temperatura del agua. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la actividad cinética de las moléculas y, por tanto, mayor será la probabilidad de que las moléculas de agua escapen de la superficie del agua hacia la fase gaseosa. Por ejemplo, la presión de vapor de agua a 0°C es de 5 mmHg, y a 100 °C es de 760 mmHg. Pero el valor más importante que se debe recordar es la presión de vapor de agua a temperatura corporal, 47 mmHg-, este valor aparece en muchos de nuestros análisis posteriores. La vena pulmonar lleva oxigeno La arteria pulmonar no lleva oxigeno