El acto de la respiración engloba una serie de procesos fisiológicos, que permiten la absorción del oxígeno atmosférico y su transporte a las células por medio del torrente sanguíneo.

Básicamente está constituido por cuatro fases (las dos primeras reciben expresamente el nombre derespiración):

La ventilación o intercambio de los gases entre atmósfera y los alvéolos pulmonares.

La difusión o paso del aire por el lecho capilar pulmonar para producir el intercambio gaseoso entre los alvéolos pulmonares y la sangre.

El transporte de los gases a las células mediante la sangre.

Y la respiración interna o celular, por la cual el oxígeno es utilizado o consumido en los proceso vitales de las células.

Ventilación

La ventilación es la fase de la respiración en la cual se produce el intercambio gaseoso entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares, es decir, se producen los movimientos de inspiración (el aire penetra en los pulmones) y espiración (el aire se expulsa al exterior). Estos movimientos son en parte voluntarios, aunque existe un centro de control respiratorio que se sitúa en el bulbo raquídeo, y que coordina la contracción y relajación de los músculos que intervienen en la respiración.

Durante la inspiración se produce un movimiento de contracción y aplanamiento del diafragma, así como de los músculos intercostales externos, que permite a la caja torácica un aumento de volumen y por tanto del propio volumen pulmonar. Como resultado de esto se produce una reducción de la presión interna en los pulmones con respecto a la presión del aire en el exterior, y consecuentemente éste penetra hasta los pulmones a través de las vías respiratorias.

Por su parte, en la espiración se produce una relajación del diafragma y de los músculos intercostales, los cuales reducen el volumen de la caja torácica y por tanto de los propios pulmones. Como resultado de ello, la presión del aire en el interior aumenta y sale al exterior.

Difusión

La difusión es la fase de la respiración en la cual se produce el paso del aire por el lecho capilar pulmonar, es decir, se manifiesta un intercambio gaseoso entre los alvéolos pulmonares y la sangre, o dicho de otra forma el oxígeno y el dióxido de carbono pasan de los alvéolos a la sangre y viceversa. Se estima que pueden existir hasta 700 millones de alvéolos entre ambos pulmones (hasta 200 m2); el medio difusor es una película líquida de baja tensión superficial que es segregada por los propios alvéolos.

Transporte

El transporte es la fase de la respiración en la cual se produce la distribución de los gases (oxígeno -O2- y dióxido de carbono -CO2-) hasta las células mediante la corriente sanguínea. El oxígeno es transportando mayormente en forma de oxihemoglobina dentro de los glóbulos rojos, es decir, oxígeno combinado con la hemoglobina. Existe una relación directa entre la cantidad de oxihemoglobina transportada y factores tales como la temperatura, pH y presión atmosférica, este es el motivo de que a determinadas altitudes se produzca una dificultad mayor para respirar (por ejemplo en la alta montaña). El oxígeno también va en parte disuelto en el plasma, manteniéndose un equilibrio entre éste y la oxihemoglobina, de tal forma que si el plasma pierde oxígeno se produce una dilución de los excedentes de oxihemoglobina en el plasma para restituir el equilibrio.

Por su parte, el dióxido de carbono es transportado por la sangre de varias formas: sea diluido en el plasma en forma de bicarbonatos, en combinación con las proteínas del plasma, o en forma de carbohemoglobina en combinación con la hemoglobina del eritrocito. Generalmente, el dióxido de carbono se transporta en forma de bicarbonatos, y sólo una pequeña parte lo es en forma de carbohemoglobina.

Cuando en el medio ambiente existe un exceso de monóxido de carbono (gas venenoso que proviene de la oxidación incompleta del carbono), entonces en la respiración se produce la combinación de éste con la hemoglobina formando la carboxihemoglobina. Consecuentemente, este hecho conduce a la imposibilidad de que el oxígeno se pueda combinar con la hemoglobina, y por tanto no

se produce su transporte hasta las células, el resultado final es por tanto la asfixia.

Ilustración de la sangre y el flujo de oxígeno a través del corazón humano, pulmón, tráquea y bronquios

Respiración celular

La respiración interna o celular es el proceso de la respiración en la cual se produce el intercambio de gases entre la sangre y los tejidos, dicho de otra forma, el oxígeno es entregado a las células y utilizado o consumido por éstas en su actividad vital. Se trata del último proceso respiratorio y también el más complicado, pues se producen una serie de reacciones bioquímicas celulares en las cuales se obtiene energía mediante oxidaciones sucesivas de las moléculas de glucosa (la llamada glucólisis); en este proceso se libera dióxido de carbono y agua.

Ecuación de Henderson-Hasselbalch

La ecuación de Henderson-Hasselbalch es una expresión utilizada en química para calcular el pH de unadisolución reguladora, o tampón, a partir del pKa o el pKb (obtenidos de la constante de disociación del ácido o de la constante de disociación de la base) y de las concentraciones de equilibrio del ácido o base y de sus correspondientes base o ácido conjugado, respectivamente.

donde:

S es la sal o especie básica, y

A es el ácido o especie ácida

En la última ecuación x puede ser a o b indistintamente.

Índice

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1 Observaciones

2 Desarrollo

3 Aplicación Farmacológica en Medicina

4 Enlaces externos

Observaciones[editar]

La ecuación implica el uso de las concentraciones de equilibrio del ácido y su base conjugada. Para el cálculo del pH en soluciones buffer, generalmente se hace una simplificación y se utilizan las concentraciones iniciales del ácido y la sal, por lo tanto se debe tener en cuenta que el valor obtenido es una aproximación y que el error será mayor cuanto mayor sea la diferencia de las concentraciones de equilibrio con las de partida (constante de equilibrio alta). En la misma aproximación, tampoco se considera el aporte del agua, lo cual no es válido para soluciones muy diluidas.

Desarrollo[editar]

Supóngase un ácido AH con disociación parcial. El equilibrio es:

y la constante de disociación asociada será:

Despejando   de la constante de disociación:

Tomando logaritmos a ambos lados y aplicando la propiedad de los logaritmos para un producto se llega a:

E invirtiendo el cociente:

Aplicación Farmacológica en Medicina[editar]

La fórmula de Henderson-Hasselbalch es empleada para medir el mecanismo de absorbción de los fármacos en la economía corpórea. Dicho de otra manera, la absorbción es la transferencia de un fármaco desde un sitio de administración hacia el sangre. Los rangos de rapidez y eficacia de la absorción farmacológica dependen de una ruta específica de administración, sea esta en su disposición farmacológica traslocarse al interior de la membrana celular para estimular el efecto organísmico deseado, por lo que la administración farmacéutica por diferentes rutas mucosas dependen de su biodisponibilidad farmacológica. Para ello se requiere que para la translocación del fármaco se necesite que este, desde su formulación farmacéutica no se disocie al llegar a la membrana celular, sea de carácter liposoluble, y de bajo peso molecular por lo que debe de ser de características de ácidos y bases débiles.

El efecto del pH en la absorción farmacológica se media estudiando el pH de las

presentaciones farmacéuticas:

Fármacos Ácidos Débiles [HA]: Liberan un [H+] causando una carga aniónica [A-],

para formar: [HA] <-> [H+] + [A-].

Fármacos Alcalinos Débiles [BH+]: Liberan también un [H+]. La forma ionizada de

los fármacos base son usualmente cargados, y pierden un protón que produce una

base sin carga [B], para formar: [BH+] <-> [B] + [H+].

Tomando el pH de ciertas mucosas, por ejem:

Cavidad Oral: 5 a 6 pH.

Mucosa Gástrica: 1 a 3 pH.

Mucosa Intestinal: 4 a 5 pH.

Y Tomando el pK de ciertos fármacos, por ejem:

Morfina: (Base) 9 pK.

Acetaminofeno: (Ácido) 8 pK.

Diazepam: (Ácido) 4 pK.

Aspirina: (Ácido) 1.4 pK.

Ejecutando la fórmula de Henderson-Hasselbalch para el ejemplo de:

Aspirina administrada vía enteral, absorbida en la mucosa gástrica:

Despeje:

D

3= 1+log [A-]/[AH]

3-1= log [A-]/[AH]

2= log [A-]/[AH]

antilog 2= [A-]/[AH]

100= [A-]/[AH]

100/1= [A-]/[AH]

101-100% = 1 = 100-x%; x= 99% Quiere decir, que la administración enteral de la aspirina, alcanza una absorción casi al 100%, logrando una efectividad de translocación mayor.

http://perso.wanadoo.es/sergioram1/gasometria.htm

http://www.suagm.edu/umet/biblioteca/reserva_profesores/reina_rivero_enf_232/estimado_gases_arteriales.pdf