respiracion fisiologia
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Difusión de O2 y CO2 a nivel pulmonar
UNIVERSIDAD AUTONOMA BENITO JUAREZ
DE OAXACA
FISIOLOGIA 2008 -2009
MVR/LC
Todas moléculas de gases que intervienen en la respiración se mueven libremente unas entre otras
DIFUSION
fuente de energía (movimiento cinético de las moléculas)
MVR/LC
MVR/LC
“la presión es directamente proporcional a la concentración de cada molécula de gas”
“la presión es directamente proporcional a la concentración de cada molécula de gas”
PRESIÓN
impacto constante de las moléculasen movimiento contra una superficie.
La presión de un gas que actúa sobre las superficies de las vías respiratorias y de los alveolos es proporcional a la suma de las fuerzas de impacto de todas las moléculas de ese gas que golpean la superficie en un instante determinado.
La presión de un gas que actúa sobre las superficies de las vías respiratorias y de los alveolos es proporcional a la suma de las fuerzas de impacto de todas las moléculas de ese gas que golpean la superficie en un instante determinado.
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La tasa de difusión de cada gas es directamente proporcional a la presión originada por ese gas determinado.
Ejemplo: Aire = 79% de Nitrogeno + 21% oxigeno. Presión total = 760mmHg (a nivel del mar)
Presión parcial= N=600 mmGg O= 160 mmHg
Presiones parciales se designan: Po2, Pco2, PN2
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Los gases disueltos n el agua o en los tejidos corporales también ejercen presion debido a que las moléculas disueltas se mueven al azar(energía cinética).
Cuando las moléculas de un gas disuelto en liquido encuentran una superficie como la membrana de la célula ejercen su propia presión (similar a la presión parcial del gas en fase gaseosa).
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La presión de un gas en solución esta determinada por su concentración y por el coeficiente de solubilidad del gas.
Ejemplo: El CO2 tiene atracción física o química por las
moléculas de agua mientras que otras moléculas son repelidas.
Cuando las moléculas son atraídas pueden disolverse mucho mas sin producir un exceso de presión en la solución al contrario de las que son repelidas las cuales desarrollan presiones excesivas con mucho menos moléculas disueltas.
Presión = concentración de gas disuelto
LEY DE HENRY
Coeficiente de solubilidad1 atm = 760 mmHg
20 veces mas soluble
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Aire alveolar (mm Hg)
Aire atmosférico
N2 569.0 79.4% 597.0 78.62%
02 104.0 13.6% 159.0 20.84%
CO2 40.0 5.3% 0.3 0.04%
H2O 47.0 6.2% 3.7 0.50%
total 760.0 100% 760.0 100%
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1. El aire alveolar solo es sustituido parcialmente por el aire atmosférico en cada respiración.
2. Se absorbe continuamente oxigeno del aire alveolar.
3. El dióxido de carbono esta difundiendo constantemente desde la sangre pulmonar a los alveolos.
4. El aire atmosférico seco que penetra en las vías respiratorias se humidifica antes de que alcance los alveolos.
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Es una combinacion del aire del espacio muerto y de aire alveolar.
Su composición global esta determinada:
Por la cantidad de aire espirado y por la cantidad que es el aire alveolar.
MVR/LC
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300 millones en ambos pulmones, 02 mm
Unidad respiratoria
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Las paredes alveolares son muy delgadas y en su interior existe una red de capilares interconectados.
Los gases alveolares están muy próximos a la sangre de los capilares.Por lo que el intercambio entre el aire alveolar y la sangre pulmonar se produce en las membranas de todas las porciones terminales de los pulmones. “membrana respiratoria” “membrana pulmonar”
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Membrana respiratoria:
1.Capa de liquido que reviste el alveolo y que contiene agente tenso activo que disminuye la tención superficial al liquido alveolar.2.Epitelio alveolar compuesto de células epiteliales finas.3.Membrana basal epitelial.4.Espacio intersticial fino entre el epitelio alveolar y la membrana capilar.5.Membrana basal capilar que se fusiona con la membrana basal epitelial.6.Membrana endotelial capilar.
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Espesor: en algunas zonas es de: 0.2 micras y en promedio es de 0.6 micras excepto en
los lugares que existe núcleos celulares.
Superficie total: en un adulto normal es de: 70 m2
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Las características de la membrana que favorecen la rapidez de difusión son
• En el adulto normal tiene una extensión de aproximadamente 70m 2
• La cantidad total de sangre en toda la membrana es de 60 – 140ml
La tasa de difusión es inversamente proporcional al espesor de la membrana
Capacidad de difusión de la membrana respiratoria: Volumen de un gas que difunde a traves de la membrana por minuto para una diferencia de presión de 1 mmHg
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La membrana respiratoria es muy delgada de .2 a .5 μ de grosor.
Unidad Respiratoria: Compuesta por bronquiolo respiratorio, conductos alveolares, atrios y alvéolos.
El intercambio gaseoso ocurre entra la sangre y la membrana de casi todas las porciones terminales de los pulmones debido a la extensa red de capilares que rodean los alvéolos.
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1.Una capa de liquido que tapiza el alvéolo y que contiene surfactante, lo que reduce la tensión superficial del liquido alveolar.
2.El epitelio alveolar, que está formado por células epiteliales delgadas
3.Una membrana basal epitelial4.Un espacio intersticial delgado entre el epitelio
alveolar y la membrana capilar 5.La tasa de difusión es inversamente proporcional
al espesor de la membrana6.Capacidad de difusión de la membrana
respiratoria: Volumen de un gas que difunde a traves de la membrana por minuto para una diferencia de presión de 1 mmHg
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El grosor de la membrana El área superficial de la membrana El coeficiente de difusión del gas en la
sustancia de la membrana La diferencia de presión parcial del gas entre
los dos lados de la membrana
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Se define como el volumen de un gas que difunde a través de la membrana en cada minuto para una diferencia de presión parcial de 1mmHg
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En el varón joven medio, la capacidad de difusion del Oxígeno en condiciones de reposo es en promedio 21ml/min/mmHg
La diferencia media de presión de Oxígeno a través de la membrana respiratoria durante la respiración tranquila normal es de aproximadamente 11mmHg
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La multiplicación de esta presión por la capacidad de difusión da un total aproximado de 230ml de oxígeno que difunden a través de la membrana respiratoria cada minuto
Esto es igual a la velocidad en la que el cuerpo en reposo utiliza el Oxígeno.
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El dióxido de carbono difunde a través de la membrana respiratoria con tanta rapidez que la PCO₂ media de la sangre pulmonar no es muy diferente de la PCO₂ de los alveolos(la diferencia media es menor de 1mmHg) y con las técnicas disponibles esta diferencia es demasiado pequeña como para poder medirla
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Para que la respiración externa se pueda producir eficientemente el pulmón, como intermediario que es, pone en contacto la fase líquida -sangre con la fase gaseosa -atmósfera-. ambas fases deben esta en continuo movimiento pues de no ser así se lograría un equilibrio entre los gases a los pocos minutos y cesaría la vida.
A la circulación del gas la llamamos ventilación
Pasando a la fase líquida, al movimiento de sangre lo llamamos perfusión o también el flujo de sangre a través de los tejidos.
Ayuda a comprender el intercambio gaseoso cuando hay un equilibrio entre la ventilación alveolar y el flujo sanguíneo alveolar
Se expresa VA/Q
Cuando la VA es cero y sigue habiendo perfusión Q del alveolo, el coeficiente VA/Q es cero
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Una VA adecuada pero una perfusión Q cero, el coeficiente VA/Q es infinito
Cuando el coeficiente es cero o infinito no hay intercambio de gases a través de la membrana respiratoria de los alveolos afectados
Una VA normal y un flujo sanguíneo capilar alveolar normal, el intercambio de O₂ y CO₂ a través de la membrana respiratoria es casi optimo y la PO₂ alveolar esta normalmente a un nivel de 104 mmHg y la PCO₂ es en promedio de 40 mmHg
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Cerca de 2% de la sangre que corre por las arterias del circuito general es sangre que ha eludido los capilares pulmonares.
Las arterias bronquiales, ramas de la aorta torácica, proporcionan sangre que nutre partes del parénquima pulmonar, y algo de esta sangre regresa al corazón por las venas pulmonares.
Hay una dilución ulterior de la sangre oxigenada en el corazón con la sangre que llega a las arterias coronarias directamente a las cámaras del lado izquierdo del corazón.
Es a causa de este pequeño "corto circuito fisiológico" que la sangre en las arterias sistémicas tiene aproximadamente 2 mm Hg menor que la sangre que se ha equilibrado con el aire alveolar.
Hay una ventilación inadecuada para aportar O₂ necesario para oxigenar completamente la sangre que fluye a través de los capilares alveolares
Cuanto mayor sea el corto circuito fisiológico, mayor es la cantidad de sangre que no se oxigena cuando pasa por los pulmones
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La ventilación de algunos alveolos es grande pero el flujo alveolar es bajo y se dispone de mucho más O₂ en los alveolos, así se dice que la ventilación de estos alveolos esta desperdiciada.
La ventilación de las zonas del espacio muerto anatómico de las vías respiratorias también esta desperdiciada.
La suma de estos dos tipos de ventilación desperdiciada se denomina espacio muerto fisiológico.
Cuando el espacio muerto fisiológico es grande, buena parte del trabajo de ventilación es un esfuerzo desperdiciado por que una elevada proporción del aire de la ventilación nunca llega a la sangre.
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