tema 16. intercambio y transporte de gases respiratorios

8/18/2019 Tema 16. Intercambio y Transporte de Gases Respiratorios

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Tema 16. Intercambio y transporte de Gases Respiratorios.

Consideraciones físicas de los gases.

Ley de Boyle: relaciona la presión con el volumen a temperatura constante.

P x V = constante (t=cte)

Ley de Dalton: relaciona las presiones de los distintos gases de una mezcla. La

presión total de una mezcla de gases será igual a la suma de las presiones parciales

de cada uno de los gases que componen la mezcla.

P total = PA + PB + PC

Ley de Henry: relaciona la concentración con la presión y el coeficiente de

solubilidad (α) de la siguiente forma:

C = P x α

Composición del aire y presiones de O2 y CO2.

Composición del aire atmosférico:

Presión Parcial O2= 158 mmHg.

Presión Parcial CO2= 0,3 mmHg.

Composición del aire alveolar:


Presión Parcial CO2= 40 mmHg.

Composición sangre oxigenada:



Composición sangre desoxigenada:




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Composición de los tejidos sistémicos:



Difusión de gases en la membrana respiratoria.

El aire presente en los alveolos debe atravesar la membrana respiratoria

(membranas alveolo-capilar) compuesta por:

- Surfactante.

-

Epitelio alveolar.

-

Membrana basal alveolar.

- Espacio intersticial.

- Membrana basal capilar.

- Endotelio capilar.

Una vez traspasado gracias al gradiente de presión, el O2 presente en el aire

alveolar acaba disuelto en el plasma de los capilares pulmonares donde se une a la

Hemoglobina y el CO2 llega al aire alveolar, y es expulsado al exterior con la

espiración.

Factores que afectan al intercambio gaseoso.

Superficie y espesor de la membrana respiratoria.

o A mayor superficie, mayor intercambio.

o A mayor espesor, menor intercambio.

Gradiente de presiones gaseosas alveolo – capilar.

o A mayor gradiente de presión, mayor intercambio (los gases se

mueven a favor de gradiente de presión, desde donde hay más hacia

donde hay menos).

Otros factores.

o Solubilidad y capacidad de difusión.

o Tiempo de contacto.


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Intercambio de gases en los pulmones (respiración externa).

El oxígeno llega tras la inspiración con una enorme presión parcial al alveolo

pulmonar, y se mueve gracias al gradiente de concentración desde el alveolo hacia

el plasma, atravesando la pared del capilar pulmonar. Una vez allí, pasa al glóbulo

rojo para unirse rápidamente con la desoxihemoglobina, formandooxihemoglobina y protones.

Estos protones intervienen en el equilibrio de carbonato/ácido carbónico,

desplazándolo hacia la formación de carbonato. Este carbonato pasa a dióxido

carbono más agua por acción de la anhidrasa carbónica, y el CO2, debido al

gradiente de concentración, se mueve desde el glóbulo rojo hacia el plasma, y

luego hacia el alveolo, donde es expulsado al exterior tras la espiración.

El CO2 unido a la hemoglobina se separa de ella quedando libre en el glóbulo rojo,lo que contribuye a la alta presión parcial de dicho gas.

El ácido carbónico presente dentro del plasma sanguíneo entra dentro del glóbulo

rojo, lo que contribuye al desplazamiento de la reacción carbonato/ácido carbónico.

Se produce además un transporte inverso de iones cloruro para compensar las

cargas del ácido carbónico del plasma y del glóbulo rojo.

Aire alveolar:



Glóbulo rojo:

Presión Parcial O2= 40mmHg.


Cada molécula se mueve

a favor de gradiente


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Intercambio de gases en los tejidos (respiración interna).

El transporte en forma de bicarbonato requiere que el CO2 penetre dentro del

glóbulo rojo, se trasforme en ácido carbónico por la anhidrasa carbónica y luego

salga hacia fuera en forma de bicarbonato al plasma.

Se produce un desplazamiento del cloruro para compensar el desplazamiento del

carbonato. Debido a esto la sangre arterial tiene menos cloruro que la sangre

venosa.

También se liberan protones, que disminuyen la afinidad de la hemoglobina por el

O2 (efecto Bohr). El oxígeno que se va liberando sale al plasma y de ahí al líquido

intersticial donde es captado por la célula. El CO2 que entra en el glóbulo rojo se

une a la hemoglobina y se libera el CO2, que se moverá de nuevo al plasma y de

ahí al líquido intersticial.

Líquido intersticial:



Glóbulo rojo:



Cada molécula se mueve

a favor de gradiente


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Curva de disociación de la hemoglobina.

Efecto de la presión parcial de oxígeno (PpO2).

En alveolos hay mucho O2 y poco CO2, y en venas mucho CO2 y poco O2.

Cuando la presión parcial de oxígeno es elevada se favorece su unión a la

hemoglobina y cuando la presión parcial es pequeña se favorece que no se una.

La línea azul indica la cantidad de oxígeno que retiene la hemoglobina según la

presión parcial.

Efecto de la temperatura y del 2,3-difosoglicerato (2,3-DPG).

Si sube la temperatura o la concentración de 2,3-

DPG, la curva se desplaza a la derecha, y

disminuye la afinidad de la hemoglobina por el

O2.

Esto es lo que sucede durante el ejercicio, y proporciona

más oxígeno a las células musculares.

Si baja la temperatura o la concentración el 2,3-

DPG, la curva se desplaza a la izquierda, y

aumenta la afinidad de la hemoglobina por el O2.

Esto es lo que sucede en las alturas, donde hay menos

oxígeno atmosférico y por tanto menos oxihemoglobina,

que inhibe la producción de DPG.


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Efecto del pH y del CO2. Efecto Bohr.

Cuando el pH en sangre baja, es decir, sube la concentración de protones,

disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.

Cuando el pH en sangre sube, es decir, baja la concentración de protones,

aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.

La anhidrasa carbónica cataliza la hidratación de CO2 para formar ácido carbónico,

que se disocia de sus componentes y libera protones.

Si sube el CO2 el equilibrio se desplaza hacia la derecha, y se liberarán más

protones.

Cuando aumenta la concentración de CO2, disminuye la afinidad de la

hemoglobina por el oxígeno.

El efecto Bohr es el aumento del transporte de O2 gracias al aumento de los valores

de Pparcial del CO2.


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Transporte de oxígeno por la sangre.

De dos formas:

Disuelto en plasma (1,5 – 3 total de oxígeno en sangre).

Unido a la hemoglobina (97 – 98% total de oxígeno en sangre).

Transporte de dióxido de carbono por la sangre.

Disuelto en plasma -> 7%

En forma de bicarbonato -> 70% (mayoritaria).

En forma carbamínica (carbaminahemoglobina) -> 23%.

Efecto Haldane.

Representada la curva de disociación del CO2 combinado (con agua o con

hemoglobina).

Hay que tener en cuenta la curva de concentración de CO2 frente a presión parcial

de CO2). Si nos fijamos en la curva punteada de la parte superior, esta refleja la

curva de disociación del CO2, pero teniendo en cuenta la presión parcial O2.

Corresponde a la Pparcial de CO2 cuando la PpO2 =40, luego estaríamos en el

punto A (una presión parcial de CO2 de 46 y una presión parcial de O2 de 40).

Si nos fijamos en la curva punteada, cuando pasemos a los pulmones, en estos la

Pparcial de CO2 pasa a 40, (punto B) y estaríamos liberando 2 mL de CO2 por


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cada 100 mL de sangre. Nos falta tener en cuenta que la Pparcial de O2 en los

pulmones es de 100, por eso nos tenemos que fijar en la curva de abajo.

La situación para el CO2 es q pasamos del punto A (PpO2 de 40, PpCO2 de 46), al

punto B (PpO2 de 100, PpCO2 de 40). Gracias esto, liberamos el doble de

cantidad (en lugar de 2 ml estamos liberando 4 mL / 100 ml de sangre).

El efecto Haldane es la disminución del transporte de dióxido de carbono

gracias al aumento de la Pparcial del oxígeno.

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