Adaptación a la altura Fisiología UMAI

Hola cómo están en este video les voy a hablar sobre la adaptación a Una atmósfera hipobárica la mitad de la masa de la atmósfera terrestre se encuentra en los 5500 Met inferiores otra cuarta parte está entre 5500 y 11000 y así disminuye en forma exponencial progresivamente cada 5500 m tiene la mitad de la masa y la mitad de la presión esto provoca que a medida que ascendemos en la altitud Esto está en las abscisas de ambos gráficos aquí en metros y aquí en pies la presión barométrica desciende la presión de oxígeno presión parcial de oxígeno

en la atmosfera que es una fracción de la barométrica también desciende y la saturación arterial de oxígeno saturación de hemoglobina también desciende en azul es respirando aire en rojo respirando oxígeno al 100% si tomamos un ejemplo la una altura de 3000 m que es 10,000 pies y aquí estaría mitad de camino entre Ciudad de México que tiene 2250 y la paz que tiene 3400 y monedas más o menos por acá a nivel del mar la presión barométrica es de 160 mm de mercurio genera si el aire está seco una presión de oxígeno de 159 una

presión arterial de oxígeno de 100 mm de mercurio aproximadamente y una saturación de la hemoglobina en el orden del 97 997.5 a nivel arterial en sangre venosa la presión de oxígeno es 40 mm de mercurio y la saturación de la hemoglobina 75 más o menos 70 75 a 3000 m la presión de oxígeno cae alrededor de los 115 mm de mercurio la presión barométrica está en el orden de los 550 más o menos esto genera que la presión arterial de oxígeno caiga en el orden de los 60 mm de mercurio con la hemoglobina saturada al

88 teníamos por acá más o menos con en estos 10000 m la presión venosa de oxígeno cae al 33 y la hemoglobina está saturada al 65.5 en estas condiciones tenemos la misma diferencia en el contenido arteriovenoso de oxígeno Pero hay mucha más diferencia arteriovenosa de presión parcial a nivel del mar con respecto a 3000 Met la diferencia en la hemoglobina es lo que compensa y hace que la extracción sea similar y la diferencia de contenido arterial y venosa sea la misma la presión barométrica va a disminuir y con ella la presión inspirada que era lo

que surgía de multiplicar a ese valor que nos daba la presión barométrica menos la presión de vapor de agua lo multiplicamos por la fracción de oxígeno que si estamos respirando aire ambiental sin ningún accesorio ni tanque de oxígeno va a ser 21 por menos la presión arterial de dióxido de carbono dividido el cociente respiratorio esto era la presión alveolar de oxígeno recuerdan Bueno si la presión barométrica disminuye de todo la presión parcial de oxígeno en la atmósfera va a ser más baja por lo tanto la presión inspirada de oxígeno va a ser más baja por

lo tanto la presión alveolar de oxígeno también va a ser más baja si nosotros comparamos acá valores por ejemplo esto es nivel del mar y esto es 8848 m de altitud sobre el nivel del mar que es la altura del mt Everest la montaña más alta del mundo Bueno fíjense lo que es esta este dramático valor recordemos que la presión alvolar de oxígeno a nivel del mar es la arterial 95 saturación 97 si bueno en el Everest la presión inspirada de oxígeno es 43 por debajo de 60 se considera insuficiencia respiratoria y la inspirada O

sea la inspirada es solo esto sin restarle nada o sea es la presión que va por la tráquea de oxígeno en el m Everest tiene 43 cuando llega al alvéolo con una hiperventila tremenda en el mejor de los casos podrá estar en 35 31 son valores de insuficiencia respiratoria claramente a esas altitudes no podemos estar mucho tiempo y llegar a hacer un actividad física como es subir una montaña con semejante pendiente y encima técnicamente difícil es un verdadero desafío para nuestra fisiología que podemos hacer por un corto tiempo Acá de abajo Tenemos también un gráfico

sacado del giton donde eh nos pone las presiones barométricas a diferentes altitudes está siempre en pies acá y también vemos cómo va cambiando dramáticamente por encima de los 5500 m ya la supervivencia del ser humano se hace demasiado complicada Cómo responde el cuerpo a esta situación los quimiorreceptores periféricos van a detectar hipoxemia y van a descargar en función de ella Qué es la hipoxemia llamamos hipoxemia a una disminución en la presión parcial de oxígeno por debajo de 80 mm de mercurio que ocasiona una saturación de la hemoglobina cayendo por debajo del 90 aproximadamente el criterio

los valores pueden cambiar según el autor recordemos que el quimio receptor periférico ante la hipoxemia aumentaba su potencial de membrana se despolariza porque se cerraban en él canales de potasio lo que generaba que libere neurotransmisores y estimule las aferencias que provenían del de los pares craneales del noveno si es el cuerpo carotídeo y del décimo si es el cuerpo aórtico recordemos que los cuerpos carotídeos en el hombre son muchísimo más importantes que los aórticos y En definitiva el nervio aumentaba sus impulsos por segundo en función de la disminución en la presión arterial de oxígeno la

presión arterial de oxígeno va a descender exponencial ente con la altura entonces la descarga de este nervio va a aumentar Entonces cuál sería la respuesta integrada a esta situación tenemos Ya claro que al descender la presión barométrica disminuye la presión inspirada de oxígeno y con ella la presión alveolar con la presión alveolar disminuye la presión arterial de oxígeno la presión arterial de oxígeno en una situación cualquiera ácido base va a generar que los cuerpos carotideos los quimiorreceptores periféricos aumenten su nivel de descarga y fomenten una aumento en la ventilación alveolar la ventilación alveolar a medida

que aumenta va a disminuir la presión de dióxido de carbono exponencialmente Y qué es lo que pasa con esa disminución de dióxido de carbono en la célula glómicas con la respuesta de los quimiorreceptores centrales y baja visión de dióxido de carbono tenemos hipoxemia con hipocapnia Cómo es la situación bueno para eso hagamos un ejemplo hipotético supongamos que estamos en un avión a 5500 m de altura y que ese avión está presurizado a nivel del mar cosa que no existe en realidad pero supongamos por cuestiones didácticas que es así y súbitamente saltamos al vacío desde el

avión un instante antes estábamos ventilando aire a presiones atmosféricas y nuestras concentraciones de dióxido de carbono y oxígeno en sangre eran normales de golpe empezamos a ventilar un aire con una presión inspirada de oxígeno que es menor de la mitad de la que había antes en la situación 5500 m la presión barométrica es la mitad pero la presión inspirada de oxígeno es menos de la mitad porque le restamos los mismos 37 mm de mercurio y proporcionalmente es mucho más entonces En definitiva la presión alveolar de oxígeno va a caer mucho cuál es la respuesta del

cuerpo a Esta caída los quimiorreceptores periféricos lo van a sensar en un primer momento supongamos que nuestra presión de dióxido carbono es normal nuestra situación ácido base también entonces a medida que disminuye la po2 arterial aumenta la descarga de estos receptores y van a provocar una hiperventilación esta hiperventilación va a generar una disminución en la presión arterial y alveolar de dióxido de carbono esa presión alveolar en un principio vendría muy bien a nivel de la ecuación alveolar implicaría que está aumentando la presión alvear de oxígeno pero esta situación tiene implicancias en los mismos quimiorreceptores por

un lado la propia célula glm también responde al pH y a la presión de dióxido de carbono de manera independiente y si se alcaliniza la sangre y también disminuye la presión de dióxido de carbono la célula glomb responde mucho menos es la curva Roja de acá Entonces el estímulo que va a dar será menos además Está también el quimi receptor central que no respondía al oxígeno porque su estímulo adecuado era el pH del líquido circundante y fisiológicamente la mejor manera de estimularla eraa descendiendo la de dióxido de carbono por la permeabilidad de la Barrera hematoencefálica

al mismo no responde a la hipoxemia alquimi resor central pero sí responde a la alcalosis respiratoria que se está generando y se genera una alcalosis respiratoria Claro que sí porque en un primer momento la presión de dióxido de carbono es normal adentro del cuerpo y cuando empezamos a ventilar ese aire con tan poca presión barométrica hay poco oxígeno pero no hay ningún problema para eliminar el dióxido de carbono el intercambio de gases a nivel de la membrana al biolar no es un intercambio bioquímico en un transportador los gases difunden cada uno por sus propios gradientes

de concentración el dióxido de carbono se produce en el cuerpo y el aire atmosférico nunca tiene dióxido de carbono prácticamente nada la convección normal va a generar que se elimine normalmente si uno respira un aire sin oxígeno va a tener no hay duda hipoxemia Pero si está ventilando salvo que esté ventilando un aire lleno de dióxido de carbono Por ejemplo si uno inspira el aire de una bolsa que se está llenando con el propio aire visado que expiramos si lo que inspiramos es un aire eh sin dióxido de carbono el dióxido de carbono se va

a eliminar entonces estas respuestas ventilatorias esta hiperventilación va a generar una alcalosis respiratoria y esa alcalosis respiratoria va a producir respuestas opuestas en quimiorreceptores periféricos y también centrales no vamos a poder hiperventilar todo lo que nos convendría para tener la presión de oxígeno deseada a nivel de las arterias vamos a poder hiperventilar más en la medida que por un lado el líquido cefalorraquídeo se acidified o también a nivel que los riñones compensen esta alcalosis y bajen un poco con sus procesos fisiológicos el pH de esa sangre que está tan alcalina esta situación no duraría mucho

Supongo pero eh una persona en la altura que está muchos días va a pasar por todos esos procesos adaptativos Entonces cuál serían los diferentes procesos adaptativos entonces Cuáles serían los mecanismos adaptativos más importantes que ocurren en la hipobaria inmediatamente hiperventilar remos a causa de la hipoxemia y y también habrá taquicardia esto es aumentar el flujo convectivo de los dos lados de la Barrera mato alvolar para favorecer el intercambio gaseoso lo más posible esta hiperventilación como vimos va a requerir un tiempo de adaptación para poder ser óptima el cuerpo se va a ir adaptando a esos

mecanismos y después de más tiempo empezarán a ocurrir otras cosas que van a mejorar la situación como por ejemplo aumentar el hematocrito el contenido arterial de oxígeno puede normalizarse si tenemos más hemoglobina Aunque Cada molécula de hemoglobina transporte menos pero eso podemos podemos mejorarlo aumentando el hematocrito también aumentará la difusión pulmonar por angiogénesis pulmonar y tisular y también podrán los tejidos mejorar su capacidad para extraer oxígeno de la sangre teniendo más enzimas oxidativas todo esto requiere mucho más tiempo y es algo que ocurre en gente que está Ada a la altura entonces comparamos un residente

aclimatado a la altitud con una persona aclimatada a nivel del mar en este gráfico estamos en las ordenadas tenemos la cantidad de oxígeno en sangre la cantidad de oxígeno en sangre va a depender por un lado de la cantidad disuelta y por otro lado de la cantidad unida a la hemoglobina esta curva estaría sumando la curva de disociación de la hemoglobina que es la mayor parte de esta curva Porque casi todo el oxígeno que hay está unido a la hemoglobina con el disuelto y tiene dos individuos en rojo es una persona aclimatada a la montaña

que está en la montaña y el azul Es una persona aclimatada a nivel del mar que está a nivel del mar estas Las Cruces marcan las presiones venosas y arteriales los valores de presiones de uno u otro y la comparan con la cantidad de oxígeno notemos como el individuo aclimatado a la montaña se el aarre buscado para compresiones bajísimas de oxígeno tener contenidos arteriales de oxígeno o venosos incluso iguales o mayores que la de los individuos aclimatados a nivel del mar imagínense lo que pasaría si este hombre el de la curva azul de repente fuera

a la ciudad del de la curva roja o sea tendría presión arterial de oxígeno por debajo del nivel de su habitual presión venosa la manera en la la que ha ganado la eficacia para contener oxígeno en las arterias de este individuo aclimatado la montaña es asombrosa También necesita más cantidad de oxígeno porque la disociación de la hemoglobina cambia como veremos en la próxima diapositiva y En definitiva todos esos mecanismos que acabamos de ver nos ayudan a poder de esta manera aumentar la eficiencia en la captación de oxígeno acorde a las necesidades del cuerpo para no

tener hipoxia tisular repasemos brevemente Cuál era el efecto de los cambios ácido base en la curva de disociación de la hemoglobina cuando el pH se alcaliniza la curva verde de aquí por una disminución en la presión de dióxido de carbono la hemoglobina aumenta su afinidad por el oxígeno la inversa es la curva Azul cuando el pH se acidifica por un aumento en la presión de dióxido de carbono si solamente cambiamos el pH y no alteramos el dióxido de carbono también obtenemos el mismo tipo de respuesta y si solamente cambiamos la concentración de dióxido de carbono

pero no el pH también vemos Que independientemente dióxido de carbono y pH alteran de esa misma forma a la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno pero cuando se presentan juntos el efecto es mayor el 23 dpg es un mediador cuya síntesis dentro del electrocito se relaciona con el pH y tiene la capacidad de disminuir ese aumento en la afinidad por por el oxígeno de la hemoglobina que ocurre en la altura en la altura hay un aumento de afinidad porque la respuesta compensatoria habitual a la hipobaria es la hiperventilación y la hiperventilación se define por

con genera y se define por la disminución en la presión arterial de dióxido de carbono y como vimos esa disminución arterial en la presión de dióxido de carbono que habitualmente también está asociado a una alcalemia pero solamente la disminución en la presión arterial de dióxido de carbono desvía la curva de la hemoglobina a la izquierda Lo que implica que una persona que está hiperventilando porque está en un entorno hipobárica hipoxemia va a tener una hemoglobina con más afinidad por el oxígeno lo que podría parecer positivo en lo que hace al al la contenido arterial de

oxígeno porque es una hemoglobina que con presiones más bajas tiene más contenido tiene más saturación y eso implica mayor contenido arterial de oxígeno pero no lo es tanto a nivel tisular cuando la hemoglobina debe ceder ese poco oxígeno que hay a los tejidos para que hagan su metabolismo Bueno hay un mediador alostérico que se sintetiza en el eritrocito es como un desvío un shant en el metabolismo del eritrocito la Glucólisis anaeróbica del eritrocito que es el 23 difosfoglicerato dpg acá llamado el 23 dpg tiene una síntesis muy compleja la enzima que lo produce eh aumenta

su actividad en la alcalosis como ocurre en esa alcalosis respiratoria a la altura después de unos días empieza a aumentar a nivel de eritrocitario la concentración de do 3pg Y eso hace que la curva de la hemoglobina vuelva a normalizarse o incluso se desvíe un poco hacia la derecha porque el 23 dpg desvía la curva de disociación a la derecha también el 23 dpg aumenta en todas las hipoxi crónicas tanto un EPOC como una insuficiencia cardíaca todos los casos que generan mayor cantidad de hemoglobina reducida que sería la hemoglobina desoxigenada cuando hay mayor extracción tisular

en general y hay mayor cantidad de hemoglobina reducida dentro de los eritrocitos venosos que ya pasaron por los tejidos en todos esos casos eh el do dpg se une a la holina reducida y como empieza a escasear la enzima naturalmente lo sintetiza más entonces todas las e Las hipoxi crónicas de cualquier causa que sea suelen tener un nivel aumentado de los 3 dpg los eritrocitos suelen tener eh la curva un poco más desviada hacia la derecha es un mecanismo adaptativo eh que no deberíamos discutirle a la pacha mama parece En definitiva que generaría menor afinidad

bueno genera de hecho menor afinidad de la hemoglobina por el oxígeno lo que podría complicar la cuentita de contenido arterial de oxígeno pero probablemente sea favorable a la hora de ceder ese poco oxígeno a los tejidos necesitamos una hemoglobina muy generosa con el oxígeno en esas situaciones en las que falta tanto no un depósito que lo guarda y lo cuida los tejidos necesitan ese oxígeno la repercusión clínica de la altura va a tener directa relación con la capacidad o no de mantener la homeóstasis en estas nuevas condiciones podrá haber desde malestares o molestias menores hasta

enfermedades agudas o crónicas relacionadas con la altitud Cuanto más lento ascienda y cuanto menos ascienda más chances tiene de mantener la homeóstasis el mal agudo de montaña es la consecuencia de la falta de aclimatación correcta para el ascenso a la montaña como hemos visto a lo largo de esta clase uno debe tomarse el tiempo necesario para que los diferentes sistemas del cuerpo vayan respondiendo a la menor presión de oxígeno y se vayan acomodando dentro de las posibilidades físicas de cada uno a las nuevas condiciones si el ascenso ocurre más rápido de lo ideal tenemos diferentes

tipos de severidad en el mal agudo de montaña hay desde formas leves que pueden ser reversibles si uno desciende y espera o formas moderadas o graves que pueden poner en peligro la vida la montaña se relaciona a menor presión de oxígeno también a más frío también a menor humedad ambiental los cambios son muy grandes y Si una persona no está aclimatada hay una delicada línea entre el mantenimiento de la homeóstasis la pérdida del mismo y que se empiecen a gatillar mecanismos compensatorios que no sirven y que empeoran el asunto por lo tanto hay que estar

muy atento a los diferentes síntomas que da la falta de aclimatación y seguir el consejo de especialistas y llegamos al final Muchas gracias por su atención