Clase 39 Fisiología Respiratoria - Intercambio Gaseoso Pulmonar (Hematosis) (IG:@doctor.paiva)

hola como estan bienvenidos a la 39ª clase de fisiología en el canal medicine mi nombre es de eduardo paiva y continuando con nuestra clase de fisiología respiratoria vamos a hablar del intercambio gaseoso o matoses tópicos que amo en esta clase vamos a ver algunas generalidades de la difusión vamos a hablar de las presiones parciales de gases de la ley de dalt o las composiciones del aire al dólar y del aire atmosférico de la difusión de gases por la membrana respiratoria hablaremos de la propia membrana respiratoria y de la capacidad de difusión por la membrana recordemos

que los pulmones estaban divididos de la siguiente forma que lo vimos en la clase pasada ahora los bronquios los terminales conductos alveolares sacos alveolares y alvéolos en su conjunto son la unidad respiratoria y es por ahí donde ocurre la difusión de gases o emma ptosis gracias a su membrana especializada este conjunto de estructuras puede llamarse de diferentes formas así no lo bolillo respiratorio o unidad respiratoria que es lo mismo y es ahí donde ocurre el intercambio gaseoso del oxígeno hacia la sangre y del dióxido de carbono hacia los alveolos esto por medio de difusión que

lo vimos en la clase 3 de fisiología pero vale la pena recordar que es la difusión la difusión es el paso del soluto a través de una membrana de permeabilidad selectiva desde un medio de mayor concentración a uno de menor concentración en este caso el soluto sería uno y fíjense este ejemplo ese gas pasa de un compartimiento de mayor concentración a uno de menor concentración este es el tiempo y aquí ocurre la difusión y fíjense imagen la difusión se da gracias al movimiento cinético de las partículas o al movimiento aleatorio de ellas obviamente obedeciendo un

gradiente de concentración de mayor concentración a menor concentración ahora la presión está producida por los impactos de una partícula en contra de una superficie y la presión de un gas 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 presión es directamente proporcional a la concentración de las moléculas del gas en fisiología respiratoria se maneja una mezcla de gases los principales son el nitrógeno el oxígeno y el dióxido de carbono y la velocidad de difusión es proporcional a la

presión que genera este gas solos a un gas y a esto se denomina presión parcial que sería la presión que genera un gas o sea un gas por separado algo importante que tenemos que saber es la presión atmosférica que es de esa presión que ejerce la atmósfera sobre la superficie de la tierra la presión atmosférica a nivel del mar es de 760 milímetros de mercurio y mientras más alto a nivel del mar piense menor será la presión atmosférica de estos 760 milímetros de mercurio que tiene la atmósfera 78 por ciento corresponden al nitrógeno o sea

el nitrógeno ejerce una presión de 597 milímetros de mercurio ya lo exige no corresponde al 21 por ciento y ejerce una presión de 159 milímetros de mercurio y por último el dióxido de carbono y otros gases no incluyendo el vapor del agua que veremos más adelante que corresponden al 1 por ciento y ejerce una presión de tan sólo 4 milímetros de mercurio y en total dan 760 milímetros de mercurio que es la presión atmosférica o sea esta es la composición del aire que respiramos y las presiones parciales de los gases individuales es una mezcla no

y se lo señalan con diferentes símbolos como co2 que es la presión parcial de oxígeno psc o 2 la presión parcial de dióxido de carbono y p o pn 2 pero para la presión parcial de nitrógeno y eso nos dice la ley de dalt que la presión total de una mezcla de gases a la sumatoria de la sumatoria de las expresiones parciales de cada uno ahora la presión parcial de un gas es determinado por dos factores por la concentración de obviamente del gas y por el coeficiente de solubilidad el coeficiente de solubilidad es esa capacidad

de pasar por una membrana gracias a su composición físico-química y la presión parcial se expresa mediante la ley de henri que dice que la presión parcial es igual a la concentración de un gas disuelto sobre el coeficiente de solubilidad y veamos qué pasa si aplicamos la misma presión tanto en el oxígeno como en el dióxido de carbono la misma presión veamos que ambos gases están con la misma presión pero el dióxido de carbono se difunde mucho más que el oxígeno gracias a su solubilidad y el coeficiente de solubilidad de gases a temperatura corporal y la

presión atmosférica son los siguientes fíjense y es importante saber que el dióxido de carbono es 20 veces más soluble que el oxígeno y en el dióxido de carbono el gas que tiene mejor capacidad de pasar la membrana el dióxido de carbono es más soluble o de oxígeno y el oxígeno más soluble que el monóxido de carbono ahora porque el oxígeno entra al capilar y el dióxido de carbono sale del capilar esto se da gracias a la diferencia de presión parcial de entre el alvéolos y el capilar y el oxígeno tiene mayor presión parcial en el

albero y el dióxido de carbono tiene mayor presión parcial en el capilar y es eso lo que determinan la dirección por donde el banco o sea va de mayor a menor presión parcial ahora la velocidad neta de difusión depende de varios factores de la solubilidad del gas en el líquido del área transversal del líquido por el cual va a difundir la distancia por el cual debe difundir el gas del peso molecular del gas no de la temperatura y del peso molecular del cartel estos son los factores que lo vamos a explicar con detalle más adelante

cuando hablemos de la difusión por la membrana respiratoria que es la que nos interesa y veamos que la velocidad la velocidad neta de fusión es directamente proporcional a estas diferencias piense a la diferencia de presión entre las personas es directamente proporcional al área de difusión y al consciente de solubilidad pero es inversamente proporcional a que a la distancia por el cual irá a difundir y al peso molecular y al peso de la molécula no al peso molecular y todo esto se aplica en la ley de fic y esto se llama coeficiente de difusión el cual

si asumimos que el coeficiente de difusión del oxígeno es 1 veremos los otros gases en comparación del oxígeno y evidenciamos nuevamente que el dióxido de carbono es 20 veces más soluble que el óxido recordemos que una de las funciones de las vías aéreas es unificar el aire cuando inhalamos del aire parte de él se evapora y la presión parcial que hace que las moléculas de agua intenten escapar en la superficie se denomina presión de vapor del agua que a temperatura corporal es de 47 milímetros de mercurio o sea la presión del agua al ser evaporado

a la mayor temperatura mayor presión de vapor y lo contrario a menor temperatura menor presión de vapor y es por eso que cuando cocinamos algo una olla cerrada no la presión del vapor aumenta y hace que se mueva la tapa no entonces es importantísimo saber que el aire en el aire atmosférico tiene composiciones diferentes al aire que entran en nuestros albiol cuándo inspiramos aire atmosférico este es un aire seco pero mientras pasa por las vías aéreas edifica su médica y el favor de este aire humidificador ejerce una presión de 47 milímetros de mercurio que es

la presión de vapor veamos ahora las concentraciones del aire atmósfera y estas son las contras de las acciones del aire atmosférico y ahora veamos cómo cambian las presiones de gases en el aire un humidificador y aún más cambian del aire humidificador cuando entran a los alvéolos y cuando entran en nuestros alvéolos el aire es diferente y fíjense que la presión parcial de oxígeno en el aire atmosférico es de 159 milímetros de mercurio pero y el alvéolo es de tan sólo 104 milímetros de mercurio también el medio óxido de carbono de 03 el aire atmosférico pero

en el aire al violar es de 40 no ya aumenta porque todo el tiempo estamos eliminando dióxido de carbono ahora la presión de vapor la presión de agua de vapor de agua es de 37 milímetros de mercurio en la atmósfera pero cuando entra y se edifica ya no sube a 47 milímetros de mercurio en el alba entonces estas son las presiones parciales de gases en el aire o lo son las presiones parciales que están en contacto directamente con la membrana alvéolo capilar y con la sangre no ahora porque no tienen las mismas concentraciones la era

del dólar que el aire atmosférico primero que el aire alveolar es sustituido sólo de forma parcial ya también el oxígeno se absorbe constantemente está entrando a la sangre por difusión y el dióxido de carbono está saliendo de la sangre todo el tiempo así como lo hace el oxígeno y el otro motivo es porque el aire al ser unificado la presión del vapor que recuerda era 47 milímetros de mercurio obliga a los otros gases a disminuir su concentración porque se aumentó un gas otro las tiene que disminuir ya que la presión atmosférica es de 760 milímetros

de mercurio y tiene que ser distribuido por esa presión y obviamente si aumenta uno como es el caso de la presión la presión del vapor de presión de agua tendrá que disminuir los otros como el oxígeno entonces resumiendo de por qué el aire al dólar es diferente al aire atmosférico veamos aquí primero que el aire alveolar no se modifica aquí tenemos las concentraciones del del aire en el árbol o las concentraciones de gases y veamos que todo el tiempo hay difusión de gases no solo cuando respiramos sino todo el tiempo tanto de oxígeno como dióxido

de carbono y por último el aire alveolar es solo sustituido de manera parcial sólo de manera parcial y recuerden que siempre quedaba aire en los pulmones que era la capacidad residual funcional no recuerden que eso lo vemos de las casas pasadas que nunca el aire sale totalmente de nuestros alvéolos si no ocurriría un colapso alveolar siempre queda un volumen de aire ahí y es por eso que la presión de gases también es diferente entre el alvéolos y la atmósfera entonces recuerden que tenemos el volumen corriente de lo que respiramos la respiración tranquila y vemos aquí

que al final de una respiración tranquila siempre quedaba el aire en los pulmones no que era la capacidad residual funcional siempre que los alumnos nunca quedan vacíos como les expliqué en la primera clase de fisiología respiratorias nunca quedan porque si no hubiera un colapso al violar perfecto y recordemos que después de una respiración normal no como dijimos que quedaba un poco de aire en los pulmones y es por eso que el aire al violar se renueva lentamente y veamos que el volumen corriente solo recordando un poco era de 500 el espacio muerto fisiológico es el

aire que no hacía difusión era de 150 y solo 350 ml en cada respiración que era el volumen corriente una respiración tranquila hacían hematoso no oye se difundía ya que los otros 150 no se difundían era correspondieron el espacio muerto fisiológico ya sólo vimos con detalles en la clase 37 ahora el volumen de aire al volar que es sustituido por el aire atmosférico nuevo en cada respiración es de sólo un séptimo del total o sea sólo un séptimo del aire al violar es sustituido por aire nuevo entonces queda como que el aire riego del aire

que estaba en el al biólogo y sólo un séptimo correspondiente al aire al violar por eso él se renueva muy lentamente y fíjense en esta imagen como incluso al final de la decimasexta de respiración no se ha podido renovar totalmente la ley de los ciegos con aire aire viejo no digámoslo así que es el aire alveolar y siempre esta renovación va a ser lenta o sea el aire al violar se renueva lentamente por el aire atmosférico esta sustitución lenta de la hera viola es importante para prevenir cambios súbitos de la concentración de gases de la

sangre importantísimo para prevenir aumentos o disminuciones excesivas del dióxido de carbono y del ph tisular cuando se interrumpe obviamente temporal temporariamente de la respiración ahora imagínense si nos quedamos sin aire si nos quedamos sin respirar nos quedamos sin respirar por varios segundos este mecanismo de renovación lenta hace que en nuestros alveolos todavía quede oxigeno mismo que debemos de respirar por varios segundos y obviamente amortigua mos mucho las concentraciones de dióxido de carbono y dp es muy importante y aquí vemos que a mayor ventilación o sea si hiperventilado habría una menor concentraciones de gases en los

alvéolos obviamente como ocurre en el dióxido a mayor ventilación botamos más ese gas y lo contrario y po ventilamos va a ocurrir una mayor concentración del gas en el avión ahora hablemos de la concentración y presión parcial del oxígeno en los alveolos la concentración de oxígeno en los alveolos y supresión parcial está controlada por dos factores por la velocidad de difusión del oxígeno y por la velocidad de renovación de esta velocidad de renovación ósea significa la velocidad de entrada de oxígeno a los pulmones veamos un ejemplo para entender supongamos que la velocidad de difusión del

oxígeno es de 250 ml por minuto esa es la velocidad de difusión o sea la velocidad por el cual el oxígeno difunde hacia el capilar para mantener una presión de oxígeno normal pienso en la presión de oxígeno normal que recuerden en el albedo la era de 104 ya la ventilación alveolar tienen que proporcionar 4.2 litros por minuto que es lo normal no hablando día de ventilación alveolar pero si la velocidad de difusión aumenta 1000 en este ejemplo aumenta a 1.000 milímetros ml es perdón por minuto como ocurre en el ejercicio moderado en donde se requiere

más oxígeno ese oxígeno está difundiendo muy rápido porque nuestro organismo requiere más oxígeno para compensar a la velocidad de oxígeno la ventilación alveolar tiene que proporcionar 4 fíjense cuatro veces más por minuto fíjense casi 20 litros por minuto entonces siempre la ventilación alveolar va a va a aumentar cuando aumente la velocidad de difusión y es por eso que tenemos esos dos factores la velocidad de difusión y la velocidad de renovación del oxígeno que depende de la ventilación alveolar y veamos cómo cambia la presión de oxígeno en la sangre venosa es de 40 milímetros de mercurio

después ocurre la difusión en un tiempo de 0,25 0.25 segundos y esa sangre queda totalmente oxigenar llegando a una presión de 104 milímetros de mercurio son es de 104 que es la misma presión que que tiene el alvéolos entonces la misma presión que tiene el alvéolo no va a dar sino que 104 va a generar también en el extremo arterial y así ocurre la difusión del oxígeno de 40 milímetros de mercurio a 104 milímetros de mercurio y esta es la diferencia entre la sangre venosa que es de 40 milímetros de mercurio su presión de oxígeno

a 104 que es la presión arterial ya una sangre rica en oxígeno una sangre en la cual ocurrió una difusión una difusión igual fíjense de 104 a 104 milímetros de mercurio ahora veamos el dióxido de carbono y vamos a aplicar el mismo principio del oxígeno sigamos este ejemplo ya tenemos dos dos ejemplos el dióxido de carbono está en este ejemplo fíjense con una velocidad de expresión de 200 mililitros por minuto entonces 200 ml por minuto es su velocidad de expresión o sea es la velocidad por el cual sale del capilar hacia el alvéolo el dióxido

de carbono ya entonces la ventilación aquí tendría que ser 4,2 litros por minuto para que haya una concentración normal si es una concentración normal de co2 no en el albero lo que cuanto en la concentración normal 40 milímetros de minutos ya esto es normal pero existe otro ejemplo si la velocidad de expresión en este caso de dióxido de carbono fuera 800 ml por minuto entonces la ventilación alveolar tiene que aumentar cuatro veces más vigencia hasta cuatro veces más para mantener una presión de dióxido de carbono alveolar normal eso nos dice que la presión parcial de

dióxido de carbono alveolar aumenta en proporción directa a la velocidad de expresión de y la presión parcial de co2 al violar disminuye en proporción inversa a la ventilación alveolar y la velocidad de expresión se refiere a que aumenta el dióxido de carbono en la sangre como en el ejercicio por eso estas dos variables son las mismas que en el oxígeno lo único que cambia es que en el oxígeno él era la velocidad de absorción y en el dióxido de carbono era la velocidad de expresión obviamente porque el dióxido de carbono sale se excreta el oxígeno

ingresa no velocidad se absorbe absorción y la ventilación alveolar es la misma entonces esas dos variables son muy importantes para determinar cambios del dióxido de carbono ya y veamos como el dióxido de carbono en una sangre venosa va a ser difundida y va a ocurrir una difusión hacia el alvéolos y esa sangre va a pasar de 45 milímetros de mercurio a 40 milímetros de mercurio que es la presión parcial del dióxido de carbono en la sangre a arterial y aquí vemos un resumen fíjense como la presión parcial de oxígeno de la sangre venosa es de

40 y ya en la arterial se oxigena obviamente en los hatos y pasa a 104 ya la presión parcial de dióxido carbono de 45 el dióxido carbono sale y llega una presión de 40 milímetros de mercurio en la sangre venosa y fíjense qué hermoso gráfico no está imagen muy hermosa por cierto se los voy a dejar el nombre del programa en la descripción en este gráfico vemos que el aire espirado el aire que sacamos en realidad es una combinación del aire y del espacio muerto y del aire alveolar propiamente dicho es una mezcla ya que

están sus concentraciones esto lo vimos de la clase 37 pero para que vean que las concentraciones cambian el aire expirado al comienzo del aire espirado cuando empezamos a expirar estamos inspirando el aire del espacio muerto este aire que no hizo difusión ese aire que está en las vías aéreas y ya al final de la inspiración ya vemos evidenciados propiamente el aire alveolar ya por último hablemos de la membrana respiratoria que es por donde los gases hacen difusión las estructuras pulmonares por der por el cual hacen difusión son los bronquiolos respiratorios los conductos de baleares sacos

alveolares y alvéolos que son la unidad respiratoria o así no que vimos tienen una membrana especializada por el cual hacen difusión y vemos que su membrana tiene un grosor de 0 6 micrómetros aproximadamente y tiene seis capas la primera es una capa aquí fins a una capa de líquido y surfactante después veremos otra capa que es la del epitelio alveolar ya y tenemos la membrana basal epitelial ya entre el capilar y el alelo teníamos el intersticio entonces el espacio intersticial es otra capa tenemos la membrana basal la membrana basal del capilar un membrana basal endotelial

y el propio endotelio el endotelio capilar y estas son las seis capas por esas seis capas pasan el oxígeno y el dióxido de carbono la capacidad de difusión del oxígeno es de 21 ml por minuto en el ejercicio puede llegar hasta 65 ml por minuto y la capacidad de difusión del dióxido de carbono es entre 400 y 500 m3 por minuto aunque en el ejercicio puede llegar hasta 1200 m2 por minuto siendo 20 veces más difundida que el oxígeno ahora veamos los factores que influyen en la velocidad de difusión gaseosa a través de la membrana

respiratoria tenemos el grosor de la membrana que sabemos que la velocidad de difusión a través de la membrana es inversamente proporcional al grosor de la membrana y aumentos del grosor en la membrana en la intensa en la difusión como es el caso del edema pulmonar fíjense en este caso hay un edema en donde el líquido se va se intersticio y el grosor de la membrana por donde va a haber difusión aumenta y vemos que por una membrana alvéolo capilar normal aquí no hay demás es normal el oxígeno en 0 25 segundos pero en una membrana

con edema se difunde en 0 75 segundos y obviamente a mayor grosor menor velocidad de difusión tenemos también el área superficial de la membrana que es el área de hemato sis que existe en los alveolos recordemos que los alveolos inés estos son los alveolos e histología a través del microscopio y vemos que los amigos tienen tabique es que son estos tabiques o paredes alveolares en donde existe difusión tienen capacidad para hacer difusión como vemos en el ejemplo austeros de imagen hay imagen de en la imagen y hay un área poco hay una área con poca

capacidad de difusión fíjense esta es la capacidad de difusión o sea hay poca a comparación de la imagen ver que tiene una área de difusión mayor ya entonces a mayor área superficial de difusión mayor velocidad de difusión obviamente esto ocurre en el enfisema y a lfc es una enfermedad caracterizada por la destrucción de los tabiques o paredes alveolares y si ese en imagen ya no existen los tabiques o paredes que se encontraban en los pulmones normal esto es enfisema una destrucción de los tabiques alveolar es entonces el área superficial para la demás dosis está disminuida

por ende hay menos difusión de gases hay menor velocidad de gases y hay menos difusión consecuentemente otro factor que afecta la difusión de gases es el coeficiente de difusión del gas que vimos que el dióxido de carbono es 20 veces más disponible que el oxígeno y el oxígeno más que el monóxido de carbono entonces a mayor coeficiente de difusión mayor velocidad de difusión y por último la diferencia de presión parcial y se refiere a la diferencia de presión entre el gas en el alvéolos y el gas en la sangre esto es diferencia de presión ya

y cuando la presión parcial es mayor en el alveolos fíjense como ocurre con el oxígeno es mayor en el albero no la difusión meta será hacia los capilares pulmonares o sea hacia la sangre y si la presión parcial es mayor en los capilares ya o sea mayor en la sangre como ocurre con el dióxido de carbono la difusión neta será hacia los alvéolos y estos son los factores que determinan la velocidad de difusión gaseosa por la membrana respiratoria en la próxima clase hablaremos del coeficiente de ventilación perfusión y su importancia en la clínica de bibliografía

útil es el tratado de fisiología brighton hove edición número 13 muchas gracias te mando un abrazo