Principios Fisicos Del Intercambio Gaseoso

Principios físicos delintercambio gaseoso Dra. Thania Espinal 18 Noviembre 2014 • Después que los alveolos se hayan ventilado con aire limpio, la siguiente fase del proceso respiratorio es la difusión del oxigeno desde los alveolos hacia la sangre pulmonar. Base molecular de la difusión gaseosa • Todos los gases importantes en fisiología respiratoria son moléculas simples que se mueven libremente entre si, que es el proceso que se denomina difusión • Para que se produzca la difusión debe de haber una fuente de energía, esta procede del movimiento cinético de las propias partículas . . • La presión es directamente proporcional a la concentración de las moléculas de gas.Presiones parciales de gases individuales • La presión esta producida por múltiples impactos de partículas en movimiento contra una superficie. . . nitrógeno y dióxido de carbono. principalmente de oxigeno. .Presiones Parciales • En fisiología respiratoria se maneja muestras de gases-mezclas de gases. • Y se denomina presión parcial del gas. .Presiones Parciales • La velocidad de difusión de cada uno de estos gases es directamente proporcional a la presión que genera ese gas. La presión total de este gas es 760mmHg El 79% esta producido por el nitrógeno (600 mmHg) y oxigeno es de (160mmHg) .Presiones Parciales • Ejemplo: Aire 79% de nitrógeno y 21% de oxigeno. Concentración 2.Factores que determinan la presión parcial de un gas disuelto en un liquido 1. Coeficiente de solubilidad Ley de Henry: Presión parcial= Concentración de gas disuelto Coeficiente de solubilidad . 018 Nitrogeno Helio 0.024 Dioxido de carbono 0.008 .012 0.Factores que determinan la presión parcial de un gas disuelto en un liquido • 1 atmosfera = 760 mmHg Coeficientes de gases respiratorios importantes a temperatura corporal Oxigeno 0.57 Monoxido de carbono 0. Difusión de gases entre la fase gaseosa de los alveolos y la fase disuelta de la sangre pulmonar. . • La presión parcial de cada uno de los gases en la mezcla de gas respiratorio alveolar tiende a hacer que las moléculas de ese gas se disuelvan en la sangre de los capilares alveolares. . • Las moléculas del mismo gas que ya están disueltas en la sangre están rebotando de manera aleatoria en el liquido de la sangre y algunas de estas moléculas que rebotan escapan al alveolo. . Difusión de gases a través de líquidos • Diferencia de presión para producir la difusión . El área transversal del liquido 3. La distancia a través de la cual debe difundir el gas 4. . La solubilidad del gas en el liquido 2. El peso molecular del gas 5. La temperatura del liquido.Factores que afectan la velocidad de difusión del gas en un liquido. 1. 3 104 120 CO 2 0.3 40 27 H2O 3.7 47 47 47 Total 760 760 760 760 .Aire atmosférico .Aire alveolar Aire atmosférico Aire Humidificado Aire Alveolar Aire espirado N2 597 563.4 569 566 O2 159 149.3 0. Velocidad con que se renueva aire alveolar • La capacidad residual funcional de los pulmones es de aproximadamente 2300ml • Sin embargo solo 350 ml de aire nuevo entran en los alveolos en cada inspiración normal y se espira esta misma cantidad de aire alveolar. . . Importancia de la sustitución lenta del aire alveolar • Prevención de cambios súbitos de las concentraciones de gases en sangre • Ayuda aumentos o disminuciones excesivas de: o Oxigenación tisular o Concentración tisular de Co2 o PH tisular . Difusión de gases a través de la membrana respiratoria. • La unidad respiratoria de llama “Lobulillo respiratorio” Esta formada por: Bronquiolo respiratorio Conductos alveolares Atrios y alveolos . . 1. Grosor de la membrana Área superficial de la membrana Coeficiente de difusión Diferencia de presión parcial .Factores que influyen a la velocidad de difusión a través de la membrana. 4. 2. 3. es transportado hacia los capilares de los tejidos periféricos combinado casi totalmente con la hemoglobina.• Una vez que el oxigeno se ha difundido desde los alveolos hacia la sangre pulmonar. . .Regulación de la respiración Centro respiratorio: Esta formado por varios grupos de neuronas localizadas bilateralmente en el bulbo raquídeo y la protuberancia del tronco encefálico. produce la inspiración .Centro respiratorio 1. Grupo respiratorio dorsal: localizado en la porción ventral del bulbo. produce la espiración. .Centro respiratorio 2. Grupo respiratorio ventral: localizado en la parte ventrolateral del bulbo. Controla la frecuencia y profundidad de la respiración.Centro respiratorio 3. . Centro neumotaxico: esta localizado dorsalmente en la porción superior de la protuberancia. Grupo respiratorio dorsal • Tiene la función mas importante en el control de la respiración. . • Sus neuronas están localizadas en el interior del núcleo del tracto solitario. Grupo respiratorio dorsal • Los nervios vago y glosofaríngeo transmiten señales sensitivas hacia el centro respiratorio desde: 1. Barorreceptores 3. Quimiorreceptores periféricos 2. Diversos tipos de receptores de los pulmones . durante la inspiración en lugar de jadeos. se genera un aumento progresivo del volumen de los pulmones. • La señal respiratoria es una señal en rampa.Grupo respiratorio dorsal • El ritmo básico de la respiración se genera principalmente en el grupo respiratorio dorsal de neuronas. . durante la inspiración en lugar de jadeos. • La señal respiratoria es una señal en rampa.Grupo respiratorio dorsal • El ritmo básico de la respiración se genera principalmente en el grupo respiratorio dorsal de neuronas. . se genera un aumento progresivo del volumen de los pulmones. Centro neumotaxico • Localizado dorsalmente en el núcleo parabraquial. . de la parte superior de la protuberancia. 5 s. . • Controlando así la duración de la fase del llenado del ciclo pulmonar. • Cuando la señal neumotaxica es intensa la inspiración podría durar tan solo 0.Centro neumotaxico • Transmite señales hacia la zona inspiratoria. el efecto principal es controlar el punto de desconexión. se encuentra en el núcleo ambiguo rostralmente. .Centro respiratorio ventral. • Localizado a ambos lados del bulbo raquídeo. y en el núcleo retroambiguo caudalmente. Centro respiratorio ventral. 2. 1. No parecen participar en la oscilación rítmica básica que controla la respiración. . 3. La zona respiratoria ventral contribuye también al impulso respiratorio adicional. 4. . Contribuyen tanto en la espiración como en la inspiracion. Permanecen casi totalmente inactivas. Control químico de la respiración • El ultimo objetivo de la respiración es mantener concentraciones adecuadas de oxigeno. dióxido de carbono e iones hidrogeno en los tejidos. . Control químico de la respiración • El exceso de dióxido de carbono o de iones hidrogeno actúa de manera directa sobre el centro respiratorio. haciendo que se produzca un aumento de la intensidad de señales motoras. . . • Actúa casi totalmente sobre quimiorreceptores periféricos que están situados en los cuerpos carotideos y aórticos. no tiene un efecto directo significativo sobre el centro respiratorio.Control químico de la respiración • El oxigeno. Control químico de la respiración .