UNIDAD 5 TYTL

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UNIDAD 5 
“Los integrantes de un equipo de futbol sub-17 de la ciudad de Rosario, han logrado ganar un campeonato que les 
permite participar en una competencia internacional. Para competir deben trasladarse a Potosí, en Bolivia, que se 
encuentra a 4090 metros sobre el nivel del mar. Cuando llegan a varios de los chicos les falta el aire, lo cual dificulta el 
ritmo normal de entrenamiento. Los equipos médicos y técnicos, deben buscar estrategias que les permitan adaptarse a 
dicha situación”. 
INTRODUCCION: el eje principal de esta unidad problema es la utilización del oxígeno. Se nos presenta un caso como el 
de los deportistas que viajan a Bolivia, país que se encuentra a 4090 metros sobre el nivel del mar, y nosotros como 
médicos vamos a tener que enseñarles a utilizar el oxígeno de una manera correcta frente a esta situación. 
Momento en el cual debemos aplicar leyes de la física que tienen que ver exclusivamente con este tema. 
Para esto debemos comprender los mecanismos involucrados en la constitución de la atmosfera gaseosa adecuada a las 
necesidades de los tejidos aún en condiciones ambientales particulares. 
 
 
REGULACION DE LA RESPIRACION 
 
CONTROL RESPIRATRIO POR PARTE DEL SISTEMA NERVIOSO 
El sistema nervioso ajusta la velocidad de la ventilación alveolar a las demandas del cuerpo. 
Está formado por varios grupos de neuronas localizadas en el bulbo raquídeo y la protuberancia del tronco encefálico, y 
se subdivide en tres grupos principales de neuronas: un grupo respiratorio dorsal, localizado en la porción central del 
bulbo, que produce la inspiración. Un grupo respiratorio ventral en la parte ventrolateral del bulbo que produce la 
espiración y el centro neumotáxico ubicado dorsalmente en la porción superior de la protuberancia que controla 
principalmente la frecuencia y la profundidad de la respiración. 
Grupo respiratorio dorsal de neuronas: El grupo respiratorio dorsal se extiende a lo largo de la mayor parte de la 
longitud del bulbo raquídeo. Sus neuronas están localizadas en el interior del núcleo del tracto solitario. El núcleo del 
tracto solitario es la terminación sensitiva de los nervios vago y glosofaríngeo, transmiten señales hacia el centro 
respiratorio desde los quimiorreceptores periféricos, barorreceptores y diversos tipos de receptores de los pulmones. 
El ritmo básico de la respiración se genera en el grupo respiratorio dorsal de neuronas. 
La señal nerviosa que se transmite a los musculos respiratorios principalmente al diafragma, no es una descarga 
instantánea de potenciales de acción, por el contrario, en la respiración normal comienza y aumenta de manera 
continua. 
Después se interrumpe lo que permite que el retroceso elástico de los pulmones y de la pared torácica produzca la 
inspiración. 
Centro neumotáxico: el centro neumotáxico transmite señales hacia la zona inspiratoria. El efecto es controlar el tiempo 
de la inspiración. Cuando una señal neumotáxica es intensa la inspiración podría durar sólo 0,5 segundos. Sin embargo 
cuando la señal neumotaxica es débil la inspiración podría continuar durante 5 segundos. La función del centro 
neumotáxico es principalmente limitar la inspiración, además tiene el efecto secundario de aumentar la frecuencia de la 
respiración. Una señal neumotaxica intensa puede aumentar la frecuencia respiratoria hasta 30 o 40 respiraciones por 
minuto, mientras que una débil puede reducir la frecuencia a unas 3 a 5 respiraciones por minuto. 
Grupo respiratorio ventral de neuronas: localizado a ambos lados del bulbo raquídeo, la función de este grupo neuronal 
tiene varios aspectos importantes: 
- Las neuronas del grupo respiratorio ventral permanecen casi totalmente inactivas durante la respiración tranquila, por 
tanto, la respiración está producida por señales inspiratorias repetitivas transmitidas al diafragma, y la espiración se 
debe al retroceso elástico de los pulmones y la caja torácica. 
- Cuando el impulso respiratorio para aumentar la ventilación pulmonar se hace mayor de lo normal, las señales 
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respiratorias se desbordan hacia las neuronas desde el mecanismo básico de la zona respiratoria dorsal. 
- La estimulación eléctrica de algunas de las neuronas produce la inspiración, mientras que la estimulación de otras 
produce la espiración. Estas neuronas contribuyen tanto a la inspiración como la espiración. Son importantes para 
suministrar señales espiratorias potentes a los musculos abdominales durante la espiración muy intensa. Esta zona actúa 
más o menos como mecanismo de sobre estimulación cuando son necesarios niveles altos de ventilación pulmonar, 
especialmente durante el ejercicio intenso. 
 
El reflejo de insuflación de Hering – Breuer 
Los mecanismos de control respiratorio de los pulmones contribuyen a controlar la respiración. Los receptores más 
importantes localizados en las porciones musculares de las paredes de los bronquios y los bronquiolos son los 
receptores de distención que transmiten señales a través de los vagos. Estas señales afectan a la inspiración de una 
manera muy similar a las señales que proceden del centro neumotáxico, es decir, cuando los pulmones se insuflan 
excesivamente, los receptores de distención activan una respuesta de retroalimentación que desconecta e interrumpe la 
inspiración adicional. Esto se denomina reflejo de insuflación de Hering – Breuer, este no se activa hasta que el volumen 
corriente aumenta tres veces más de lo normal. 
 
 
CONTROL RESPIRATORIO QUIMICO 
El objetivo de la respiración es mantener concentración adecuadas de oxígeno, dióxido de carbono e hidrógeno en los 
tejidos. El exceso de dióxido de carbono en la sangre actúa principalmente de manera directa sobre el centro 
respiratorio. Por el contrario, el oxígeno tiene un efecto indirecto sobre el centro respiratorio del encéfalo, actúa casi 
totalmente sobre los quimiorreceptores periféricos localizados en los cuerpos carotideos y aórticos, estos transmiten a 
su vez señales nerviosas adecuadas al centro respiratorio para controlar la respiración. 
Gracias a que el sistema amortiguador hemoglobina – oxigeno libera cantidades exactas de oxigeno se puede producir 
una liberación adecuada de oxígeno a pesar de las modificación de la ventilación pulmonar que varían desde un valor 
ligeramente menor hasta la mitad de lo normal, hasta un valor tan alto como 20 veces mayor. 
 
Sistema de quimiorreceptores periféricos: función del oxígeno 
El sistema de quimiorreceptores periféricos es especialmente importante para detectar el oxígeno de la sangre. Los 
quimiorreceptores transmiten señales nerviosas al centro respiratorio para contribuir a la regulación de la actividad 
respiratoria. 
La mayor parte de los quimiorreceptores están en los cuerpos carotideos y cada grupo recibe su porcentaje de oxigeno 
que se extrae de la sangre que fluye por allí. Significa que los quimiorreceptores están expuestos en todo momento a la 
sangre arterial. 
Cuando la concentración de oxígeno en la sangre arterial desciende sobre los valores normales se produce la 
estimulación de los quimiorreceptores. 
Un aumento de la concentración de dióxido de carbono también excita a los quimiorreceptores y de esta manera 
aumenta indirectamente la actividad respiratoria. 
 
Fenómeno de aclimatación 
Los escaladores de montañas han observado que cuando escalan lentamente a lo largo de un periodo de días respirando 
con una profundidad mucho mayor, pueden soportar concentraciones atmosféricas de oxigeno mucho menores que 
cuando ascienden rápidamente. Esto se denomina aclimatación. 
La razón es que, en un plazo de dos a tres días el centro respiratorio del tronco encefálico pierde parte de su 
sensibilidad. Por tanto, deja de producirse la eliminación excesiva de dióxido de carbono con la ventilación y el oxígeno 
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bajo puede activar el centro respiratorio hasta un nivel mucho mayor de ventilación alveolar. La ventilación alveolar con 
frecuencia aumenta entre el 400 y 500% después de dos o tres días de oxigeno bajo. 
Regulación de la respiración durante el ejercicio 
Durante el ejercicio intenso el consumo de oxígeno y la formación de dióxido de carbono pueden aumentar hasta 20 
veces más de lo normal, en el atleta la ventilación alveolar aumenta en paralelo al aumento del nivel de metabolismo de 
oxígeno. 
El encéfalo, cuando transmite impulsos motores a los musculos que realizan el ejercicio, también transmite impulsos 
colaterales al tronco encefálico. En realidad, cuando una persona comienza a hacer ejercicio una gran parte del aumento 
total de la ventilación comienza inmediatamente cuando comienza el ejercicio. Es probable que la mayor parte del 
aumento de la respiración se deba a señales neurógenas que se transmiten hacia el centro respiratorio al mismo tiempo 
que las señales se dirigen hacia los musculos del cuerpo para ocasionar la contracción muscular. 
Cuando una persona realiza un ejercicio intenso es probable que señales nerviosas directas estimulen el centro 
respiratorio para aportar oxigeno adicional necesario y para eliminar el dióxido de carbono. Sin embargo, las señales 
nerviosas del control respiratorio son demasiado intensas o demasiado débiles. En este caso, los factores químicos 
tienen una función significativa en el ajuste final de la respiración para mantener las concentraciones de oxígeno. 
 
 
EFECTO DE LA CAJA TORACICA SOBRE LA EXPANSIBILIDAD PULMONAR 
Distensibilidad del tórax y de los pulmones en conjunto: Trabajo de la respiración 
Toda la contracción de los musculos se produce durante la inspiración, en condiciones de reposo los musculos 
respiratorios normales realizan un trabajo para producir la inspiración. 
El trabajo se puede dividir en tres: 
1) El trabajo necesario para expandir los pulmones contra las fuerzas elásticas del pulmón y del tórax denominado 
trabajo elástico. 
2) El trabajo necesario para superar la viscosidad de las estructuras del pulmón y la pared torácica. 
3) El trabajo necesario para superar la resistencia de las vías aéreas al movimiento de entrada de aire hacia los 
pulmones. 
 
VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES: 
La ventilación pulmonar se ha subdivido en cuatro volúmenes y cuatro capacidades: 
Volúmenes: 
- El VOLUMEN CORRIENTE es el volumen de aire que se inspira o espira en cada respiración normal. Es de 
aproximadamente 500 ml. 
- El VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIA es el volumen de aire que se puede inspirar desde un volumen corriente 
normal. Es de aproximadamente 3000 ml. 
- El VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIA es el volumen de aire máximo que se puede espirar mediante una espiración 
forzada. Es normalmente de 1100 ml. 
- El VOLUMEN RESIDUAL es el volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración más forzada. Es de 
aproximadamente 1200 ml.- 
 
Capacidades: 
- La CAPACIDAD INSPIRATORIA. Comienza con una inspiración normal y distendiendo los pulmones hasta la máxima 
cantidad. Es de aproximadamente 3500 ml. 
- La CAPACIDAD RESIDUAL FUNCIONAL. Es la cantidad de aire que queda en los pulmones después de una espiración 
normal. Es de aproximadamente 2300 ml. 
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- La CAPACIDAD VITAL. Es la cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona de los pulmones después de 
llenar antes los pulmones hasta su máxima dimensión y después expirarlo. Es de aproximadamente 4600 ml. 
- La CAPACIDAD PULMONAR TOTAL es el volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones con el máximo 
esfuerzo posible. Es de aproximadamente 5800 ml. 
Todas las capacidades y volúmenes son de un 20 a un 25 % menor en mujeres que en varones. 
El volumen minuto es la cantidad de aire nuevo que pasa hacia las vías respiratorias en cada minuto. Es igual al volumen 
corriente por la frecuencia respiratoria por minuto. El volumen corriente es de 500 ml y la frecuencia respiratoria normal 
es de 12 respiraciones por minuto, el volumen respiratorio minuto es entonces en promedio 6lts/min. 
 
Espacio muerto y su efecto sobre la ventilación alveolar 
Parte del aire que nunca llega a las zonas de intercambio gaseoso no es útil para el intercambio se denomina espacio 
muerto. Durante la espiración se expulsa primero el aire que no llega a las zonas de intercambio antes que el aire de los 
alveolos. Este espacio puede ser muerto anatómico o muerto fisiológico. 
El ANATOMICO es el volumen de todo el espacio del sistema respiratorio distinto a los alveolos y a las demás zonas de 
intercambio gaseoso. 
El FISIOLOGICO es cuando se incluye el espacio muerto alveolar en la medición total del espacio muerto. 
Los espacios muertos son casi iguales, pero en una persona que tiene alveolos funcionales en algunas partes de los 
pulmones el espacio muerto fisiológico puede ser hasta 10 veces mayor que el anatómico. 
 
PRESIONES: 
Presión pleural y sus cambios durante la respiración: 
La presión pleural es la presión del líquido que hay entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared torácica. Hay una 
presión negativa de -5 cm H2O. Luego durante la inspiración normal, la expansión de la caja tira hacia afuera de los 
pulmones con más fuerza y genera una presión más negativa de hasta -7,5 cm H2O. Después durante la espiración se 
produce una inversión de este fenómeno. 
Presión alveolar: 
La presión alveolar es la presión del aire que hay en el interior de los alveolos pulmonares. Para que se produzca entrada 
de aire hacia los alveolos durante la inspiración, la presión en los alveolos debe disminuir hasta un valor inferior a la 
presión atmosférica. Disminuye hasta -1 cm H2O presión suficiente para arrastrar 0,5 litros de aire hacia los pulmones 
en los 2 segundos necesarios para una inspiración normal tranquila. 
Durante la espiración se producen presiones contrarias: La presión alveolar aumenta hasta +1 cm H2O lo que la fuerza la 
salida de los 0,5 litros de aire durante los 2 o 3 segundos de la espiración. 
 
 
RELACIÓN VENTILACIÓN-PERFUSIÓN Y SU IMPORTANCIA FISIOLÓGICA 
Existen dos factores determinan la presión de oxígeno (PO2) y la presión de Dióxido de Carbono (PCO2) en los alveolos: 
La velocidad de la ventilación alveolar y la velocidad de transferencia del oxígeno y del dióxido de carbono a través de la 
membrana respiratoria. 
Se ha desarrollado un concepto para ayudarnos a comprender el intercambio gaseoso cuando hay un equilibrio entre la 
ventilación alveolar y el flujo sanguíneo alveolar. Este concento se denomina cociente ventilación – perfusión. 
Este cociente se expresa como Va/Q (Va: Ventilación alveolar y Q flujo sanguíneo). 
Cuando Va/Q es igual a cero, es decir, cuando no hay ventilación alveolar, el aire del alveolo llega al equilibrio con el 
oxígeno y el dióxido de carbono de la sangre porque estos gases difunden entre la sangre y el gas alveolar. 
Cuando hay una ventilación alveolar normal y un flujo sanguíneo capilar alveolar normal, el intercambio de oxígeno y 
dióxido de carbono a través de la membrana es casi óptimo. En condiciones normales la PO2 del aire alveolar es en 
promedio 104 mmHg y la PCO2 es en promedio de 40 mmHg. 
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En una persona normal tanto el flujo sanguíneo pulmonar como al ventilación alveolar son mucho menores en la parte 
superior del pulmón que en la parte inferior. 
En la parte inferior del pulmón hay una ligera disminución de la ventilación en relación con el flujo sanguíneo, el 
cociente de Va/Q es tan bajo como 0,6 veces el valor ideal. En ambos extremos las desigualdades de la ventilación y la 
perfusión reducen ligeramente la eficacia del pulmón en el intercambio del oxígeno y dióxido de carbono. 
 
Relación ventilación-perfusión 
La relación ventilación – perfusiónindica la relación existente entre la ventilación alveolar y el flujo sanguíneo pulmonar 
y determina la magnitud del intercambio gaseoso. 
En un individuo normal la ventilación alveolar es de aproximadamente 4 l/min y el flujo sanguíneo pulmonar total es de 
5 l/min. La relación Va/Q normal entonces es de 0,8. 
En un pulmón en posición vertical y por efecto de la fuerza de gravedad, la ventilación aumenta poco a poco desde el 
vértice hasta la base. Esto mismo sucede con el flujo sanguíneo, en este caso el incremento es mayor. 
Estos incrementos condicionan variaciones locales de la relación Va/Q que tiende a ser baja en el vértice y alta en la 
base. 
La membrana alveolo capilar que separa la sangre en los capilares pulmonares del gas del interior de los alveolos se 
denomina interface gas–sangre. 
El aire es transportado a un lado de la interface por la ventilación y la sangre es transportada al otro lado de la interface 
por la circulación pulmonar. 
Cuando se produce un intercambio de gases, el oxígeno y el dióxido de carbono cruzan la interface gas-sangre por 
difusión. Entonces se deduce que las presiones parciales de los gases en el aire alveolar se encuentran íntimamente 
relacionados con estos fenómenos. Siendo la difusión un fenómeno que podemos considerar constante en el pulmón 
normal. Entonces la PO2 y la PCO2 dependerán de la relación Va/Q. 
En una relación ventilación-perfusión de 0,8 la presión alveolar de oxígeno es de 100 mmHg, la presión alveolar de 
dióxido de carbono es de 40 mmHg, justamente los valores ideales cuando nos referimos a gases alveolares. 
Al aumentar la relación Va/Q el oxígeno alveolar va en aumento y el dióxido de carbono desciende para llegar a igualar 
la composición del gas inspirado. Es decir que al aumentar hacia el infinito la relación Va/Q estamos frente al llamado 
punto inspiratorio en el que la composición del gas alveolar iguala a la atmosférica. 
Al disminuir la Va/Q disminuye el oxígeno alveolar y aumenta el dióxido de carbono, es decir que al disminuir la relación 
a 0 estamos frente al llamado punto venoso mixto en el que las presiones existentes en el gas alveolar igualan a la 
existente sangre venosa mixta. 
 
 
PRINCIPIOS DEL INTERCAMBIO GASEOSO; DISFUSION DE OXIGENO Y DIOXIDO DE CARBONO A TRAVES DE LA 
MEMBRANA RESPIRATORIA. 
Después de que los alveolos se hayan ventilado la siguiente fase del proceso respiratorio es la difusión de oxigeno desde 
los alveolos hacia la sangre y la difusión de dióxido de carbono en la dirección opuesta. 
Para que se produzca la difusión debe haber una fuente de energía procedente del movimiento cinético de las propias 
partículas. 
Los gases disueltos en agua o en los tejidos corporales ejercen una presión, porque las moléculas de gas tienen energía 
cinética, esto es lo que denominamos como “presión parcial de un gas”. La presión parcial de un gas en una solución 
está determinada por su concentración y por el coeficiente de solubilidad del gas. 
Las moléculas de dióxido de carbono son atraídas química o físicamente por las moléculas de agua. Cuando son atraídas 
se pueden disolver muchas más sin generar un exceso de presión parcial. 
En el caso de las que son repelidas se genera una presión parcial elevada. Estas relaciones se expresan mediante una 
fórmula, que es la ley de Henry (Presión Parcial = Concentración de gas disuelto / Coeficiente de solubilidad) 
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La presión parcial de los gases en el espacio alveolar tiende a hacer que las moléculas de ese gas se disuelvan en la 
sangre de los capilares alveolares. 
La velocidad a la que escapan es directamente proporcional a su presión parcial en la sangre. Si la presión parcial es 
mayor en la fase gaseosa de los alveolos, entonces más moléculas difundirán hacia la sangre que en la otra dirección, y 
viceversa. 
Cuando se inhala aire, el agua se evapora inmediatamente y humidifica el aire. La presión parcial que ejercen las 
moléculas de agua para escapar a través de la superficie se denomina presión de vapor de agua. La temperatura normal 
corporal de 37 °C por tanto una vez que la mezcla se ha humidificado, la presión parcial de vapor de agua en la mezcla 
de gases es de 47 mm hg. 
La presión de vapor de agua depende de la temperatura del agua. Mayor sea la temperatura, mayor será la actividad 
cinética de las moléculas. 
La difusión neta del gas desde la zona de presión elevada hacia la de presión baja es igual al número de moléculas que 
rebotan en esta dirección menos el número que rebota en la dirección contraria. Este valor es denominado “diferencia 
de presión para producir la difusión”. 
 
 
DIFUSION DE GASES A TRAVES DE LA MEMBRANA RESPIRATORIA 
La UNIDAD RESPIRATORIA está formada por un bronquiolo respiratorio, conductos alveolares, los atrios y los alveolos. 
Hay aproximadamente 300 millones de alveolos en los dos pulmones. Las paredes alveolares son muy delgadas y entre 
los alveolos hay una red casi solida de capilares. A demás el intercambio gaseoso entre el aire alveolar y la sangre 
pulmonar se produce a través de las membranas de todas las porciones terminales de los pulmones. 
Estas membranas se conocen como membrana pulmonar. El área superficial total de la membrana respiratoria es de 
aproximadamente 70 m2. La cantidad total de sangre en los capilares de los pulmones en cualquier instante dado es de 
60 a 140 ml. 
Los factores que determinan la rapidez con la que un gas atraviesa la membrana son el grosor de la membrana, el área 
superficial de la membrana, el coeficiente del gas y la diferencia de presión parcial del gas entre los dos lados de la 
membrana. El área superficial de la membrana respiratoria se puede reducir en situaciones que sea necesario. 
El coeficiente de difusión para la transferencia de cada uno de los gases a través de la membrana respiratoria depende 
de la solubilidad del gas en la membrana. El oxigeno difunde aproximadamente dos veces más rápidamente que el 
nitrógeno. 
La diferencia de presión a través de la membrana respiratoria es la diferencia entre la presión parcial del gas en los 
alveolos y al presión parcial del gas en la sangre. 
Cuando la presión parcial de un gas en los alveolos es mayor que la presión del gas en la sangre, se produce una difusión 
neta desde los alveolos a la sangre. 
Durante el ejercicio muy intenso la capacidad de difusión del oxigeno aumenta en los varones jóvenes hasta un máximo 
de 65 litros/min/mmHg, este aumento está producido por la apertura de muchos capilares pulmonares previamente 
cerrados o la dilatación de otros capilares ya abiertos y por un mejor equilibrio entre la dilatación de los alveolos y la 
perfusión de los capilares alveolares con sangre, denominado coeficiente de ventilación – perfusión. 
Durante el ejercicio la oxigenación de la sangre no solo aumenta por el aumento de la ventilación alveolar sino también 
por una mayor capacidad de difusión de la membrana respiratoria para transportar el oxigeno hacia la sangre. 
 
Transporte de oxígeno y dióxido de carbono 
Una vez que el oxigeno ha difundido desde los alveolos hacia la sangre pulmonar, es transportado hacia los capilares de 
los tejidos periféricos combinado casi totalmente con la hemoglobina. 
La presencia de la hemoglobina permite que la sangre transporte de 30 a 100 veces más oxigeno de lo que podría 
transportar en forma de oxígeno disuelto. 
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El oxígeno reacciona con varios nutrientes para formar grandes cantidades de dióxido de carbono. Este dióxido de 
carbono entra en los capilares tisulares y es transportado de nuevo hacia los pulmones. Al igual que el oxigeno, el 
dióxido de carbono también se combina en la sangre con sustancias químicas. 
 
Difusión de oxígeno desde los alveolos a la sangre capilar pulmonar: 
La PO2 del oxígeno gaseoso del alveolo es en promediode 104 mmHg, mientras que la PO2 de la sangre venosa es en 
promedio de solo 40 mmHg. 
Por lo tanto la diferencia de presión que hace que el oxigeno difunda hacia el capilar pulmonar es de 64 mmHg. 
Captación del oxígeno por la sangre pulmonar durante el ejercicio: 
Durante el ejercicio muy intenso el cuerpo puede precisar hasta 20 veces más oxigeno de lo normal. Sin embargo, 
debido al gran factor de seguridad de difusión del oxigeno a través de la membrana pulmonar, a pesar de todo, la sangre 
está saturada casi totalmente con oxigeno. 
La capacidad de difusión del oxigeno aumenta casi tres veces durante el ejercicio, se debe principalmente al aumento 
del área superficial de los capilares que participan en la difusión y también a que el cociente ventilación-perfusión es 
más próxima al ideal en la parte superior de los pulmones. 
Transporte de oxígeno en la sangre arterial: 
El 98% de la sangre que entra en la auricula izquierda desde los pulmones acaba de atravesar los capilares alveolares y 
se ha oxigenado hasta una PO2 de 104 mmHg. Otro 2% ha pasado desde la aorta a través de la circulación bronquial y no 
está expuesta al aire pulmonar. Este flujo se denomina flujo de derivación, lo que significa que la sangre se deriva y no 
atraviesa las zonas de intercambio gaseoso. 
Difusión de oxigeno desde los capilares periféricos al líquido tisular: 
Cuando la sangre arterial llega a los tejidos periféricos la PO2 sigue siendo en los capilares de 95 mmHg. Sin embargo, la 
PO2 en el liquido intersticial es en promedio 40 mmHg. Así hay una gran diferencia de presión inicial que hace que el 
oxigeno difunda rápidamente desde la sangre capilar hacia los tejidos. 
 
 
FUNCION DE LA HEMOGLOBINA EN EL TRANSPORTE DE OXIGENO 
El 97% del oxígeno es transportado en combinación química con la hemoglobina, el 3% restante se transporta en un 
estado disuelto en el agua del plasma. En condiciones normales el oxígeno es transportado casi totalmente por la 
hemoglobina. 
La molecula de oxigeno se combina con la porción hemo de la hemoglobina. Cuando la PO2 es elevada, el oxigeno se 
una a la hemoglobina pero cuando es baja el oxigeno se libera de la hemoglobina. 
A medida que aumenta la PO2 sanguínea se denomina saturación porcentual de hemoglobina. 
Como la sangre que sale de los pulmones tiene una PO2 de 95 mmHg, la saturación de oxigeno habitual de la sangre 
arterial sistémica es en promedio del 97%. Por el contrario la sangre venosa que vuelve desde los tejidos periféricos la 
PO2 es de 40 mmHg y la saturación de la hemoglobina es en promedio 75%. 
La sangre de una persona normal tiene 15grs de hemoglobina por cada 100 ml de sangre y cada gramo de oxigeno se 
puede unir a 1,34 de oxigeno. Lo que significa que en promedio los 15 gr. de hemoglobina de 100 ml de sangre se puede 
combinar con un total de casi 10 ml de oxigeno si la hemoglobina está saturada al 100%. 
La cantidad total de oxigeno unido a la hemoglobina en la sangre arterial sistémica normal tiene una saturación del 97%, 
aproximadamente 19,4 ml por cada 100 ml de sangre. Así, en condiciones normales se transportan 5ml de oxigeno por 
cada 100 ml de flujo sanguíneo. 
Durante el ejercicio intenso las células musculares utilizan oxigeno a una gran velocidad, el gasto cardiaco puede 
aumentar hasta seis o siete veces el valor normal. 
 
 
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Efecto de la hemoglobina para amortiguar la PO2 tisular 
Aunque la hemoglobina es necesaria para el transporte de oxigeno también cumple una función esencial para la vida, 
como sistema amortiguador tisular de oxigeno. Es decir, la hemoglobina de la sangre es el principal responsable de 
estabilizar la presión de oxigeno en los tejidos. 
 
Función de la hemoglobina en el mantenimiento de una PO2 casi constante en los tejidos 
En condiciones basales los tejidos precisan aproximadamente 5ml de oxigeno por cada 100 ml de sangre. Para que se 
liberen esos 5ml la PO2 en los tejidos debe disminuir hasta 40 mmHg. Por el contrario, durante el ejercicio intenso se 
deben liberar desde la hemoglobina cantidades adicionales de oxígeno, entonces se puede ver que la hemoglobina de la 
sangre cede su oxigeno hacia los tejidos a una presión entre 15 y 40 mmHg. 
La PO2 normal de los alveolos es 104 mm hg, pero cuando se sube una montaña puede disminuir fácilmente. 
Por otro lado cuando se entra en zonas de aire comprimido, como la profundidad del mar la PO2 puede aumentar hasta 
10 veces este valor. 
Cuando la PO2 alveolar disminuye hasta 60 mmHg la hemoglobina arterial sigue saturada con oxigeno en un 89% solo un 
8% debajo de la saturación normal. Los tejidos además siguen extrayendo aproximadamente 5 ml por cada 100 ml de 
sangre, para extraer este oxigeno la PO2 de la sangre venosa disminuye hasta 35 mmHg. Así, la PO2 tisular apenas se 
modifica. 
Cuando la PO2 alveolar aumenta hasta un valor como 500 mmHg la saturación de oxigeno de la hemoglobina nunca 
puede aumentar por encima del 100% que es solo un 3% por encima del nivel normal. 
Por tanto la concentración de oxigeno alveolar puede variar mucho y a pesar de todo la PO2 de los tejidos periféricos no 
varía más de algunos mmHg desde el valor normal. 
 
Transporte de dióxido de carbono en la sangre 
En condiciones de reposo normales se transporta un promedio de 4 ml de dióxido de carbono desde los tejidos hacia los 
pulmones en cada 100 ml de sangre. 
El dióxido de carbono difunde desde las células de los tejidos en forma de dióxido de carbono molecular disuelto. 
Cuando entra en los capilares tisulares inicia una serie de reacciones físicas y químicas esenciales para el transporte. Una 
pequeña parte del dióxido se transporta disuelto hasta los pulmones, la cantidad de dióxido que esta disuelto en el 
líquido de la sangre a 45 mmHg es de 2,7 ml. La cantidad disuelta a 40 mmHg es aproximadamente de 0,3 ml por cada 
100 ml de flujo sanguíneo. Es aproximadamente el 7% de todo el dióxido que se transporta normalmente. 
Coeficiente de intercambio 
El transporte normal de oxigeno desde los pulmones a los tejidos por cada 100 ml de sangre es de 5 ml de oxigeno. 
Mientras que el transporte de dióxido es de aproximadamente 4 ml. En condiciones normales de reposo solo se elimina 
a través de los pulmones una cantidad de dióxido de carbono que es aproximadamente el 82% de oxigeno que captan 
los pulmones. El cociente se denomina cociente de intercambio respiratorio. 
 
 
INTERCAMBIO GASEOSO 
Las moléculas de un gas están en continuo movimiento y se desvían de su curso por colisión con otras moléculas o con 
las paredes de un recipiente. Cuando golpean contra las paredes rebotando, el bombardeo produce presión, cuya 
magnitud depende del número de partículas, su masa y su velocidad. En determinadas condiciones los gases reales se 
desvían de la conducta de un gas ideal. 
 
Ley de las presiones parciales: Ley de Dalton 
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Cada gas en una mezcla ejerce una presión de acuerdo con su propia concentración, cada componente se comporta 
como si estuviese solo. La presión de cada gas se denomina presión parcial, la presión total es la suma las presiones de 
los gases presentes. 
A nivel bronquial se suma otro gas, el vapor de agua que a 37 °C ejerce una presión de 47 mmHg y ocupa el 6% de ese 
volumen, por lo tanto el oxigeno ocupa el 21% y ejercerá una presión que será el 21% de 713 mmHg. 
La ley de Dalton es importante porque los efectos fisiológicos dependen de la presión parcial que ejerce el componente 
en los pulmones y no de la presión total. 
El aire alveolar difiere del atmosférico. El aire traqueal es aire atmosférico humidificado, por eso en el interior del 
aparato respiratorio hay siempre un grado de humedad muy uniforme. 
La función de la ventilación es mantener una alta presión de oxigeno y una baja presión de dióxido de carbonoalveolares. Mientras que la función del flujo de sangre es transportar oxígeno a los tejidos y el dióxido a los capilares 
pulmonares. 
Ley de Fick 
Las moléculas de los gases están constantemente moviéndose al azar. Si la concentración de moléculas de un gas 
particular es mayor en una región que en otra, hay más colisiones y más movimiento. El efecto neto es que el gas 
difunde de la región de mayor concentración a la de menos concentración y la concentración tiende a igualarse. 
La velocidad de difusión de un gas entre dos puntos depende de la diferencia de presión parcial entre los dos extremos. 
Un gas liviano difunde más rápido en medio gaseoso que un gas pesado. Las velocidades de difusión están relacionadas 
a sus pesos moleculares. 
La difusión del oxigeno y el dióxido de carbono a través de la barrera alveolo – capilar se produce entre dos medios 
acuosos. 
 
 
 
 
 
 
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