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CAP 40 – GUYTON FISIOLOGÍA HUMANA – 2º AÑO Difusión gaseosa Los gases se mueven por DIFUSIÓN La energía cinética de las propias partículas genera impactos entre ellas y así se ocasiona este tipo de movimiento DIFUSIÓN NETA = Es el FLUJO de partículas según un gradiente de concentración que parte de regiones de ALTA concentración → BAJA concentración PRESIONES DE GASES EN UNA MEZCLA de gases La concentración de moléculas de gases es DIRECTAMENTE PROPORCIONAL a la presión En fisiología respiratoria la mezcla de gases es formada principalmente por: ✓ O2 ✓ CO2 ✓ Nitrógeno PRESIONES PARCIALES = La velocidad de difusión de cada uno de los gases que componen una mezcla es proporcional a sus respectivas presiones cuando están solos LEY DE HENRY = La presión parcial de un gas disuelto en un líquido depende de su COEFICIENTE DE SOLUBILIDAD que es INVERSAMENTE proporcional a la PRESIÓN PARCIAL 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑔𝑎𝑠 𝑑𝑖𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 Fatores que afectan la difusión gaseosa 1. DIFERENCIA DE PRESIÓN (ΔP) En este caso es la ΔP de un gas alveolar y el gas presente en los capilares alveolares DIRECTAMENTE proporcional a la difusión 2. SOLIBIDAD DEL GAS EN EL LIQUIDO (S) La presencia de sustancias líquidas o vapores de agua en los alveolos facilita la difusión de los gases que tienen una mayor solubilidad en estos medios DIRECTAMENTE proporcional a la difusión 3. ÁREA DE CORTE TRANSVERSAL (A) Referente a la porción disponible para el intercambio gaseoso = difusión DIRECTAMENTE proporcional a la difusión 4. DISTANCIA EN EL CUAL EL GAS NECESITA PARA DIFUNDIRSE (d) INVERSAMENTE proporcional a la difusión 5. PESO MOLECULAR DEL GAS (PM) Moléculas de gas con MENOR PM + fácil es el paso de esto gas por las membranas INVERSAMENTE proporcional a la difusión 𝐷𝐼𝐹𝑈𝑆𝐼Ó𝑁 ∝ ΔP × A × S 𝑑 × ξ𝑃𝑀 Composición del aire atmosférico y aire alveolar El aire atmosférico inspirado NO presenta la misma composición cuando llega en los alveolos porque: - Al ser inspirado el aire atmosférico es CONDICIONADO, o sea, es HUMIFIFIICADO antes de llegar en los alveolos - En los alveolos la constante absorción de O2 hace que la PO2 alveolar sea diferente en comparación con la PO2 atmosférico - El contrario ocurre con el CO2 - Debido al volumen residual que queda en los pulmones el aire alveolar es sustituido gradualmente al recorrer de las respiraciones La velocidad de renovación del aire alveolar por aire atmosférico el gradual, una vez que solamente 350mL de aire nuevo adentra en los alveolos debido a la CAPACIDAD RESIDUAL FUNCIONAL de los pulmones Para que ocurra la renovación son necesarias múltiples inspiraciones Esta sustitución lenta es importante para regular: ✓ Oxigenación tisular ✓ pH tisular ✓ Concentración de CO2 tisular CAP 40 – GUYTON FISIOLOGÍA HUMANA – 2º AÑO AIRE EXPIRADO = AIRE DEL ESPACIO MUERTO + AIRE ALVEOLAR Regulación de o2 en los alveolos La concentración y presión O2 en los alveolos es regulada por: ✓ Absorción de O2 por la sangre ✓ Entrada de O2 nuevo en los pulmones por la ventilación En situaciones de demanda de O2 la difusión de esto gas es . Para que la PO2 alveolar alcance su valor optimo (104mmHg) es necesario un de la ventilación y en algunos esto aumento resulta en HIPERVENTILACIÓN Regulación de Co2 en los alveolos La concentración y presión CO2 en los alveolos es regulada por la entrada de CO2 por la ventilación, pero esta relación es INVERSAMENTE PROPORCIONAL UNIDAD RESPIRATÓRIA LOBULILLO RESPIRATORIO (unid. Respiratoria) Bronquiolo respiratorio Conducto alveolar Atrios alveolares alveolos Todas estas regiones de la unidad respiratoria hacen INTERCAMBIO GASEOSO y presentan una MEMBRANA RESPIRATORIA compuesta por: 1. CAPA DE LIQ. SURFACTANTE 2. EPITELIO ALVEOLAR (neumocitos) 3. MEMBRANA BASAL 4. ESPACIO INTERSTICIAL 5. MEMBRANA BASAL DEL CAPILAR 6. ENDOTELIO CAPILAR Fatores que afectan la difusión gaseosa en la memb. respiratoria 1. ESPESURA DE LA MEMBRANA INVERSAMENTE proporcional a la difusión Ejemplos de de la espesura: EDEMA o FIBROSIS. 2. ÁREA DE SUPERFICIE Ejemplos de de la área de superficie: ENFISEMA DIRECTAMENTE proporcional a la difusión 3. COEFICIENTE DE DIFUSIÓN DEL GAS DIRECTAMENTE proporcional a la difusión 4. DIFERENCIA DE PRESIÓN PARCIAL(ΔP) Es referente a la diferencia de presión parcial del gas en los 2 lados de la membrana respiratoria Capacidad de difusión de la membrana respiratoria ➔ Capacidad de difusión del O2 21 mL/min/mmHg Pero la diferencia de presión de O2 en la membrana durante una respiración tranquila es de 11mmHg Así siendo, considerando su presión, la capacidad de difusión de O2 es de: 21 mL/min/mmHg X 11 mmHg = 230 mL/min ➔ Capacidad de difusión del O2 durante el ejercicio físico 65mL/min/mmHg Esto aumento ocurre debido: ✓ Abertura de varios capilares pulmonares (pulmón se comporta como zona 3) ✓ Aumento de la VENTILACIÓN/PERFUSIÓN ➔ Capacidad de difusión del CO2 La difusión de CO2 ocurre + rápido debido su coeficiente de difusión (20x + difusible que el O2) 400mL/min/mmHg CAP 40 – GUYTON FISIOLOGÍA HUMANA – 2º AÑO ➔ Capacidad de difusión del CO2 durante el ejercicio físico 1200 mL/min/mmHg Coeficiente ventilación perfusión = 𝑉𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑙𝑣𝑒𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑉𝑎) 𝑃𝑒𝑟𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 (𝑄) PERFUSIÓN Las presiones de O2 y CO2 es = al valor de sus presiones parciales en la sangre (40 y 45mmHg respectivamente) Proporción Va/Q = ZERO NO HAY INTERCAMBIO GASEOSO VENTILACIÓN VENTILACIÓN NO hay CO2 traído por la sangre Proporción Va/Q = INFINITO NO HAY INTERCABIO GASEOSO PERFUSIÓN
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