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

Summary

La clase de fisiología respiratoria, impartida por Eduardo Paiva, aborda el intercambio gaseoso en los pulmones, esencial para la respiración. Se discute la difusión de gases, la importancia de las presiones parciales y la Ley de Dalton, así como la composición del aire y su efecto en la presión atmosférica. Se destaca la función de las vías aéreas en la humedad del aire y cómo esto impacta en la presión de vapor del agua. Además, se explora la diferencia entre el aire alveolar y el aire atmosférico, y cómo la ventilación alveolar influye en la presión parcial de oxígeno y dióxido de carbono. La lección también cubre la membrana respiratoria, su grosor y cómo afecta la capacidad de difusión, y los factores que influyen en la velocidad de difusión gaseosa, como el área de superficie, el coeficiente de difusión y la diferencia de presión parcial. Finalmente, se menciona la importancia del coeficiente de ventilación y perfusión en la clínica.

Takeaways

• 🌟 La difusión es el proceso por el cual un soluto pasa a través de una membrana de permeabilidad selectiva desde un medio de mayor concentración a uno de menor concentración.
• 🌬️ La presión parcial de un gas es la presión que ese gas generaría si estuviera solo, y es importante en la fisiología respiratoria para entender la composición del aire y la dirección de la difusión de gases.
• 🔄 La presión atmosférica es de 760 mmHg, compuesta principalmente por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y dióxido de carbono (1%), y varía con la altitud.
• 🛑 La presión de vapor del agua es de 47 mmHg a temperatura corporal, y es clave para entender cómo la humedad del aire afecta las presiones parciales de los gases en las vías respiratorias.
• 🚫 El aire alveolar no se renueva completamente con cada respiración; siempre queda un volumen de aire residual en los pulmones, conocido como capacidad residual funcional.
• 🔄 La presión de oxígeno y dióxido de carbono varía entre la sangre y los alvéolos, lo que determina la dirección de la difusión: oxígeno de los alvéolos a la sangre y dióxido de carbono de la sangre a los alvéolos.
• 🏃‍♂️ Durante el ejercicio, la velocidad de difusión del oxígeno y la velocidad de renovación del aire alveolar aumentan para satisfacer las necesidades aumentadas de oxígeno del cuerpo.
• 🛡️ La membrana respiratoria, compuesta por varias capas, incluye una capa de liquido y surfactante, epitelio alveolar, y capas del intersticio y del endotelio capilar.
• 🚨 El grosor de la membrana respiratoria y la superficie de difusión afectan la velocidad de la difusión gaseosa; por ejemplo, el edema pulmonar puede disminuir la eficiencia de la difusión.
• 🔄 La capacidad de difusión del dióxido de carbono es mucho mayor que la del oxígeno, lo que permite una rápida eliminación del dióxido de carbono de la sangre a los alvéolos.
• ⚖️ La diferencia de presión parcial entre los alvéolos y la sangre es fundamental para la dirección y la eficiencia de la difusión gaseosa en la membrana respiratoria.

Q & A

¿Qué es la difusión y cómo se relaciona con el intercambio gaseoso en la fisiología respiratoria?

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 la fisiología respiratoria, es el proceso por el cual el oxígeno pasa del alvéolo al sangre y el dióxido de carbono del sangre al alvéolo, obedeciendo un gradiente de concentración.

¿Cuál es la presión atmosférica a nivel del mar y cómo se relaciona con la composición del aire?

La presión atmosférica a nivel del mar es de 760 milímetros de mercurio. Esta presión es el resultado de la suma de las presiones parciales de los gases que componen el aire, principalmente el nitrógeno (78%), el oxígeno (21%) y el dióxido de carbono (1%), junto con otros gases y el vapor de agua.

¿Cómo se determina la presión parcial de un gas en la mezcla de gases en la fisiología respiratoria?

La presión parcial de un gas es determinada por la concentración del gas y su coeficiente de solubilidad. La ley de Henry establece que la presión parcial es igual a la concentración de un gas disuelto sobre su coeficiente de solubilidad.

¿Por qué el dióxido de carbono se difunde más rápido que el oxígeno en la membrana respiratoria?

El dióxido de carbono se difunde más rápido que el oxígeno debido a su mayor solubilidad en el líquido intersticial y en la sangre. Aunque ambos gases están bajo la misma presión, el dióxido de carbono tiene una mayor capacidad para pasar a través de la membrana respiratoria.

¿Cómo es la relación entre la presión de vapor del agua y la presión atmosférica en la respiración?

La presión de vapor del agua a temperatura corporal es de 47 milímetros de mercurio. Cuando el aire atmosférico se humedece a medida que pasa por las vías aéreas, su presión de vapor aumenta a 47 mmHg. Esto obliga a disminuir la concentración de los demás gases para mantener la presión atmosférica total de 760 mmHg.

¿Cómo se define la unidad respiratoria y en qué lugar ocurre la difusión de gases?

La unidad respiratoria es el conjunto formado por los bronquios, los terminales, los conductos, los sacos alveolares y los alvéolos. Es en esta estructura donde ocurre la difusión de gases, es decir, el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el alvéolo y la sangre.

¿Cuáles son los factores que influyen en la velocidad de difusión gaseosa a través de la membrana respiratoria?

Los factores que influyen en la velocidad de difusión gaseosa a través de la membrana respiratoria incluyen el grosor de la membrana, el área superficial de difusión, el coeficiente de difusión del gas y la diferencia de presión parcial entre el alvéolo y la sangre.

¿Cómo afecta el ejercicio moderado la velocidad de difusión del oxígeno y la ventilación alveolar?

Durante el ejercicio moderado, la velocidad de difusión del oxígeno aumenta para satisfacer las necesidades del organismo de más oxígeno. Para compensar esta mayor velocidad de difusión, la ventilación alveolar también aumenta, hasta en cuatro veces el volumen normal para mantener una presión de oxígeno adecuada en los alvéolos.

¿Por qué el aire alveolar se renueva lentamente y qué importancia tiene esto para la estabilidad de la concentración de gases en la sangre?

El aire alveolar se renueva lentamente porque solo un séptimo del aire alveolar es sustituido por aire nuevo en cada respiración. Esta renovación lenta es importante para prevenir cambios súbitos en la concentración de gases y evitar aumentos o disminuciones excesivas del dióxido de carbono y del pH en la sangre.

¿Cómo es la estructura de la membrana respiratoria y cómo influye en la difusión gaseosa?

La membrana respiratoria está compuesta por seis capas: una capa de liquido y surfactante, la capa del epitelio alveolar, la membrana basal epitelial, el espacio intersticial, la membrana basal del capilar, la membrana endotelial y el propio endotelio. El grosor de esta membrana, que es aproximadamente 0.6 micrómetros, y su área superficial afectan directamente la velocidad de difusión gaseosa.

¿Cuáles son las capacidades de difusión del oxígeno y del dióxido de carbono a través de la membrana respiratoria durante el ejercicio?

La capacidad de difusión del oxígeno puede llegar hasta 65 ml por minuto durante el ejercicio, mientras que la capacidad de difusión del dióxido de carbono varía entre 400 y 500 ml por minuto en condiciones normales, pudiendo llegar hasta 1200 ml por minuto durante el ejercicio, lo que indica que el dióxido de carbono es mucho más soluble y por tanto se difunde más rápidamente que el oxígeno.