3. Ley de Boyle-Mariotte
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un
recipiente cerrado es inversamente proporcional al
volumen del recipiente.
P1 x V1 = P2 x V2
T = P x V
5. Leyes de Charles y Gay-Lussac
La ley de Charles establece que el volumen de un gas es
directamente proporcional a su temperatura absoluta,
asumiendo que la presión de mantiene constante.
V1 V2
T 1 T2
=
P = T / V
7. Ley de Dalton:
Ley de la presión parcial de un gas PP. En una mezcla
gaseosa, la suma de las presiones parciales es igual al
total de la presión de la mezcla.
PP1 + PP2 + PP3 = PT mm Hg
8.
9. Ley de Henry.
La ley de Henri establece que la solubilidad de un gas en
un líquido es proporcional a su presión parcial y a su
coeficiente de solubilidad, asumiendo que la temperatura
permanece constante.
C = k * P
Donde:
P es la presión parcial del gas.
C es la concentración del gas.
k es la constante de Henry, que depende de la naturaleza del gas, la
temperatura y el líquido.
10. “La difusión de un gas en un líquido depende de
la presión parcial de dicho gas y una constante
de solubilidad”
Difusión = Pp gas x Solubilidad.
Oxígeno: 0,024
CO2: 0,57
CO: 0,018
Nitrógeno: 0,012
Helio: 0,008
11. Cuando un gas entra en contacto con un liquido:
- se disuelve.
- se combina con moléculas.
- ejerce una presión.
- busca en equilibrio dinámico con la presión exterior.
Cuando el gas está separado del liquido por una
membrana:
- la disolución depende de la presión parcial.
- de los gradientes de la presión parcial.
- del grado de solubilidad en la solución.
- el grosor de la membrana.
- de la superficie de contacto.
16. Funciones del sistema pulmonar
El intercambio gaseoso incluye:
Ventilación:
Perfusión:
Difusión:
17. Ventilación:
Proceso mediante le cual el aire atmosférico llega a los
acinos pulmonares.
El índice de ventilación es controlado por el centro
respiratorio del tallo encefálico. Estimulado por:
o PaCO2
.
o PaO2
.
El volumen de gas que se presenta para el intercambio
alveolar es de 500 ml.
22. Perfusión:
Se refiere al proceso de flujo sanguíneo arterial pulmonar a
los capilares alveolares para el intercambio gaseoso.
O2
23.
24.
25.
26. Difusión:
Se produce cuando los gases se difunden a través de la
membrana alveolar de difusión, que esta constituida por
células endoteliales, células epiteliales alveolares y la
membrana basal fusionada de las células.
CO2
O2
33. Suponiendo que la presión barométrica a nivel del mar es
de 760 mm Hg.
Y la presión parcial de oxigeno (PO2
) es del 21% (0.21), la
presión parcial de ese gas será de 121 mm Hg.
760 mm Hg.
PO2 = 0.21
PO2 = 0.21
760 mm Hg.
PO2 = 0.21
PO2 = 0.21
34. Oxígeno disuelto
La cantidad de oxígeno disuelto en la sangre se puede
obtener de la ley de Henry: Enuncia que a una temperatura
constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido es
directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese
gas sobre el líquido.
Concentración de gas = α x pp
α : coeficiente de solubilidad del gas para un solución dada a
una T° dada.
Donde α para el oxígeno a T° corporal normal es de 0,003
ml/dl/mmHg.
35. Oxigeno disuelto en solución física.
Solo el 3% oxígeno que ingresa a la sangre a través de la
membrana alvéolo-capilar, se disuelve en el plasma
sanguíneo, según este porcentaje, aun con una PaO2 de
100 mmHg, la cantidad máxima de oxígeno disuelto por
cada 1 litro sería de 3.2 ml.
La demanda de una persona en reposo es de 200 - 250 mL
de oxigeno, por lo cual este mecanismo de transporte
resulta insuficiente.
Como hace la naturaleza para compensar esta situación …?
36. La hemoglobina por cada
gramo puede transportar hasta
1.39 ml de oxígeno.
37.
38. El contenido total de oxígeno de la sangre es la suma del
que se encuentra en solución más el transportado por la Hb
(1.39), realmente la fijación del O2 a la Hb nunca alcanza su
nivel teórico máximo, sino que es cerca de 1.31.
Contenido de O2 = 0,003 x PO2 + SO2 x Hb x 1,31
• Hb: concentración de hemoglobina en g/dl de sangre
• SO2: saturación de hemoglobina a una PO2 dada y se
define como la relación entre la cantidad de oxigeno en
sangre que se encuentra combinada con la hemoglobina y
la cantidad total de oxigeno que podría combinarse con la
hemoglobina en el mismo medio.
SO2 = Contenido de oxígeno
Capacidad para el oxígeno
39.
40. Ejemplo: con esta fórmula y una Hb de 15 g/dl, se puede
calcular el contenido normal de O2 tanto para la sangre
arterial como para la venosa mixta y la (CaO2 - CvO2)
Contenido de O2 = 0,003 x PO2 + SO2 x Hb x 1.31.
o CaO2: (0,003 x 100) + (0,975 x 15 x 1,31) = 19,5ml/dl
o CvO2: (0,003 x 40) + (0,75 x 15 x 1,31) = 14,8 ml/dl
o CaO2- CvO2 = 4,7ml/dl de sangre.
41.
42. Fracción de Extracción (FE) de O2:
FE O2%: (CaO2- CvO2)/CaO2: 5ml/20ml: 25%
Por tanto, nuestro organismo consume sólo el 25% del O2
transportado en la Hb. Cuando la demanda de O2 excede a
la entrega, la FE O2 % aumenta por encima de 25% y a la
inversa.
Si la difusión del O2 (DO2) está reducida de forma
moderada, el VO2 permanece normal por aumento de la
extracción de O2. Así, el VO2 es independiente del
suministro, hasta un punto crítico, por debajo del cual el
VO2 se hace directamente proporcional a la DO2. Este
estado dependiente de la oferta de O2 se relaciona con
acidosis láctica progresiva causada por hipoxia tisular.
43. Reservas de Oxígeno
Cuando se interrumpe el flujo normal de O2 por apnea, se
consumen reservas de O2 existentes en el metabolismo
celular, si se agotan las reservas, se presentan a
continuación hipoxia y por último muerte celular.
Teóricamente se estima que las reservas normales de O2
es aproximadamente 1500ml, que corresponde a :
o el O2 restante en los pulmones
o el fijo a la Hb (y mioglobina)
o y el disuelto en los líquidos corporales
Pero la alta afinidad de la Hb y la mioglobina por el O2, la
cantidad muy limitada de O2 en solución, restringen la
disponibilidad de estas reservas.
44. Transporte de oxígeno
Depende tanto de la función respiratoria como circulatoria, la
entrega total de O2 (DO2) a los tejidos es el producto del
contenido de O2 arterial y el gasto cardiaco.
DO2 = CaO2 x CO (D, GC)
CaO2= Hb x 1.31 x Sat O2
CO = Vs (volumen sistólico) x FC (frecuencia cardiaca)
En condiciones normales:
D = 70 ml/latido x 75 latidos/min
D ≈ 50 dl/min
45. La ecuación de Fick expresa la relación entre el consumo
de oxigeno (VO2), el contenido de O2 y el gasto cardiaco:
VO2 = GC x DavO2 (CaO2-CvO2)
Ejemplo:
VO2 normal: 50 dl/min x 5 ml/dl: 250ml/min.
Así, la diferencia arterio-venosa es una buena medida de lo
adecuada que es en general la entrega de O2.
46. VO2 = GC x DavO2 (CaO2- CvO2)
GC= VO2 / DavO2 (CaO2- CvO2)
VO2 = oxígeno consumido por todo el organismo al cabo de
un minuto.
DavO2 = cantidad de oxígeno extraída en un momento
dado de cada 100 ml de sangre.
VO2 = 250 ml/min
DavO2 = 5 ml/100ml
Ejercicio 1: paciente con necesidad de 250, 350, 500 y 900
ml.
¿Cuántas veces en 1 minuto tienen que pasar 100 ml de
sangre para extraer los ml de O2 necesarios?
47. Transporte de oxígeno
Así, el déficit del suministro de O2 pueden deberse a:
o ↓ PaO2
o ↓ concentración de Hb
o ↓ gasto cardiaco (CO, D, GC )
49. Efecto Bohr
El incremento en la concentración de H+ en la sangre
reduce la fijación de oxígeno a la hemoglobina.
↑↑ CO2 de la sangre capilar venosa disminuye la afinidad
de la Hb por oxígeno) y aumenta la liberación de O2
↓↓ CO2 en los capilares pulmonares disminuye la afinidad
de la Hb por O2 y facilita su captación de los alveolos.
55. Parámetros útiles de interpretación:
a) Grado de oxigenación de la sangre arterial.
- PaO2 , SatO2 , OxiHb.
b) Ventilación alveolar.
- PaCO2
Insuficiencia respiratoria I ó II.
c) El estado de la difusión y el Intercambio gaseoso.
- DAaO2, IOT
d) Equilibrio ácido base.
- pH, PaCO2, HCO3
-
, Exeso de bases
56. Diferencia alveolo - arterial de oxigeno.
La presión parcial de un gas en un liquido es la presión
parcial de dicho gas con el que el líquido está en equilibrio.
¿Cuál es dicho gas que se equilibra con la sangre arterial?
El aire alveolar.
Sin embargo este no es el caso. Pues en gases arteriales es
vital comprender la diferencia entre la presión parcial de
oxigeno en el aire alveolar (PAO2) y la presión parcial de
oxigeno arterial (PaO2).
DAaO2
Esta diferencia siempre es positiva, es decir la PAO2 siempre
es mayor que PaO2.
62. Si estas estructuras son normales, se requiere poca
diferencia de presión para desplazar el oxígeno a través
de ésta barrera.
O2
20 mm Hg. 1 mm Hg.
O2
Sangre capilar pulmonar media Sangre capilar pulmonar terminal
O2
63. 20 mm Hg.
Una reducción moderada de la capacidad de difusión,
conducirá a un aumento de la diferencia entre el alveolo y
el capilar pulmonar medio, pero producirá una diferencia
mínima entre el alveolo y al capilar terminal.
O2
Sangre capilar pulmonar media Sangre capilar pulmonar terminal
O2
<1 mm Hg.
Difusión
30 mm Hg.
3.3 mm Hg.
O2
64. Hay varios factores que pueden afectar directamente estas
diferencias:
1) La barrera puede estar engrosada por un tejido fibroso
(fibrosis).
O2
O2
65. 2) El área total disponible para la difusión puede estar
reducida (enfisema, edema, infarto, Tb, neumonia).
O2
O2
66. 3) Dificultades en el espacio intersticial (humo de leña,
asbestosis, silicosis, etc.).
O2
O2
67. 4) Estados de alto gasto cardiaco (ejercicio).
O2
O2
O2 O2
O2
O2
O2 O2
O2
O2
70. Ley de Dalton:
Ley de la presión parcial de un gas PP. En una mezcla
gaseosa, la suma de las presiones parciales es igual al
total de la presión de la mezcla.
PP1 + PP2 + PP3 = PT mm Hg
El gas atmosférico está compuesto por N2 78%, O2 21% y
He 1%, y otra pequeña porción de gases inertes.
Entonces: PO2 = Pb x FiO2
71. A nivel del mar A nivel de Puebla
Pb = 760 mm Hg. 597 mm Hg.
FiO2 = 21% FiO2 = 21%
PO2 = 159.6 mm Hg. PO2 = 125.4 mm Hg.
Por lo que deducimos que :
- a mayor altitud la presión barométrica baja.
- a menor presión barométrica, baja la presión parcial de
los gases (PO2).
72. Ley de FicK.
Analiza los factores que interfieren en la difusión de los
gases a través de la membrana-alveolo-capilar (mac).
El movimiento de los gases a través de la membrana
alveolo capilar se da por difusión simple.
Dif. de pres. x Sup de mac x Solubilidad
Grosor de mac.
Difusión =
73. Entonces la difusión de los gases:
- No gasta energía.
- Es un proceso simple.
- Depende de la diferencia de presiones de los gases.
- Depende la superficie de la mac.
- Es inversamente proporcional al grosor de la mac.
Todo esto facilitara la difusión de los gases en un material
liposoluble.
74. Cuando un algún factor modifica el equilibrio:
- Cambian los valores de los gases en sangre arterial.
- Los sistemas cardiovascular, pulmonar y renal, cambian
su metabolismo homeostático para equilibrar los valores de
los gases en sangre arterial.
- Pueden ocurrir combinaciones de las opciones anteriores.
81. a) Presión parcial de oxígeno PpO2
Se calcula con la formula:
PpO2 = Pb x FiO2
Donde:
Pb = presión barométrica (msm).
FiO2 = fracción inspirada de oxígeno.
Se reporta en forma porcentual de O2 que es del 21 % o en
fracción porcentual FiO2 = 0.21
“ esta es la porción de oxigeno que inhalamos”
82. a) Presión parcial de oxígeno PpO2
Nitrógeno Oxigeno
(78%) (21%)
A nivel del mar 760 mm Hg 592.8 159.6
A 1500 msm (537 mm Hg) 406 112.7
A 5500 msm (380 mm Hg) 300 79.8
Movimiento de los gases en el organismo (mm Hg)
Atmosfera Aire Alveolar Sangre arterial Tejidos
pN2 596 596 596
pO2 158 100 90 30
pCO2 0.3 40 50 60
84. Pero si aplicamos oxígeno por puntas nasales, por cada
litro de oxígeno por minuto que se aumenta, la FiO2
aumenta también en un 3%.
Ambiente % O2 FiO2
0 Lt. 21 % 0.21
1 Lt. 24 % 0.24
2 Lt. 27 % 0.27
3 Lt. 30 % 0.30
4 Lt. 33 % 0.33
5 Lt. 36 % 0.36
6 Lt. 39 % 0.39
7 ó mas 40 % 0.40
85. b) Presión inspirada de oxigeno (PiO2)
Significa la presión de oxígeno en vías aéreas superiores
y centrales (nariz, boca, faringe, laringe, traquea y
bronquíolos terminales). Y se calcula con la siguiente
formula:
PiO2 = FiO2 x (Pb - 47)
Donde :
47 = Constante de la presión de vapor de agua.
Pb en Puebla es de 597 mm Hg.
PiO2 = FiO2 x (597 – 47)
87. c) Presión Alveolar de Oxígeno (PAO2)
Es la presión de oxigeno presente en los sacos o ascinos
alveolares. Y se calcula por la siguiente formula:
PAO2 = [FiO2 x (Pb - 47)] – PaCO2
PAO2 = PiO2 – PaCO2
Esto es porque el aire inspirado se mezcla en el alveolo
con el CO2 que difunde desde el capilar.
88. Para la cuidad de Puebla será:
PAO2 = PiO2 – PaCO2
PiO2 = 115.5 mm Hg
PaCO2 = 35 mm Hg
PAO2 = 80.5 mm Hg.
90. d) Presión arterial de Oxigeno (PaO2)
Es la cantidad de oxígeno disuelto en la sangre arterial.
Esta cantidad es la que los eritrocitos (hemoglobina) son
capaces de transportar. Se mide con la saturación arterial
de O2 (SatO2)
91. e) Diferencia Alveolo arterial de Oxigeno
(DAaO2).
Es un indicador del grado de difusión del oxigeno y nos mide
los trastornos de la difusión. Y se cuantifica por la formula:
DAaO2 = PAO2 – PaO2
Los valores de referencia en esta diferencia de presiones de
gases arteriales y venosos es:
Valores normales: 0 a 20 mm Hg.
Valores anormales: > a 20 mm Hg.
93. Valores de referencia para la DAaO2
DAaO2 Difusión
menor a 20 Normal
20 a 100 Trastorno leve
100 a 200 Trastorno moderado
mayor a 200 Trastorno severo
Un paciente con valores mayores a 200 de DAaO2 se
debe sospechar de un corto circuito aumentado (SIRPA,
SDRA).
94. e) Presión arterial de oxigeno esperada
(PaO2 esp.)
Se calcula por la siguiente formula:
PaO2 esperada = PAO2 – 20
PAO2 PaO2 esp.
100 mm Hg 80 mm Hg
200 mm Hg 180 mm Hg
60 mm Hg 40 mm Hg
85 mm Hg 65 mm Hg
95. Si la presión (PaO2) medida es menor que la presión
esperada (PaO2 esp.) entonces estaremos ante un
problema de deficiencia de la oxigenación Hipoxemia .
PaO2 < PaO2 esperada = Hipoxemia
Hipoxemia = Insuficiencia respiratoria (IR)
Tipos de Hipoxemia.
Tipo 1 CO2 Normal ó Bajo.
Tipo 2 CO2 Alto.
96. f) Índice de oxigenación tisular (IOT)
Es de utilidad para la valoración de un adecuado
intercambio gaseoso.
Se calcula por la formula:
IOT = PaO2
FiO2
Es un equivalente al corto circuito o mezcla venosa mixta
(MV).
97. Si del gasto cardiaco, normalmente el 5 % circula del lado
derecho al izquierdo del corazón sin pasar por los alvéolos
ventilados, provocando que cuando se mezcle con la
sangre oxigenada, ocurra una disminución en el contenido
de oxigeno y por consiguiente la PaO2
Si tomamos en cuenta que:
- 1gr de Hb se une a 1.34 volúmenes de oxígeno.
- 0.0034 es la cantidad de oxigeno que se encuentra en
solución física.
98. Entonces:
QS/QT = CcO2 – CaO2
CcO2 – CvO2
Donde:
CcO2 = (Hb x 1.34) – (PAO2 - 0.0034)
CaO2 = (Hb x 1.34 x Sata O2) – (PaO2 x 0.0034)
CvO2 = ( Hb x 1.34 x Satv O2) – (PvO2 x 0.0034)
99. Por lo que se puede decir que el IOT es una medida de
equivalencia de QS/QT, que se utiliza para evaluar el
adecuado intercambio gaseoso.
Valores de referencia para IOT
IOT Intercambio gaseoso
mayor a 300 Normal
200 a 300 Trastorno leve
200 a 100 Trastorno moderado
menor a 100 Trastorno severo
Un paciente con valores menores a 100 de IOT se debe
sospechar de un corto circuito aumentado.
100. Entonces Tenemos para la valoración del intercambio
gaseoso a IOT y a DAaO2
Intercambio gaseoso
Parámetro Trastorno
Normal Leve Moderado Severo
DAaO2 < 20 20 – 100 100 – 200 > 200
IOT > 300 300 – 200 200 – 100 < 100
IOT Intercambio gaseoso
DAaO2 Difusión
101. Parámetros útiles de interpretación:
a) PaO2 , SatO2 , OxiHb.
Grado de oxigenación de la sangre arterial
b) PaCO2
ventilación alveolar.
Insuficiencia respiratoria I ó II.
c) DAaO2, IOT
El estado de la difusión y el Intercambio gaseoso.
d) pH, PaCO2, HCO3
-
, Exe. de bases
Equilibrio ácido base.
110. Femenino de 48 años
a) Aire ambiental
b) Pb 597 mm Hg
c) PaO2 83.8 mm Hg 60 - 70
d) PacO2 20.9 mm Hg 33 - 37
e) Sat O2 94.7 90 - 94
f) HCO3 10.9 mm Hg 20 - 26
g) pH 7.204 7.35 - 7.45
Calcular :
- PiO2 - El estado de Oxemia
- PAO2 - Estado de la difusión
- PaO2 esp. - Ventilación alveolar
- DAaO2 - Insuficiencia respiratoria
- IOT - SIRPA
111. Masculino de 67 años
a) Oxígeno por puntas 6 L/min.
b) Pb 597 mm Hg
c) PaO2 87.8 mm Hg 60 - 70
d) PacO2 28.2 mm Hg 33 - 37
e) Sat O2 96.9 90 - 94
f) HCO3 10.9 mm Hg 20 - 26
g) pH 7.32 7.35 - 7.45
Calcular :
- PiO2 - Estado de Oxemia
- PAO2 - Estado de la difusión
- PaO2 esp. - Estado de ventilación alveolar
- DAaO2 - Insuficiencia respiratoria
- IOT - Intercambio gaseoso
- SIRPA
112. Femenino de 68 años
a) Oxígeno por puntas 1 L/min.
b) Pb 595 mm Hg
c) PaO2 107.4 mm Hg 60 - 70
d) PacO2 25.1 mm Hg 33 - 37
e) Sat O2 97.3 90 - 94
f) HCO3 10.1 mm Hg 20 - 26
g) pH 7.11 7.35 - 7.45
h) Gluc 37 mg/dL 70 - 104
i) Lactato 13.6 mmol/L 0.5 – 1.6
j) Sodio 140 mmol/L 135 – 145
k) Potasio 5.8 mmol/L 3.5 – 5.1
l) Cloro 113 mmol/L 95 – 108
m) Osmolaridad 281.9 mmol/Kg 280 - 295
113.
114.
115.
116. Caminante son tus huellas
el camino y nada mas
caminante no hay camino
se hace camino al andar.
golpe a golpe
verso a verso ….. A. Machado
117.
118. No tengo miedo al invierno
Con tus recuerdos
Llenos de sol…
123. a nivel del mar la presión barométrica es de 760 mmHg y la presión
parcial de oxígeno (PO 2) a la inspiración es de 160 mmHg,
considerando que el aire que respiramos contiene un 21% de
oxígeno.
A su paso por las vías respiratorias, el aire se entibia y humedece; y
de este modo, por la influencia de la presión de vapor de agua a
nivel alveolar la PO 2 disminuye a un valor de 110 mmHg
aproximadamente.
A continuación, por el efecto de la PCO 2 y de la difusión a través de
la membrana alveolo capilar, la PO 2 en los capilares pulmonares es
de 100 mmHg y al llegar a la aurícula izquierda se reduce a 95
mmHg a causa del cortocircuito anatómico. En la sangre que se
transporta a los tejidos dicha presión es de 90 mmHg y en los
capilares es de 40 mmHg. Se cree que la PO2 intersticial es de 10-20
mmHg, que a nivel de la membrana celular es de 10 mmHg y en la
mitocondria oscila entre 1 y 5 mmHg.