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Fisiologia del intercambio gaseoso Castro angel
Objetivos
Al final de esta exposición el asistente
 podrá describir:

 Principios de la difusión de 02 y CO2 a
 través de la membrana respiratoria

 Transporte de 02 y CO2 en la sangre y
 liquido intersticial
Temas
 Difusión gaseosa y presiones parciales

 Composición del aire alveolar y
 atmosférico

 Cociente de ventilación-perfusión (VA/Q)

 Transporte de O2 y CO2 en la sangre y
 liquido intersticial

 Funciones y efectos de la hemoglobina en
  el transporte de 02 y CO2
Introducción
 Difusión


 Energía (movimiento cinético)


 Efecto de un gradiente de concentración




             Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevi
             Pag 491

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fisiologia resoiratoria
Presiones parciales en mezcla de
gases
   Presión / (moléculas de gas)


   Presión parcial


          Aire          79%               600 mm Hg
         NITROGENO
                       21% OXIGENO        160 mm Hg

                                          TOTAL= 760      mm
Simbologia: PO2, PCO2,                    Hg
PN2, etc
            Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevi
            Pag 492
Presión parcial en líquidos
   Determinada por: Concentración del gas y
    solubilidad del gas


   Expresada así:                 LEY DE HENRY
                           presión parcial=         (gas)
                                           Coeficiente de
    solubilidad


1 atmosfera = 760 mm
Hg
             Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevi
             Pag 492
Presión de vapor de agua
PH2O
   Tº 37 ºC= 47 mm Hg                > ºT = > PH2O



 Velocidad neta de difusión
  1.- solubilidad del gas
  2.- Área transversal del liquido
                                            D=        PxAxS
  (A)
 3.- Distancia que debe recorrer el
 gasPeso molecular del gas
 4.- (d)                                               d x PM
 (PM)
 5.- Temperatura del liquido

 Solubles en lípidos y la principal
 limitación& Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier.
      Guyton
       Pag 492 y 493
Composición del aire alveolar y su
relación con el aire atmosférico
    Principales diferencias
     El aire alveolar solo se sustituye por
      aire atmosférico en cada respiración

     Se absorbe continuamente O2 del aire
      alveolar

     El CO2 difunde constantemente desde
      la sangre

     El aire atmosférico seco se humedece
      antes de llegar a los alvéolos
  Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier.
  Pag . 493

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1                                   2




3                                 2




        Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier.
        Pag . 493
Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier.
Pag . 494
Aire espirado




Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
. 495
Difusión de gases a través de la
membrana respiratoria

300 millones de
alveolos (,2 mm)




                     Unidad respiratoria

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Lamina
de sangre

Membran
a
respiratori
a
   Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
   . 497
Diámetro
                   capilar=
                   5 micras
0,6 micras
en promedio
                 Diámetro
                 eritrocito=
Área Total= 70   6-8 micras
m2


60-140 ml en
total
Determinantes de la rapidez de
difusión gaseosa en la membrana
respiratoria
 1.- Grosor de la membrana respiratoria


 2.-Area superficial de la membrana


 3.- Coeficiente de difusión del gas


 4.- Diferencia de presión entre los 2
 lados de la membrana
Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
. 4978
Capacidad de difusión del O2
    Reposo = 21 ml / min / mm Hg


    Diferencia de presion normal = 11 mm
     Hg
                           11 x 21 = 230 ml de O2 / min




    Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
    . 498

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hipoxiahipoxemiaanemia
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1) La ventilación pulmonar se refiere al flujo de entrada y salida de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares. 2) Existen dos mecanismos principales de ventilación pulmonar: la expansión y contracción del diafragma, y la elevación y descenso de las costillas. 3) Las pruebas de función pulmonar miden volúmenes como el volumen corriente, capacidades vitales, y espacio muerto para evaluar la eficiencia de la ventilación.

ventilacionpresion pulmonarpulmon
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Presentación del capitulo 37 de Ventilación Pulmonar correspondiente a la Unidad VII de Fisiología de Guyton.

Capacidad de difusión del CO2
   Diferencia de presión media menor de 1


   Coeficiente de difusión 20 veces mayor
    a la del O2

   Capacidad de difusión = 400- 450 ml / min / mm
    Hg




   Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
   . 498
Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
Cociente de ventilación-perfusión
 Desequilibrio entre la ventilación alveolar y el flujo
    sanguíneo alveolar

                                         PO2 =104 mm Hg
 VA (Ventilación Alveolar)/Q(flujo sanguíneo)
                                         PCO2= 40 mm Hg

 Cuando VA/Q =            0: PO2 =40 mm Hg,
                                PCO2= 45 mm Hg

                         PO2 =149 mm Hg,
   Cuando VA/Q = infinito
                         PCO2= 0 mm Hg
    Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
    . 500
Cortocircuito fisiologico
 VA/Q es menor de los normal
 Fracción de sangre de los capilares pulmonares
 que no se oxigena: “SANGRE DERIVADA”

 “Entre mayor sea el valor, mayor es la
 cantidad de sangre que no se oxigena
 cuando pasa por los pulmones”




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Este documento describe la anatomía y fisiología del sistema circulatorio pulmonar. Explica conceptos como la circulación pulmonar, presiones en el sistema pulmonar, volumen sanguíneo pulmonar, flujo sanguíneo pulmonar, intercambio capilar pulmonar, edema pulmonar y líquido pleural. Proporciona detalles sobre cómo funciona normalmente la circulación pulmonar y los factores que pueden causar trastornos como el edema pulmonar.

sistema respiratoriopleuramedicina
Espacio muerto fisiológico
 Vía aérea ventilada pero sin ser perfundida




 EC. Bohr : VMfis    PaCO2 – PECO2
              ____ = _____________
              VC          PaCO2

      http://med.javeriana.edu.co/fisiologia/nguias/relvq.htm
Manual Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 10E. 2006. Mc Graw
Hill. Pag . 312
Fisiologia del intercambio gaseoso Castro angel
Transporte de O2 desde los
                            pulmones a los tejidos
 Difusión: Mayor PO2 en sangre que en los
 tejidos




                                                     104 - 40 = 64 mm
                                                     Hg

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líquido pleuralcirculación pulmonaredema pulmonar
Surfactante
SurfactanteSurfactante
Surfactante

El surfactante pulmonar es una mezcla de lípidos (90%) y proteínas (10%) que mantiene la tensión superficial en los pulmones. Esto facilita la expansión pulmonar y previene el colapso alveolar. Las proteínas del surfactante, como SP-A, SP-B y SP-C, juegan un papel importante en su metabolismo a través de la secreción, transformación, adsorción y reciclaje en la capa acuosa alveolar. El surfactante natural contiene todos los componentes lipídicos y proteicos

Arteria bronquial
                               (2%)

98%
Oxigenada




Flujo de
derivación +
flujo oxigenado
= PO2=95 mm
Hg     Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
. 503
23 mm Hg PO2 media intracelular
 1- 3 mm Hg necesaria para el
 metabolismo
Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
. 504
Función de la Hemoglobina en el
                      transporte de O2
 97% de O2 es transportado mediante
 Hemoglobina de hematíes

 3% en estado disuelto en el plasma




 Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
 . 505

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ventilacinpulmonesrespiracion externa
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Los alveolos son espacios poliédricos revestidos por epitelio plano simple que contienen neumocitos tipo I y II. Estos espacios están rodeados por un tabique interalveolar compuesto de fibras elásticas y reticulares que debe resistir la presión del aire. La barrera sangre-aire que permite el intercambio gaseoso incluye el epitelio pulmonar, el espacio intersticial y el endotelio capilar.

alveolos pulmonares - histología de lesson
Curva de disociación O2 -
Hemoglobina




 Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
 . 506
Cantidad de O2 liberado por la
Hemoglobina en los tejidos
 15 g de Hb x 100 ml desangre
 1g de Hb se une 1.34ml de O2

 Total de O2 = 19.4 ml x 100 ml se sangre



                                                   5 ml de O2
                                                   hacia los tejidos
                                                   por cada 100 ml
                                                   de sangre




 Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
Factores que desplazan la curva de
disociación O2 - Hemoglobina




 Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
 . 506
Efecto Bohr
> PCO2     > H2CO2            > O2
                              tisular




              5)
              EJERCICIO



Hipoxia   > BFG           > O2 tisular

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El documento describe el proceso de intercambio gaseoso que ocurre en los pulmones. El oxígeno entra en los alvéolos pulmonares a través de la inspiración y se difunde a la sangre, donde se une a la hemoglobina. La sangre oxigenada es transportada por el corazón a los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde de los tejidos a la sangre y es transportado a los pulmones, donde se elimina a través de la espiración.

Membrana alveolo capilar
Membrana alveolo capilarMembrana alveolo capilar
Membrana alveolo capilar

El aire es completamente húmedo al llegar a los alveolos pulmonares. El reemplazo lento del aire alveolar por el aire atmosférico previene cambios bruscos en la concentración de gases en la sangre y ayuda a prevenir cambios excesivos en la oxigenación de los tejidos y el pH cuando la respiración se interrumpe temporalmente. La concentración y presión parcial de oxígeno en los alveolos está controlada por el paso de oxígeno a la sangre y la entrada de nuevo ox

Transporte de CO2 desde los tejidos
a los capilares
 Difusión 20 veces mas rápida que el O2




 Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
 . 505
Difusion de CO2 hacia
                       los alveolos = 5 mm
                       Hg


Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
. 505
Acelera la
 Rx




Disociaci
ón




              Proteínas
              plasmátic
Presión(mmH         Presión(mmH         Presión(mmH         Presión(mm
       g)alveolar =        g)arterial =        g) alveolar =       Hg)arterial =
       40                  45                  104                 95
                           Venosa = 40                             venosa= 40
                           Cuenta                     Cuenta
                           con                        con
                                 CO                  O2
                                 2
CO2 hacia
alveolos =                            principalmen
5 mm Hg                               te
                 Difusió
                 n neta
                             Aport        Gase
                             e             s
O2 desde
                                       Interactúan
alveolos =
                                       con:
64 mm Hg                                             Membran
                                Unidad                                 Conformado
                                                     a
                              respiratori                              por
                                                     respiratori
                                  a
                           Conformado                a                 1. Liquido y
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Fisiologia del intercambio gaseoso Castro angel

  • 2. Objetivos Al final de esta exposición el asistente podrá describir:  Principios de la difusión de 02 y CO2 a través de la membrana respiratoria  Transporte de 02 y CO2 en la sangre y liquido intersticial
  • 3. Temas  Difusión gaseosa y presiones parciales  Composición del aire alveolar y atmosférico  Cociente de ventilación-perfusión (VA/Q)  Transporte de O2 y CO2 en la sangre y liquido intersticial  Funciones y efectos de la hemoglobina en el transporte de 02 y CO2
  • 4. Introducción  Difusión  Energía (movimiento cinético)  Efecto de un gradiente de concentración Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevi Pag 491
  • 5. Presiones parciales en mezcla de gases  Presión / (moléculas de gas)  Presión parcial Aire 79% 600 mm Hg NITROGENO 21% OXIGENO 160 mm Hg TOTAL= 760 mm Simbologia: PO2, PCO2, Hg PN2, etc Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevi Pag 492
  • 6. Presión parcial en líquidos  Determinada por: Concentración del gas y solubilidad del gas  Expresada así: LEY DE HENRY presión parcial= (gas) Coeficiente de solubilidad 1 atmosfera = 760 mm Hg Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevi Pag 492
  • 7. Presión de vapor de agua PH2O  Tº 37 ºC= 47 mm Hg > ºT = > PH2O Velocidad neta de difusión 1.- solubilidad del gas 2.- Área transversal del liquido D= PxAxS (A) 3.- Distancia que debe recorrer el gasPeso molecular del gas 4.- (d) d x PM (PM) 5.- Temperatura del liquido Solubles en lípidos y la principal limitación& Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Guyton Pag 492 y 493
  • 8. Composición del aire alveolar y su relación con el aire atmosférico Principales diferencias  El aire alveolar solo se sustituye por aire atmosférico en cada respiración  Se absorbe continuamente O2 del aire alveolar  El CO2 difunde constantemente desde la sangre  El aire atmosférico seco se humedece antes de llegar a los alvéolos Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 493
  • 9. 1 2 3 2 Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 493
  • 10. Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 494
  • 11. Aire espirado Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 495
  • 12. Difusión de gases a través de la membrana respiratoria 300 millones de alveolos (,2 mm) Unidad respiratoria
  • 13. Lamina de sangre Membran a respiratori a Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 497
  • 14. Diámetro capilar= 5 micras 0,6 micras en promedio Diámetro eritrocito= Área Total= 70 6-8 micras m2 60-140 ml en total
  • 15. Determinantes de la rapidez de difusión gaseosa en la membrana respiratoria  1.- Grosor de la membrana respiratoria  2.-Area superficial de la membrana  3.- Coeficiente de difusión del gas  4.- Diferencia de presión entre los 2 lados de la membrana Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 4978
  • 16. Capacidad de difusión del O2  Reposo = 21 ml / min / mm Hg  Diferencia de presion normal = 11 mm Hg 11 x 21 = 230 ml de O2 / min Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 498
  • 17. Capacidad de difusión del CO2  Diferencia de presión media menor de 1  Coeficiente de difusión 20 veces mayor a la del O2  Capacidad de difusión = 400- 450 ml / min / mm Hg Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 498
  • 18. Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
  • 19. Cociente de ventilación-perfusión  Desequilibrio entre la ventilación alveolar y el flujo sanguíneo alveolar PO2 =104 mm Hg  VA (Ventilación Alveolar)/Q(flujo sanguíneo) PCO2= 40 mm Hg  Cuando VA/Q = 0: PO2 =40 mm Hg, PCO2= 45 mm Hg PO2 =149 mm Hg,  Cuando VA/Q = infinito PCO2= 0 mm Hg Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 500
  • 20. Cortocircuito fisiologico  VA/Q es menor de los normal  Fracción de sangre de los capilares pulmonares que no se oxigena: “SANGRE DERIVADA” “Entre mayor sea el valor, mayor es la cantidad de sangre que no se oxigena cuando pasa por los pulmones” Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
  • 21. Espacio muerto fisiológico  Vía aérea ventilada pero sin ser perfundida  EC. Bohr : VMfis PaCO2 – PECO2 ____ = _____________ VC PaCO2 http://med.javeriana.edu.co/fisiologia/nguias/relvq.htm
  • 22. Manual Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 10E. 2006. Mc Graw Hill. Pag . 312
  • 24. Transporte de O2 desde los pulmones a los tejidos  Difusión: Mayor PO2 en sangre que en los tejidos 104 - 40 = 64 mm Hg Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
  • 25. Arteria bronquial (2%) 98% Oxigenada Flujo de derivación + flujo oxigenado = PO2=95 mm Hg Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
  • 26. Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 503
  • 27. 23 mm Hg PO2 media intracelular 1- 3 mm Hg necesaria para el metabolismo Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 504
  • 28. Función de la Hemoglobina en el transporte de O2  97% de O2 es transportado mediante Hemoglobina de hematíes  3% en estado disuelto en el plasma Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 505
  • 29. Curva de disociación O2 - Hemoglobina Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 506
  • 30. Cantidad de O2 liberado por la Hemoglobina en los tejidos  15 g de Hb x 100 ml desangre  1g de Hb se une 1.34ml de O2  Total de O2 = 19.4 ml x 100 ml se sangre 5 ml de O2 hacia los tejidos por cada 100 ml de sangre Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag
  • 31. Factores que desplazan la curva de disociación O2 - Hemoglobina Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 506
  • 32. Efecto Bohr > PCO2 > H2CO2 > O2 tisular 5) EJERCICIO Hipoxia > BFG > O2 tisular
  • 33. Transporte de CO2 desde los tejidos a los capilares  Difusión 20 veces mas rápida que el O2 Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 505
  • 34. Difusion de CO2 hacia los alveolos = 5 mm Hg Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E. 2006. Elsevier. Pag . 505
  • 35. Acelera la Rx Disociaci ón Proteínas plasmátic
  • 36. Presión(mmH Presión(mmH Presión(mmH Presión(mm g)alveolar = g)arterial = g) alveolar = Hg)arterial = 40 45 104 95 Venosa = 40 venosa= 40 Cuenta Cuenta con con CO O2 2 CO2 hacia alveolos = principalmen 5 mm Hg te Difusió n neta Aport Gase e s O2 desde Interactúan alveolos = con: 64 mm Hg Membran Unidad Conformado a respiratori por respiratori a Conformado a 1. Liquido y por surfactante •Bronquiolos 2. Epitelio alveolar respiratorios 3. Membrana basal 300 •Conductos epitelial millones de alveolares 4. Espacio intersticial