transporte de los gases e intercambio gaseoso

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1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL «FRANCISCO DE MIRANDA» VICERRECTORADO ACADEMICO AREA: CIENCIAS DE LA SALUD PROGRAMA: MEDICINA UNIDAD CURRICULAR: MORFOFISIOLOGÍA II MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO INTERFASE HEMATOGASEOSA VS TRANSPORTE DE LOS GASES

2. Funciones principales del pulmón MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

3. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Adaptarse al intercambio gaseoso MEMBRANA HEMATOGASEOSA

4. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO MEMBRANA HEMATOGASEOSA El O2 seguirá el siguiente recorrido, desde el alveolo al capilar:

5. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO La ley de difusión de FICK: Establece que la cantidad de gas que se desplaza a través de una lamina de tejido es proporcional al área de la misma, pero inversamente proporcional a su grosor. Permite el intercambio gaseoso El aire llega a uno de los lados de la membrana A-C trasportado por las vías respiratorias y la sangre llega al otro lado a través de los vasos sanguíneo El CO2 se difunde 20 veces mas rápido que el O2 ya que su solubilidad es mayor.

6. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Descripción de la Unidad Respiratoria

7. Factores que afectan la difusión: Gradiente de Presión Densidad Solubilidad Espesor de la membrana Área tisular MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

8. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Factores que afectan la difusión: Gradiente de presión:

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10. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Recordar que para que es gas se difunda se requiere de un gradiente de presión entre distintos compartimentos. Si las concentraciones de O2 en sangre no se modifica (la cel. No consumiera O2) entonces este gas se difundiría desde el alveolo hasta equilibrar la presión, al desaparecer el gradiente, la molécula de O2 no se desplazaría. El consumo de O2 celular es el responsable de que la presión parcial de O2 disminuya y sea posible la transferencia de oxigeno desde el alveolo. El dióxido de carbono es uno de los productos del metabolismo celular y es eliminado por el alveolo a la atmosfera, la cual la concentración es menor 1% El nitrógeno se difunde rápidamente por la membrana alveolar, pero no es metabolizado por la célula, por lo tanto no genera un gradiente de presión que permita el pasaje de la molécula. Gradiente de presión:

11. 2. Densidad: Característica propio de cada gas La ley de Graham, la tasa de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad. Las moléculas mas difundible son las mas pequeñas MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

12. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO 3. La Solubilidad Importante para los anestesiólogo Propiedad importante

13. 4. Espesor de la membrana MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

14. 5. Área tisular: MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

15. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO TRANSPORTE DE LOS GASES Es el traslado de oxígeno desde los pulmones hasta las células y de dióxido de carbono desde las células hasta los pulmones. El transporte de oxígeno a la célula es una función compleja, donde no sólo interviene el aparato respiratorio sino también el cardiovascular y el hematopoyético La mayoría de las muertes se llevan por proceso fisiológico que derivan a la hipoxia celular : el shock y la IR

16. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO TRANSPORTE DE LOS GASES La sangre transporta la mayor parte del O2 combinado de forma reversible con la hemoglobina ( Hb ). Menos del 2% del O2, se encuentra disuelto en el plasma. las características de la hemoglobina hacen de esta molécula un excelente transportador de O2 en el medio sanguíneo. La hemoglobina es la proteína de mayor tamaño de los hematíes. El aire que inspiramos es una mezcla de gases que podemos imaginar como una columna que ejerce determinada presión (la presión atmosférica) cuyo valor, en el nivel del mar, es de 760"mm Hg

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18. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO se describen los eslabones esenciales de la cadena de transferencia de los gases respiratorios entre la atmósfera y la célula. La integridad y la adecuada interacción de todos y cada uno de dichos factores resulta esencial para el mantenimiento de un aporte adecuado de oxígeno a la célula. El primero de dicho eslabones, la función pulmonar tiene como objetivo básico conseguir unos valores adecuados de PO2 y PCO2 en la sangre arterial En el sujeto sano, los valores de PaO2 y la PaCO2 serán de aproximadamente 100 y 40 mm Hg.

19. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Descripción de la capacidad de difusión del O2, CO , NO y la captación de O2 a lo largo del capilar CO2 Se desplaza rápidamente a través de la membrana A-C Desde el aire alveolar a la cedula Aumenta el contenido CO2 en la célula Genera un fuerte enlace entre el CO2 y la HB La cantidad de CO2 que llega a la sangre esta limitada por la difusión de la membrana A-C y no por la cantidad de sangre Se mantiene presión alveolar baja Unión del CO2 es irreversible

20. Como bicarbonato: es la forma más importante, no sólo por el alto porcentaje que es transportado e esta manera (alrededor de un 60Vo en la sangre venosa) sino porque además es uno de los mecanismos de regulación del pH. El dióxido de carbono es unas 20 veces más soluble que el oxígeno, por lo tanto un mayor porcentaje de este gas en relación con el oxígeno será transportado de esta manera

21. NO Cuando este gas se desplaza a través de la pared alveolar, a la sangre. CASI NO TIENE AFINIDAD POR LA HEMOGLOBINA Por ende la sangre no tiene afinidad por el OXIDO NITRICO como lo tiene monóxido de carbono La presión parcial aumenta rápidamente Este gas depende de la cantidad de flujo sanguíneo y no de las propiedades la difusión de la membrana A-C La transferencia del oxido nitroso esta limitada por la perfusión MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Descripción de la capacidad de difusión del O2, CO, NO y la captación de O2 a lo largo del capilar

22. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Que sucede con el 02? Orden cronológico se encuentra entre el CO2 y el NO El O2 SE COMBINA CON LA HB, pero no con la rapidez que lo hace CO2 La sangre venosa al capilar pulmonar tiene 40 mmhg de O2 ( proviene del retorno venoso sistémico) Al inicio la presión sube de manera progresiva en punto intermedio entre CO2 y el NO HB tiene afinidad por el O2 para transportarlo Transferencia del O2 esta limitada por la perfusión como el NO Descripción de la capacidad de difusión del O2, CO2, NO y la captación de O2 a lo largo del capilar

23. La captación de O2 a lo largo del capilar En situaciones de reposo, la PO2 de la sangre alcanza la del aire alveolar La sangre circula solo alrededor de 0.75 s en el capilar en reposo. Con el esfuerzo, el tiempo disminuye 0,25 s. El proceso de difusión se altera por el esfuerzo, la hipoxia alveolar y el engrosamiento de la membrana A-C MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

24. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Efectos del CO sobre el transporte de oxigeno El monóxido de carbono es un gas resultante de combustiones incompletas. En condiciones normales no se encuentra presente en la sangre o lo está en concentraciones mínimas (1-2 %) que no interfieren en el transporte de O2. Cuando el CO es inspirado en situaciones tales como incendios, tabaquismo u otras, puede alcanzar concentraciones anormalmente altas en el plasma que interfieren el transporte de O2 en la sangre por dos mecanismos diferentes. Disminuye la concentración de hemoglobina hábil para el transporte de O2 debido a la elevada afinidad del CO por la hemoglobina. Modifica las características de la curva de disociación de la oxihemoglobina aumentando la afinidad de la hemoglobina funcionante para el O2 y, por tanto, disminuye la extracción de O2 a nivel del capilar tisular.

25. Relación V/Q MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

26. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Punto I: refleja aire inspirado o ambiental Al corregir la Pr. Parcial del vapor de agua PC02: 0 Corresponde a la situación de la sangre venosa mezclada, PO2 40mmhg y PCO2 45mmhg Corresponde a la condición normal del alveolo PO2: 100mmhg PCO2: 40 mmhg Línea V/Q A medida que el cociente V/Q se reduce la PO2 disminuye y la PCO2 se eleva y viceversa cuando el cociente de V/Q aumenta la P02 asciende y PCO2 desciende. Explica el intercambio gaseoso de forma global en todo el pulmón

27. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO SHUNT

28. TRANSPORTE DE OXIGENO MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

29. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO O2 DISUELTO Obedece a la Ley de Henry: la cantidad disuelta de O2 es proporcional a su presión parcial. Por cada mmhg de PO2 , EXISTE 0,003 ml O2/l00 ml de sangre. Con una PO2 de 100 mmhg contiene 0,3 ml 01/100ml Este metodo no es suficiente

30. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Oxigeno unido a la Hemoglobina La hemoglobina es una molécula con estructura cuaternaria. Formada por una Proción proteica y una porfirina unida al hierro. Cada molécula de HB esta compuesta por 4 subunidades proteica (globina), que pueden ser de 2 tipos alfa y beta. Cada globina envuelve a un grupo hemo que tiene un átomo de hierro en el centro y que es el que se une al 02 de forma reversible Cuando no se da la unión de la hemoglobina con el oxigeno por alguna patología ocurre la hipoxia tisular y esto se denomina metahemoglobina

31. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

32. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO ¿Cuál es la máxima cantidad de O2 que puede combinarse con la hemoglobina? Por cada gramo de Hb es capaz de unirse a 1,36 ml de O2, pero en la sangre parte de la Hb se encuentra como metahemoglobina y por lo tanto es incapaz de unirse a ese gas. Cada 100 ml de plasma hay 15 gramos de Hb entonces: Si cada 1 gr de Hb se combina con 1,36 de O2 / 100ml de plasma Cada 15 gramos de Hb se combina 1,36 X 15 ES DECIR 20,4 ml de O2/100 ml de plasma Queda claro que la hemoglobina es el principal medio de trasporte de oxigeno en la sangre

33. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Curva de disociación del O2

34. Efecto Haldane : Cuando la presión parcial de O 2  es elevada, como ocurre en los capilares pulmonares, se favorece la unión de O 2  a la hemoglobina y la liberación de dióxido de carbono. Efecto Bohr: cuando la concentración de dióxido de carbono es alta, como en los tejidos periféricos, se une CO2 a la hemoglobina y la afinidad por el O2 disminuye, haciendo que éste se libere  MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO

35. La curva tiene forma sigmoidea, S. Surge al representar el porcentaje de saturación de O2 de la Hb en función Pr. Parcial de O2. Su posición se cuantifica midiendo la P50: define la presión parcial de O 2  necesaria para conseguir una saturación de la Hb del 50% y su valor suele rondar los 27 mm de Hg. Cuanto más alta sea la  p50 , menor es la afinidad de la Hb por el O 2  (se necesita una PO 2  más alta para saturar la Hb al 50%). La afinidad del O2 por la hemoglobina viene definida por la posición de la curva de disociación de la oxihemoglobina, que relaciona el porcentaje de hemoglobina combinada con O2 (SO2 con la presión parcial de O2).

36. Desplaza hacia la derecha Desplaza hacia la izquierda Efecto Bohr: ocurre en los capilares tisulares cuando el aumento de la concentración de CO 2  origina la liberación de protones. Estos protones se unen a la globina haciendo que se aumente la liberación de O 2 , disminuyendo la afinidad. Acidosis Fiebre Efecto Haldane : ocurre en los capilares pulmonares cuando la elevada concentración de O 2  hace que se reduzca la afinidad de la Hb por el CO2. Esto desplaza la curva a la izquierda aumentando la afinidad por el O2 hasta 500 veces más. Alcalosis Carboxihemoglobina

37. MÉDICO NEUMONOLOGO/ DOCENTE UNIVERSITARIA DRA. ILIANA LÓPEZ #NEUMOMEDICALCORO Punto de fijación: PO2 40, STO2 75%, PO2 100, STO2 95% La curva se desvía hacia la derecha con los aumento de temperatura, la PCO2, la concentración de H. La adicción pequeña de CO a la sangre causa desviación hacia la izquierda Resumen

38. GRACIAS!!