2. CONTENIDO -Intercambio gaseoso -Difusión del oxígeno y del C02 -Transporte de los gases corporales -Regulación de la respiración .
3. OBJETIVOS 1.-Entender los principios físicos de la difusión de los gases. 2.-Recordar como difunden los gases a través de los tejidos. 3.-Elaborar un esquema que explique la membrana respiratoria.
5. Los gases son moléculas simples que se mueven libremente unas entre otras, proceso que se conoce como “difusión”. Esto también ocurre con los gases disuelto en los líquidos y los tejidos corporales. El propio movimiento cinético de las moléculas constituye la fuente de energía generadora de la difusión. DIFUSION DE LOS GASES
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8. La presión es directamente proporcional a la concentración de moléculas de gas. PRESION PARCIAL DE LOS GASES El aire es una mezcla de gases, y la tasa de difusión de cada uno de ellos es directamente proporcional a la presión originada por ese gas determinado que se denomina “ presión parcial “ del gas. Así en la mezcla de gases que existe en el aire se designan como PO 2 , PCO 2 , PN 2 , PH 2 O, etc.
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10. DIFUSION NETA DE LOS GASES La difusión neta está determinada por las dos presiones parciales de un gas. Si las presión parcial es superior en la fase gaseosa de los alveólos (ejm oxígeno), entonces pasarán más moléculas a la sangre que en la dirección opuesta. A la inversa ocurre con el CO2.
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13. C02, 02 , N2 Oxígeno , Nitrógeno, C02 y alcoholes son sustancias que difunden libremente por su alta solubilidad (liposolubles). Canales proteicos Membrana celular El agua y sustancias liposolubles como la úrea y glicerol tienen diferente velocidad de penetraciòn. DIFUSION PASIVA
15. El espesor de las capas en conjunto de la membrana respiratoria en algunas zonas es de 0.2 micras ,siendo en promedio de 0.6 micras. 1 2 3 4 5 6 Superficie total de la membrana respiratoria ± 70 mt2 MEMBRANA RESPIRATORIA
16. 20 60 100 140 INSP ALV ART CAP VEN-M Gradiente de presión de O 2 del ambiente hasta los tejidos. PO 2 (mm Hg) 40 mmHg
17. AIRE O 2 CO 2 SECTORES DEL SISTEMA RESPIRATORIO VENTILACION DIFUSION (Espacio intersticial) PERFUSION (Capilares sanguíneos) AP VP (Tubos respiratorios) P A T O L O G I A FUNCIONES
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19. En el pulmón: CONVECCIóN : MO 2 = Vaire (CiO 2 – CeO 2 ) En la membrana alveolo-capilar: DIFUSIóN : MO 2 = DL (PAO 2 – PaO 2 ) En la sangre: CONVECCIóN : MO 2 = Vsang (CaO 2 – CvO 2 ) En los tejidos: DIFUSIóN : MO 2 = DT (PcO 2 – PtO 2 ) Variables del intercambio gaseoso
20. Variables del intercambio gaseoso CONVECCIóN : MO 2 = Vaire (CiO 2 – CeO 2 ) MO 2 = masa de O 2 ; Vaire = volumen de aire; CiO 2 = concentración de O 2 en aire inspirado; CeO 2 = concentración de O 2 en aire espirado. Afectado por: resp/min, volumen corriente, espacio muerto. DIFUSIóN : MO 2 = DL (PAO 2 – PaO 2 ) DL = capacidad de difusión del pulmón; PAO 2 = presión de O 2 en aire alveolar; PaO 2 = presión de O 2 en sangre arterial. Afectado por: área de superficie, volumen capilar, espesor de la pared alveolar, concentración de Hb.
21. CAPACIDAD DE DIFUSIóN (D L) DEPENDE DE: - El componente de membrana - área de intercambio - distancia de difusión - presión parcial - El componente sanguíneo - tiempo de reacción Hb-O 2 (flujo sang.) - concentración de Hb
32. Cascada del Oxígeno a Nivel del Mar (PB: 760mmHg) ALVÉOLO ( P A O 2 100 mmHg , BTPS) AIRE ATMOSFÉRICO ( P B O 2 149 mmHg , BTPS) SANGRE CAPILAR TERMINAL PULMONAR ( P c´ O 2 95 mmHg , BTPS) SANGRE ARTERIAL SITÉMICA ( Pa O 2 90 mmHg , BTPS) TISULAR (INTRACELULAR) ( P IC O 2 2 mmHg , BTPS) INTRAMITOCONDRIAL ( P M O 2 < 1 mmHg , BTPS)
33. Cascada del Oxígeno a 2640 m.s.n.m . ( PB: 560mmHg ) ALVÉOLO ( P A O 2 70 mmHg , BTPS) AIRE ATMOSFÉRICO ( P B O 2 100 mmHg , BTPS) SANGRE CAPILAR TERMINAL PULMONAR ( P c´ O 2 65 mmHg , BTPS) SANGRE ARTERIAL SITÉMICA ( Pa O 2 60 mmHg , BTPS) TISULAR (INTRACELULAR) ( P IC O 2 2 mmHg , BTPS) INTRAMITOCONDRIAL ( P M O 2 < 1 mmHg , BTPS)
38. El O 2 se transporta unido a la hemoglobina a los capilares tisulares donde se libera para ser utilizado por las células. La hemoglobina de los hematíes permite transportar de 30 y 100 veces más O2 que si viajara disuelto en el agua de la sangre. TRANSPORTE DEL OXIGENO Cerca del 97% del oxígeno se transporta en combinación química a la hemoglobina de Una manera muy laxa. El 3% restante lo hace disuelto en el agua del plasma.
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42. La unión del O2 al núcleo heme de la hemoglobina, es un enlace muy laxo; cuando la PO2 es elevada, como en capilares pulmonares, el O2 se une a la hemoglobina, pero cuando es baja , como en los capilares tisulares, el O2 se libera de la hemoglobina. Este concepto es la base del transporte de O2 desde los pulmones a los tejidos.
43. CURVA DE DISOCIACION DE LA HEMOGLOBINA Demuestra el aumento progresivo del porcentaje de la hemoglobina unida al oxígeno, a medida que aumenta la PO2 , a esto se llama Porcentaje de saturación de la hemo- globina.
44. La saturación habitual de O2 de la sangre arterial sistémica es del 97% aproximadamente. Por otra parte , en la sangre venosa que regresa de los tejidos periféricos, la PO2 es de unos 40 mm Hg y la satuación de la hemoglobina aproximadamente del 75%. Se transportan 5 ml de O2 por cada 100 ml de sangre.
49. El CO 2 también se combina con sustancias químicas en la sangre para ser transportada esto aumenta 15 a 20 veces el transporte de CO 2 . Al entrar en el capilar el CO 2 inicia una serie de reacciones físicas y químicas, esenciales para el transporte. TRANSPORTE DEL DIOXIDO DE CARBONO Se transportan un promedio de 4 ml de CO 2 , por cada 100 ml de sangre.
50. El CO2 difunde a través de la membrana 20 veces más rápidamente que el O2. El O2 a su vez difunde dos veces más rápido que el Nitrógeno.
61. REGULACION DE LA RESPIRACION El Sistema Nervioso, en condiciones normales, ajusta al ventilación alveolar a las demandas exactas del organismo, tal que la presión arterial de oxígeno (PO 2 ) y la presión de dióxido de carbono (PCO 2 ) se alteran en forma insignificante durante el ejercicio y otros tipos de esfuerzo respiratorio.
73. GVentral Glut GABA Glyc (+) (-) GDorsal Glut (+) GABA (-) QR periféricos ACh Dopamina (+) (-) QR centrales (Ach) Vías aferentes pulmonares Raphe Centro pneumotaxic (puente) Glutamato 5-HT Glutamato Sustancia P Glutamato Sustancia P Glutamato GABA TRH SP GABA ACh NA Opioides
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75. Grupo de receptores químicos localizados mayormente en las arterias carótidas (carotídeos); en menor proporción en aorta (aórticos). Particularmente importantes para detectar variaciones del oxígeno sanguíneo. Transmiten señales nerviosas al centro respiratorio para ayudar a regular la acción respiratoria. QUIMIORECEPTORES –O 2
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78. Resumen de los reflejos regulatorios de la ventilación PCO 2 plasma PCO 2 LCR PCO 2 arterial CO 2 H + + HCO 3- CO 2 H + + HCO 3- Estímulo QR Estímulo QR centrales periféricos Ventilación PO 2 plasma PCO 2 plasma PO 2 plasma < 60 mmHg
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88. CONTROL DE LA RESPIRACIÓN VAGO NEUMOTÁXICO (-) (-) APNÉUSTICO (-) (+) CI CE (-) (+) t. potencial de acción
95. REFLEJO TUSIGENO TOS : Maniobra respiratoria brusca y explosiva que quiere eliminar el material presente en las vías respiratorias. Fases: 1.-Apertura de la glotis con inspiración de ± 2.5 lts de aire , 2.-Cierre de la glotis con contracción de los músculos respiratorios, y 3.-Apertura brusca de la glotis con expulsión del aire retenido en los pulmones a velocidades de 120 a 150 km/h.
96. Los receptores de la tos se concentran especialmente en la garganta (laringe y la carina) y otros puntos de ramificación importantes de las vías respiratorias ; también pueden encontrarse en los senos, en los canales auditivos, en el esófago, en el abdomen y en los revestimientos del corazón y de los pulmones RECEPTORES DE LA TOS
97. REFLEJO DEL ESTORNUDO Reflejo semejante al de la tos excepto, que afecta las vías respiratorias nasales en vez de las vías respiratorias inferiores. Estímulo iniciador : es la irritación de las vías respiratorias nasales y los impulsos aferentes viajan al bulbo, vía el V nervio craneal ; en el bulbo se desencadena el reflejo.
98. Con la glotis abierta , el aire se va a los pulmones. La glotis cerrada atrapa aire en los pulmones. La glotis se abre , la úvula desciende y el aire sale por la nariz, eliminando sustancias extrañas de las vías nasales. Nervio V REFLEJO DEL ESTORNUDO
100. 1.-El aire está mayormente compuesto por : a.-oxígeno b.-nitrógeno c.-dióxido de carbono d.-argón e.-vapor de agua b.-nitrógeno
101. 2.-Los gases tienden a difundir para : a.-llevar oxígeno a presión b.-no acumularse en los tejidos c.-equilibrar sus presiones d.-desaparecer de los capilares c.-equilibrar sus presiones
102. 3.-El movimiento de las moléculas a través de espacios intermoleculares de la membrana, sin necesidad de unión a proteínas transportadoras se denomina : a.-difusión simple b.-difusión facilitada c.-transporte activo d.-difusión a.-difusión simple
103. 4.-El oxígeno pasa del alveolo a la sangre atravesando las siguientes capas : a.-intersticio – endotelio capilar – epitelio alveolar b.-endotelio capilar – pared alveolar – intersticio c.-epitelio alveolar -intersticio – endotelio capilar d.-intersticio – endotelio capilar – epitelio alveolar c.-epitelio alveolar -intersticio – endotelio capilar
104. 5.-El reflejo de la tos sirve para a.-eliminar cuerpos extraños de vías nasales b.-ejercitar los músculos inspiratorios c.-movilizar el diafragma d.-eliminar sustancias extrañas de vías respiratorias inferiores. d.-eliminar sustancias extrañas de vías respiratorias inferiores