SISTEMA RESPIRATORIO.

El sistema respiratorio cumple con funciones que permiten mantener la homeostasis.

Sus componentes son msculos relacionados a los movimientos de ventilacin y las vas areas.

El aire se va a mover desde zonas de mayor a menor presin. A nivel del mar, la presin baromtrica o atmosfrica es de 760 mmHg, entonces esta presin para entenderla de mejor forma es el peso que ejerce la atmsfera sobre la tierra, si estamos a nivel del mar el peso de la atmsfera es mayor que si estamos por ejemplo en el monto Everest, si estamos en el monte estamos en el lmite superior, o sea, estamos ms cerca de la atmsfera, por lo tanto ah va a variar la presin atmosfrica.El aire que respiramos es una mezcla de gases, est compuesta en un 21% de oxgeno, 79% de nitrgeno y casi 0% de CO2. La proporcin de aire en la altitud es exactamente la misma que ac, o sea, porcentualmente hay un 21% de oxgeno en la cima del monte Everest que a nivel del mar.Por qu el ser humano experimenta falta de aire en la altitud? Porque la presin baromtrica es menos, entonces cuando uno aplica por ejemplo la ley de Dalton, indica que la presin parcial de una mezcla de gases es igual a la suma de esta, entonces porcentualmente el oxgeno est de manera relativa en valores similares a nivel del mar y en altitud.

Algunas de sus funciones del sistema respiratorio son el intercambio gaseoso y el regular el equilibrio cido base, habrn dos grandes sistemas que van a regular el equilibrio cido base, uno es el sistema respiratorio y otro es el sistema renal.El sistema respiratorio genera modificaciones agudas y el sistema renal modificaciones ms a largo plazo o ms sostenidas.

Cuando uno realiza ejercicio aumenta la produccin de CO2 por parte del metabolismo, y tambin aumenta la ventilacin, entonces la produccin de CO2 tambin afectar a la ventilacin. Cuando se aumenta la actividad metablica se aumenta la produccin de CO2 y la ventilacin.

En el ejercicio el pH tiende a bajar porque se producen muchos protones, por lo tanto el mecanismo de la ventilacin ayudar a preservar el equilibrio cido base, durante el ejercicio tendera a bajar el pH, pero el mecanismo ventilatorio tendera a tratar de evitar que esto siga bajando dramticamente, o sea, va a tener una importante relacin el sistema respiratorio con el equilibrio cido base.

Contenidos:1. Vas areas.2. Perfusin pulmonar.3. Filtrar, humedecer y calentar el aire.4. Presiones parciales de los gases.

1) Vas areas.

El sistema respiratorio realiza la conveccin externa, mientras que el cardiovascular la conveccin interna.La conveccin es un mecanismo de transferencia de calor. La conveccin se puede explicar de la siguiente forma: por ejemplo cuando usted pone a cocer fideos, pone una olla con agua a calentar, el fuego est por la parte baja de la olla, entonces el agua se calienta desde abajo y sta sube y el agua fra baja, este es en el fondo el mecanismo de conveccin, entonces ac es prcticamente lo mismo, pero en este caso con la sangre, la sangre desoxigenada llega al pulmn, deja al CO2, carga al O2 y nuevamente vuelve, vuelve a bajar, entonces es un mecanismo de conveccin.El sistema respiratorio hace lo mismo con el aire, uno toma aire y bota aire, tomas un aire ms rico en oxgeno y botas un aire rico en CO2, entonces se realiza ese movimiento y ste al tener un movimiento circular se le relaciona con la conveccin.Tenemos conveccin externa que la hace el sistema respiratorio y conveccin interna que la realiza el sistema cardiovascular.

Funcionalmente, las vas areas pueden dividirse en dos.

Desde la primera subdivisin hasta la subdivisin 16 solamente son vas de conduccin de aire, de la 17 hacia abajo se genera la zona respiratoria, porque a partir de esta zona es donde encontramos alveolos, entonces el intercambio gaseoso se va a generar en las zonas donde hay unidades alveolo capilar, o sea, alveolos que estn vascularizados para producir el intercambio.Las vas de conduccin de aire (tubos que llevan el aire hacia la zona respiratoria y no participan del intercambio) es lo que vamos a conocer como espacio muerto anatmico, porque es una zona que no participa en el intercambio.

El volumen corriente (VT) es el movimiento de aire en un ciclo ventilatorio normal, o sea, en las respiraciones que ustedes estn generando, estn movilizando su volumen corriente, el VT aproximadamente es de 500 ml.

Esto se va a distribuir de la siguiente forma: 150 ml van a quedar atrapados en las vas de conduccin de aire, por lo tanto no participan del intercambio y 350 ml son los que van a participar en el intercambio en cada ciclo respiratorio normal.

Entonces yo puedo calcular, por ejemplo la ventilacin por minuto:

Ventilacin por minuto = frecuencia respiratoria x VTVe= 12 x 500 = 6 Litros o 6000 ml. Esta sera la ventilacin por minuto que una persona promedio tiene en condiciones de reposo.

Ventilacin alveolar: restar el espacio muerto anatmico, o sea, utilizar solo 350 ml y multiplicarlo por la frecuencia respiratoria.

El espacio muerto fisiolgico corresponde a aquellas zonas del pulmn que no pueden realizar el intercambio gaseoso, ya sea porque son alveolos que estn mal perfundidos o en este caso mal irrigados, o alveolos que tienen un problema y no pueden generar correctamente el mecanismo de difusin, o que la va que conduce el aire est obstruida, etc. son alveolos funcionalmente inhabilitados. En una persona normal, el espacio muerto fisiolgico es igual al espacio muerto anatmico, porque en una persona sana toda la zona respiratoria estara funcionando normal, pero cuando hay personas que tienen enfermedad pulmonar, podra haber un incremento del espacio muerto fisiolgico, o sea, seran zonas del pulmn que estn daadas y que no pueden generar adecuadamente el intercambio.

A medida que las vas se ramifican aumenta la superficie y con ello disminuye la velocidad del aire.

Desde la generacin de va 0 hasta la 20, la velocidad es alta y el rea es baja, o sea, que si uno compara el rea de la trquea vs el rea de las zonas donde hay intercambio, o donde est el aire alveolar, vamos a ver que es muy diferente, entonces la vas de conduccin del aire al igual que las grandes arterias como la aorta, el rea de seccin es baja por lo tanto la velocidad en esta parte es alta, es alta porque son vas de conduccin de aire, y lo que hacen es conducir el aire y que llegue rpidamente a la zona respiratoria, entonces son zonas que tienen una baja rea donde el aire circula a gran velocidad. A medida que el rea se incrementa, o sea, que a medida que vamos bajando en el rbol bronqueal, la velocidad baja, y esto ser importante para favorecer la oxigenacin de la sangre.

La sangre se va a oxigenar por difusin simple, donde por ejemplo el oxigeno va a difundir desde el alveolo hacia el capilar pulmonar a favor de su gradiente de concentracin, lo mismo har tambin el CO2, entonces para que esto se genere el aire tiene que llegar lentamente a la zona respiratoria.

Hay una relacin inversa entre velocidad y rea croseccional.

El transporte de gases entre la sangre y el aire se realiza por difusin simple.

Ley de difusin de Fick.La difusin en la membrana alveolo-capilar ser directamente proporcional al rea de superficie, o sea, la superficie pulmonar ser directamente proporcional al gradiente de concentracin de los gases y tambin a la permeabilidad de la membrana. Cada gas tiene una constante de permeabilidad diferente.Y ser inversamente proporcional al espesor de la membrana.

Por ejemplo, qu pasa con un sujeto que tiene una fibrosis pulmonar, que tiene un engrosamiento del pulmn? su membrana ser de mayor grosor, por lo tanto esto afectar la difusin.Qu pasa con un sujeto que tiene un pulmn en vez de dos? Habr menos rea, por lo tanto el rea es directamente proporcional a la difusin.Qu pasa si hay acumulacin de lquido en el intersticio entre la membrana alveolar y capilar? Esto aumentar la distancia de difusin, por lo tanto tambin aumentar el espesor de la membrana, esto va a complicar la difusin, adems que los gases tienen distintos cocientes de solubilidad, de hecho el oxgeno es menos soluble que el CO2, por lo tanto al haber lquido acumulado ac se va a complicar principalmente la oxigenacin de la sangre.

El sistema respiratorio est idealizado.

La conveccin permite un mayor gradiente de concentracin.En esta sangre que viene ac el oxgeno estar bajo y al otro lado alto, luego el oxgeno est alto y cuando lo vemos en los tejidos va a estar bajo porque difundi hacia las clulas.Este movimiento que se genera por el sistema circulatorio y respiratorio permitir tener un gradiente adecuado, especialmente importante para la difusin.

El sistema respiratorio tiene una gran superficie de intercambio.Se puede tapizar la mitad de una cancha de tenis con la superficie pulmonar. El rea es directamente proporcional a la difusin, entonces tenemos una gran rea para generar difusin.

Si nos ponemos a fumar, esa rea se comienza a reducir, y si se reduce el rea se va a complicar la difusin, adems todas las sustancias nocivas que tiene el tabaco, va a activar a los macrfagos del pulmn y estos lo que hacen es comerse todo lo malo que hay, entonces comienza a fagocitar todas las sustancias extraas que trae el cigarro, el problema es que a veces no discrimina entre sustancias extraas y el alveolo, entonces empieza a comer parte de la superficie pulmonar.

Tiene una barrera hematogaseosa delgada. Las clulas alveolares o neumocitos tipo I son los que estn relacionados al intercambio de gases.Las clulas alveolares tipo II, son las que fabrican el lquido surfactante.

A travs de esta barrera hematogaseosa van a difundir los gases, entonces esto es muy delgado en el sistema respiratorio normal.

En ciertas condiciones patolgicas esto se puede alterar, hay un intersticio entre la clula endotelial y alveolar, por lo tanto ah si hay un caso por ejemplo de hipertensin pulmonar que se puede dar por insuficiencia ventricular derecha, podemos acumular lquido en ese espacio y ste lquido generar que la distancia de difusin aumente, por lo tanto el espesor es inversamente proporcional a la difusin, entonces el engrosamiento complica la difusin.

El sistema bajo condiciones normales est idealizado para realizar el intercambio sin problemas.

Los pulmones estn rodeados por la pleura, la cual facilita su movimiento en la caja torcica.

Vamos a encontrar una membrana que est adosada hacia la pared pulmonar, que sera la pleura visceral, y otra parietal que estara orientada hacia la parrilla costal, y entre estas dos paredes delgadas hay fluido o lquido pleural que sirve de amortiguador para los movimientos pulmonares, es importante la presencia de la pleura ya que al estar adosada a la parrilla costal, ayudar a mantener el pulmn distendido, entonces cuando usted bota el aire, el pulmn no colapsa (no se desinfla) , sino que el pulmn pierde volumen pero se mantiene distendido y adosado a la parrilla costal. Por lo tanto al mantener un volumen de aire como el volumen residual, es mucho ms fcil volver a inflar el pulmn al mantener la va area abierta, entonces si uno ve los bronquios o alveolos que son como burbujas, entonces estas burbujas una vez que botan el aire, tienden a cerrarse, pero por la presencia de lquido surfactante no se cierra la va area.Cuando se produce el colapso pulmonar la va area se cierra y lo hay que hacer un gran trabajo respiratorio para poder volver a abrirla.

El lquido pleural ayuda a proteger al pulmn de algunos traumatismos.

El surfactante es una sustancia tenso-activa formada por lpidos y protenas, lo que hace en el fondo es que por ejemplo tienes una burbuja y al colocar fosfolpidos, estos fosfolpidos son como una especie de amortiguador dentro de la burbuja en la interfase aire-lquido, en la burbuja hay lquido y aire que est entrando, entonces se colocan en esa interfase, y lo que generan es que cuando tu botas el aire, evitan el colapso de la va precisamente porque estn rodeando la burbuja.Nosotros tenemos alveolos de diferente radio y tamao, entonces los ms pequeos estn sometidos a mayor presin o tensin superficial, precisamente por esta interfase aire-lquido, entonces lo que ocurre es que cuando tu botas el aire, los pequeos colapsan primero y se meten dentro de los ms grandes que estn sometidos a menor tensin superficial, y para regularizar esta situacin est la presencia del surfactante, gracias al surfactante, este alveolo pequeo est sometido ahora a la misma presin que el alveolo grande, entonces cuando botas el aire, tienen a reducir su radio pero no colapsan, lo que hace el surfactante es disminuir la tensin superficial a la cual estn sometidos los alveolos.Entonces sin la presencia de surfactante la burbuja pequea va a colapsar dentro de la burbuja grande.

El surfactante est dentro de los alveolos.La pleura es una membrana que tiene entremedio lquido, el cual sirve para mantener la unin entre las dos estructuras.

2) Perfusin pulmonar.

Los capilares pulmonares forman una extensa red que permite una gran exposicin de la sangre al aire alveolar.

Dentro de los alveolos vamos a tener varios tipos celulares: Clulas alveolares tipo 1 o Neumocitos tipo 1, son las clulas encargadas del intercambio, o sea, a travs de estas clulas van a pasar los gases.

Clulas alveolares tipo 2 o Neumocitos tipo 2, son las encargadas de producir el surfactante pulmonar que es una sustancia tenso-activa, formada por lpidos y algunas protenas.

El surfactante se va a ubicar alrededor del alveolo, cuando usted bota el aire tiende al colapso, y gracias al surfactante vamos a evitar esto.

Los alveolos estn muy irrigados, hay una gran cantidad de capilares.

Ac tenemos una unidad respiratoria, y se ve cmo va a ocurrir la difusin del oxgeno desde el alveolo hacia el capilar pulmonar.Cada glbulo rojo en condiciones de reposo est alrededor de 0,75 segundos en la red capilar, entonces la difusin ocurre de manera bastante rpida.

Este tiempo puede variar, por ejemplo si se aumenta el gasto cardiaco, si tiene 5 L/min, cada glbulo rojo estar 0,75 segundos en la red capilar, pero si usted aumenta el gasto cardiaco este tiempo se reducir drsticamente.

Si se reduce el tiempo se complicar la difusin, pero incluso en condiciones normales cuando usted tiene un gasto cardiaco mximo, a pesar de que se ha reducido significativamente el tiempo a 0,3 o 0,5 segundos, igual se alcanza a hacer difusin.3) Filtrar, humedecer y calentar el aire

El sistema respiratorio cuenta con mecanismos para protegerse del ingreso de molculas de diferentes tamaos.

En la nariz tenemos piel con vibrisas, cuya funcin es filtrar el aire, tambin vemos la presencia de las conchas nasales que son zonas muy vascularizadas, por lo tanto cuando el aire pase por ah va a aumentar su temperatura.

Y por otro lado se va a generar una especie de camino o tubos que tienen que ver con la generacin de un flujo de aire turbulento, esta turbulencia ayuda en el proceso de calentar el aire, filtrarlo y posteriormente va a ingresar a la parte alta de la va area.

El sistema respiratorio cuenta con mecanismos para protegerse del ingreso de molculas de diferentes tamaos.

Ya vimos que la primera barrera ser la filtracin a nivel nasal, entonces las partculas que puedan quedar atrapadas sern atrapadas por la formacin de un moco espeso, y adems por la presencia de vellosidades, igual habrn partculas que pasen esta primera barrera defensiva, y vamos a encontrar un epitelio pseudoestratificado a nivel respiratorio, y este epitelio tendr clulas caliciformes que van a producir moco y ste moco estar sobre una pelcula acuosa, algo as como agua y sales, entonces este epitelio tiene estas digitaciones y al estar esta pelcula acuosa y la mucosidad encima tender a atrapar a las sustancias extraas, estas digitaciones generaran un movimiento y gracias a esto podemos expulsar la formacin de moco con agentes extraos.

Si se paso por la cavidad nasal, por el mecanismo del epitelio tenemos un tercer mecanismo.Hay un tipo de clulas que estn dentro de los alveolos que son los macrfagos, stos ingieren todo tipo de sustancias extraas que puedan encontrar en la superficie interna de los alveolos.

4) Presiones parciales de los gases.

PGAS = P ATM x % de gas en el aire.

% O2 = 20,93.% CO2 = 0,03% N2 = 79,04.

Sabiendo dentro de una mezcla de gases, cul es la proporcin de un determinado gas, y conociendo la presin total de la mezcla, puede perfectamente obtener los valores parciales de cada gas.

Si nosotros calculamos la presin de oxgeno, a una presin baromtrica de 760, usted lo multiplica por 21%, obtendr una presin de oxgeno de aproximadamente 159 mmHg.Qu empieza a ocurrir cuando empezamos a aumentar la altitud? A una altitud de mil metros, la presin cae a 664, por lo tanto la presin de oxgeno es de 141,1 mmHg.A 9 mil metros sobre el nivel del mar, hay 231 mmHg, la presin de oxgeno es de 48,3 mmHg.

La PO2 cae inmediatamente al ingresar al sistema respiratorio producto de la humedad.

La presin de oxgeno del aire ser mayor que la de nuestra va area, debe ser mayor para que vaya desde una zona de mayor a menor presin.La presin de agua es de 47 mmHg, tiende a ocupar parte del espacio de la mezcla, y hacen encender la presin de oxgeno, de 159 a 149, y despus ms abajo, en la zona alveolar, la presin de oxgeno ser cerca de 100. La presin de oxgeno en una clula ser de 2 mmHg, cosa que as la sangre oxigenada que viene con una presin de 100 mmHg genere la difusin rpidamente hacia las clulas, entonces desde la atmsfera hasta la mitocondria habr una cascada descendente de oxgeno precisamente para favorecer la difusin, o sea, se va desde una zona de mayor a menor presin, para que exista la difusin debe haber una diferencia de presin.

Mecnica ventilatoria.

El sistema respiratorio debe mover el aire por conveccin hasta los alvolos

La conveccin externa es fundamental para generar la incorporacin de oxgeno y eliminar el CO2.

Contenidos:1. Volmenes y capacidades pulmonares.2. Ventilacin.3. Propiedades elsticas del pulmn y del trax.4. Inspiracin y espiracin

1) Volmenes y capacidades pulmonares.

El espirmetro es un instrumento que se utiliza para medir los volmenes y capacidades pulmonares.

El espirmetro va a generar un trazado o registro de los movimientos de inspiracin y de espiracin.

Volmenes y capacidades pulmonaresAc tenemos el trazado que se genera con una evaluacin espiromtrica, tenemos volmenes y capacidades: Volumen: valor nico de un parmetro espiromtrico. Capacidad: suma de dos o ms volmenes.

El primer volumen es el volumen corriente (VT), representa 500 ml en su sujeto normal, y corresponde al volumen de aire movilizado en un ciclo ventilatorio normal.Luego si yo al final de una espiracin normal boto todo el aire que puedo, eso corresponde al volumen de reserva espiratorio.Luego ciclo respiratorio normal y al final de una inspiracin normal tomamos todo el aire adicional que podamos, y eso ser el volumen de reserva inspiratorio.

Estos volmenes de reserva existen, porque por ejemplo cuando usted se ejercita cambia drsticamente la ventilacin, entonces cuando nos ejercitamos aumenta la frecuencia y la profundidad de la respiracin, o en este caso se modifica el volumen corriente, se incrementa significativamente.

Hay un volumen que no puede ser medido por la espirometra simple sino que se estima por frmulas, es el volumen residual.NO se puede MEDIR la capacidad funcional residual porque no se puede obtener el volumen residual por medidas.El volumen residual equivale a 1200 ml y stos son una fraccin de aire que queda dentro del pulmn.

El volumen residual ms el volumen de reserva espiratorio forman la capacidad funcional residual.

La capacidad pulmonar total es la sumatoria de todos los volmenes.

Hay diferencias de volmenes entre damas y varones, el volumen corriente es prcticamente el mismo, pero por ejemplo la ventilacin pulmonar total tiende a ser ms baja en las mujeres.

2) Ventilacin.

La ventilacin es el proceso a travs del cual se mueve el aire hacia los pulmones

Tenemos un primer volumen que es el volumen corriente, el cual multiplicado por la frecuencia respiratoria nos da la ventilacin pulmonar total. Ac la ventilacin total ser de 7500 ml.

De los 500 ml, 150 no participan del intercambio que sera el espacio muerto anatmico, y en este caso se hace la resta y se puede obtener la ventilacin alveolar que es la cantidad de aire que participa del intercambio gaseoso.Y la relacin entre la ventilacin y la irrigacin o el flujo sanguneo es lo que se conoce como relacin ventilacin-prefusin.La perfusin tiene que ver con la irrigacin de una unidad alveolo-capilar y la ventilacin tiene que ver con la incorporacin de aire en esa unidad alveolar.

Qu pasa si yo genero una reduccin del radio o del dimetro de la va area? Disminuira la ventilacin, entonces podramos tener un alveolo mal ventilado pero bien irrigado, y esto va a generar modificaciones en la relacin ventilacin- perfusin.O podramos tener un alveolo bien ventilado, pero podramos tener por ejemplo un ateroma o una obstruccin del vaso, entonces podra ser un alveolo bien ventilado pero mal irrigado.

Esta relacin V/Q vara en bipedestacin (cuando el sujeto est de pie), ya que la es la relacin entre el flujo sanguneo y la ventilacin.Cul es la zona que tiene la relacin V/Q ms alta? La relacin V/Q ms alta est en el pice, en la parte alta del pulmn, porque esa parte es una zona que esta mejor ventilada que irrigada, porque qu pasa con el flujo sanguneo al estar de pie? por gravedad tiende a bajar, entonces la relacin V/Q ms baja est en la base del pulmn, porque la sangre est principalmente en la parte ms baja.

Esta relacin V/Q es muy importante, por ejemplo en algunas enfermedades pulmonares como la tuberculosis, hay un microorganismo conocido como el bacilo de koch, y ste bacilo se aloja en la parte alta del pulmn ya que es un microorganismo aerbico y necesita de oxgeno, entonces el vrtice est muy ventilado pero mal irrigado, por lo tanto el sistema inmune no llega de buena forma a esa zona pulmonar. Si uno compara la base del pulmn y el vrtice, hay ms sangre y ms aire en la base pulmonar que en el vrtice, pero en el vrtice est ms ventilado que irrigado, por eso que la relacin V/Q es mayor en el vrtice. Pero si uno compara por separado, hay ms flujo sanguneo en la base gracias a la gravedad, y por bipedestacin la sangre tender a caer, entonces habr ms flujo sanguneo en la base que en el pice. En la base habr ms ventilacin porque los alveolos tienen ms espacio para distenderse, lo que va a ocurrir es que arriba predomina la ventilacin, o sea, estn ms ventilados que perfundidos porcentualmente.

Ventilado en el pice, irrigacin hacia la base.

Por esta relacin VQ es que cuando hay enfermos pulmonares, a veces en los hospitales los ponen de lado, porque si se tiene un pulmn ms daado que otro, al colocarlo de lado, estn mandando la sangre para irrigar adecuadamente los alveolos que estn funcionalmente activos, entonces por eso se ponen en distintas posiciones, por los cambios de ventilacin y perfusin.

3) Propiedades elsticas del pulmn y del trax.

Las fuerzas opuestas de la caja torcica y los pulmones generan una presin intrapleural negativa.

La caja torcica tiende a ir hacia afuera y el pulmn tiende a ir hacia adentro, entonces dentro de la cavidad torcica la presin intrapleural es una presin negativa en relacin a la presin atmosfrica, entonces la presin atmosfrica a nivel del mar es de 760 mmHg, por lo tanto la presin intrapleural ac ser de -3, o sea, -3 mmHg en relacin a la presin atmosfrica.Con esta presin atmosfrica negativa se favorece la relacin entre el pulmn y la pared de la parrilla costal, lo que genera que se mantenga distendido el pulmn.

Cuando usted toma aire lo que ocurrir con el volumen pulmonar es que aumentar, pero al interior del pulmn la presin disminuir, entonces en este caso la presin intrapleural se hace ms negativa para permitir la distensin pulmonar. Luego cuando t botas el aire, la caja torcica reduce su tamao, se reduce el volumen pulmonar y aumenta la presin, por lo tanto dentro del pulmn a nivel alveolar, si t tienes 760 ac, cuando tu tomas aire ests aumentando el volumen pulmonar, por lo tanto est bajando la presin, el aire se mueve de una zona de mayor a menor presin.

La presin intrapleural siempre es negativa, lo que ocurre es que cuando tu tomas aire, de -3 pasa a -6, y cuando botas el aire vuelve a estar en -3, pero nunca es positiva, porque si es positiva o si se iguala con la atmosfrica, el pulmn tiende al colapso, entonces para mantener distendido el pulmn hay que distender la cavidad torcica de manera sellada para que se mantenga la presin negativa.

Qu pasa si hacemos una puncin o un orificio a la caja torcica? Va a entrar aire por ese orificio y la presin atmosfrica y la subatmosfrica que hay dentro de la cavidad torcica se igualan, y eso promueve el colapso pulmonar por la igualdad de presiones. Entonces siempre para distender el pulmn debe haber una presin negativa.

Cuando disminuye el volumen aumenta la presin.Cuando aumenta el volumen disminuye la presin.

Cuando la presin intrapleural se vuelve ms negativa, el volumen tidal o corriente se incrementa, o sea, se genera la inspiracin.Cuando la presin intrapulmonar e intrapleural se hace ms positiva, disminuye el volumen corriente y se promueve la espiracin.

Las vas areas estn rodeadas de musculatura lisa, y en estas zonas hay actividad simptica y parasimptica.La actividad parasimptica es bronco-constrictora, y la actividad simptica es bronco-dilatadora, por lo tanto disminuye la resistencia al paso de aire.

Cuando el dimetro de las vas areas disminuye se genera bronco-constriccin, aumentar la resistencia al paso del aire. El flujo de aire est determinado por la diferencia de presin partido por la resistencia.

La compliance pulmonar que tiene que ver con la facilidad con la cual se distiende el pulmn.La distensibilidad tiene que ver con la facilidad con la cual se distiende el pulmn cuando ingresamos aire, bajo condiciones normales los pulmones son muy distensibles, pero bajo ciertas condiciones patolgicas la distensibilidad puede verse afectada, por lo tanto hay que hacer ms trabajo para aumentar el volumen pulmonar.

4) Inspiracin y espiracin.

Durante la inspiracin la contraccin muscular se suma a la fuerza expansiva del trax, lo cual aumenta el volumen torcico.

Msculos primarios de la inspiracin: diafragma e intercostales.

Cuando se contrae el diafragma, permite que aumente el volumen pulmonar, tambin habr un aumento del dimetro antero-posterior por elevacin de las costillas, ac tendremos otros msculos que no son motores primarios sino que son accesorios, cmo los escalenos, los serratos, los intercostales externos, aparte de esos el esternocleidomastoideo, son msculos que van a ayudar a la expansin del trax.

Ac se ve como se genera la elevacin, como la teora del asa de balde, se levanta y esto termite un aumento del dimetro lateral y antero- posterior del trax, lo cual ser positivo para la inspiracin.

Durante la espiracin, el retroceso elstico del pulmn junto con la relajacin muscular disminuye el volumen torcico.

Se dice que la espiracin es un proceso pasivo, a volumen corriente, la espiracin sera un proceso pasivo.La relajacin del diafragma genera una disminucin de la parte inferior de la caja torcica y obviamente los msculos que se contrajeron en la parte anterior, se relajan y generan que las costillas bajen y se disminuya el dimetro lateral y antero-posterior de la caja torcica, por lo cual el volumen pulmonar disminuye.

Existen msculos accesorios para la inspiracin y la espiracin. Diafragma. Intercostales externos. ECOM. Escalenos que van a promover la elevacin de la parrilla costal Msculos relacionados a la espiracin: intercostales internos, recto abdominal (cuando es una espiracin forzada).

Cambios de presin durante la respiracin en reposo.

En la inspiracin la presin alveolar cae por aumento del volumen pulmonar, el volumen corriente aumenta y la presin intrapleural se hace ms negativa.En la espiracin la presin alveolar aumenta en relacin a la presin atmosfrica, la presin intrapleural vuelve a -3, o sea, se hace ms positiva pero sigue siendo negativa, y el volumen pulmonar disminuye.

Difusin alvolo capilar.

Una vez que el aire alcanza los alvolos, el intercambio gaseoso se realiza por difusin simple.Ya habamos hablado que ac era necesaria la generacin de ciertos gradientes para que exista difusin.

Contenidos:1. Leyes de la difusin2. Difusin alvolo-capilar de oxgeno y dixido de carbono3. Destino del oxgeno4. Consumo de oxgeno

1) Leyes de la difusin

La ley de Henry establece que la [O2] disuelto en agua es proporcional a la PO2 en el aire

[O2] disuelto = solubilidad (constante) x Presin de O2[O2]DISUELTO = 0,0013 (mM/mmHg) 100 mmHg[O2]DISUELTO = 0,13 mM

Entonces si hacemos el clculo, la solubilidad para el oxgeno es de 0,0013 mM/mmHg, multiplicado por 100 mmHg, y vamos a obtener una concentracin de oxgeno disuelto igual a 0,13 mM.

Otro ejemplo: [O2]DISUELTO = Solubilidad PO2[O2]DISUELTO = 0,0013 (mM/mmHg) 40 mmHgO2]DISUELTO = 0,05 mM

Si la presin de oxgeno es de 40, hacemos el mismo clculo, 0,0013 x 40 y vamos a obtener una concentracin de oxgeno disuelto de 0,05 mM

Las presiones son representativas de la concentracin de los gases, la presin representa a la concentracin.

entonces, la presin de oxgeno (PO2) se utiliza como un indicador de concentracin de oxgeno [(O2)]

Por ejemplo ac a una presin de 100 mmHg, la concentracin ser de oxgeno ser de 0,13 mM, y a una presin de 40 mmHg, la concentracin de oxgeno ser de 0,05 mM.Esto es lo que ocurre en la sangre arterial, por ejemplo en la sangre arterial habr ms oxgeno disuelto que en la sangre venosa? Si, por las diferencias de presiones que hay.

Entonces estas presiones sern representativas de la presin de los gases porque a una mayor presin habr una mayor concentracin.

La difusin est determinada por la ley de Fick.

La velocidad de difusin de un gas es directamente proporcional al rea, a la solubilidad y tambin al gradiente de presin o a la diferencia de presin que existe entre un extremo y otro.

S = solubilidad (constante).A = rea.P = diferencia de presin.a = espesor de la membrana.PM = peso molecular (constante en cada molcula)

Qu factores sern determinantes en la difusin? El rea, la diferencia de presin y el espesor de la membrana.

El sistema respiratorio est estructuralmente preparado para facilitar la difusin alvolo-capilar.

El rea y el espesor de la membrana estn idealizados, y obviamente que la bomba muscular va a generar estos gradientes de presin necesarios por los movimientos de inspiracin y espiracin para generar la ventilacin y posteriormente promover la difusin de gas.

2) Difusin alvolo-capilar de oxgeno y dixido de carbono.

El O2 y el CO2 difunden desde la zona de mayor a menor presin en los pulmones y tejidos.

Ac ser importante la presencia de gradiente, la presin del oxgeno en el alveolo es de 100 mmHg, en la presin venosa es de 40 mmHg, por lo tanto el oxgeno va desde el alveolo hacia el capilar, se oxigena la sangre y la presin de oxgeno en los tejidos perifricos es menor a 40 mmHg, por lo tanto va a difundir desde la sangre arterial hacia los tejidos perifricos.

En el caso del CO2, tiene una presin alveolar de 40 mmHg, sangre venosa rica en CO2 46 mmHg, el CO2 va desde la sangre venosa hacia el alveolo, la presin de CO2 en la sangre arterial es de 40 mmHg, por lo tanto en los tejidos perifricos es mayor a 40 mmHg, por lo tanto va desde el tejido perifrico hacia la sangre.Entonces para que exista la difusin necesitamos de la presencia de gradientes de concentracin que sern fundamentales para este mecanismo.

El transporte de oxgeno est limitado por la perfusin, no por la difusin.

Ac tenemos un capilar que tiene una distancia desde 0 a 100, o sea, esa es la distancia capilar (del inicio al final).El transporte de oxgeno est limitado por la vasculatura o irrigacin que podra tener una determinada unidad alveolo-capilar, pero en este caso vamos a tener una difusin normal.

Capacidad de difusin normal (la sangre se equilibra con el aire tras avanzar solo un tercio del capilar).

Cmo es la presin de oxgeno en el extremo venoso? De 40, y en el alveolo? De 100, entonces ac aumentar la presin de oxgeno producto de la difusin, y en condiciones normales, ya en el primer tercio, aproximadamente al 25% de la distancia del capilar, ya se igualaron las presiones entre el alveolo y la sangre arterial, o sea, hubo difusin.

Capacidad de difusin aumentada al doble, o sea, que es ms fcil hacer la difusin. Antes del 25% ya se igualaron si incrementamos la capacidad de difusin.

Capacidad de difusin disminuida a la mitad, ahora recin al 50% del capilar se va a generar la difusin.

Dijimos que el eritrocito pasaba en 0,75 segundos, entonces dentro de ese tiempo, ya al 25% de haber pasado por la longitud del capilar, se gener la difusin. Esta difusin puede cambiar bajo ciertas condiciones.

La capacidad de difusin es tan alta que si llegara sangre ms rpido, ms sangre podra oxigenarse, esto puede ocurrir bajo condiciones normales, por ejemplo cuando realizan ejercicio aumenta el gasto cardiaco, entonces ah quizs no vamos a alcanzar a oxigenar la sangre en el primer tercio, se va a generar la difusin bajo condiciones normales, pero a un porcentaje ms alto de recorrido del capilar.

Durante el ejercicio la sangre pasa ms rpido a travs de los capilares, pero an se alcanzan a equilibrar las presiones.

Ac tenemos difusin normal y GC de reposo, relacin 1:1 al 25%, el gasto aument a 3 y la difusin se mantiene constante, o sea, no hemos hecho ningn cambio a nivel pulmonar, es un sujeto con una capacidad de difusin normal. Entonces la difusin es normal pero el gasto cardiaco se triplica con el ejercicio, qu ocurre? como la sangre pasa ms rpido no alcanzamos en el primer tercio a equilibrar la presiones entre la sangre venosa y la presin alveolar, pero en el 75% hay equilibrio en las presiones, o sea, que se logrea generar la difusin pero en un trayecto ms adelante en el capilar.

Durante el ejercicio, pero en una capacidad de difusin disminuida, una capacidad de difusin disminuida podra ser un fibrosamiento o engrosamiento de la membrana alveolar, o tambin podra ser en una enfermedad intersticial, por ejemplo en un edema, ya que al haber acumulacin de lquido entre el alveolo y el capilar aumenta la distancia de difusin, entonces cuando hay una difusin que est disminuida a la mitad es que no alcanzamos a igualar las presiones, por lo tanto habr una menor concentracin de oxgeno y de saturacin en la sangre.Como aumento el gasto cardiaco, pero est afectada la capacidad de difusin, habr difusin igual pero no se van a alcanzar a equilibrar las presiones.

El transporte de dixido de carbono est limitado por la perfusin, no por la difusin

El ejemplo es prcticamente el mismo que el anterior, pero con la diferencia de que en el capilar la presin es de 46 mmHg y en el alveolo es de 40 mmHg.En el ejemplo 1 vemos que al 50% se forma un equilibrio total.Qu pasa con la capacidad de difusin cuando esta disminuye a la mitad? El gasto cardiaco aumenta al doble, o sea, tenemos ejercicio con capacidad de difusin disminuida, por lo tanto la difusin del CO2 no ser completa y no se lograran igualar las presiones, entonces tendremos un acumulamiento de CO2 en la sangre, o sea, que va a aumentar la cantidad de CO2, y si aumenta el CO2 en la sangre se puede generar una acidosis.

Entonces tomar un poco ms de trayecto generar la igualdad en las presiones pero se logra generar, porque tambin la difusin para el CO2 ocurre de manera muy rpida.

Cunto oxgeno est siendo consumido en cada momento?

Segn el principio de Fick nosotros tenemos una concentracin de oxigeno en la sangre venosa y otra concentracin de oxgeno en la sangre arterial, y la diferencia entre la concentracin arterial y la venosa nos dar la diferencia arterio-venosa de oxgeno.

El VO2 o consumo de oxgeno por unidad de tiempo est relacionado a la respuesta cardiovascular, entonces:

VO2 = Gasto cardaco ([O2] arterial [O2] venas)VO2 = 5000 mL/min (20 mL/100 mL 15 mL/100 mL)VO2 = 250 mL/min

La diferencia de lo que hay entre la arteria y la vena significa la cantidad de oxgeno que estn extrayendo los tejidos.

Un gasto cardiaco de 5 L/min y una diferencia arteria venosa de 5 mL por 100 Ml de sangre nos dar un consumo de sangre de 250 mL/min, esto es lo que se consume en condiciones de reposo.

Qu pasa durante el ejercicio? Se incrementa el consumo de oxigeno, aumenta la frecuencia cardiaca, el GC y la diferencia arterio-venosa, por lo tanto el consumo de oxgeno ser mayor.Entonces fcilmente en ejercicio un sujeto puede alcanzar 2,5 a 3 litros de oxgeno. De 250 ml podemos saltar a 3 L por minuto, entonces es un incremento significativo.

Si nosotros no tuvisemos la capacidad de transportar oxgeno unido a la hemoglobina y lo hiciramos slo de manera disuelta en sangre, la respuesta cardiovascular tendra que ser ms exagerada, por eso que la hemoglobina va a cobrar un rol muy importante en el transporte de oxgeno.

Transporte de gases en la sangre.Contenidos:1. Transporte de oxgeno2. Curva de disociacin del oxgeno3. Transporte de dixido de carbono

El oxgeno se transporta por la sangre disuelto en el plasma y unido a la hemoglobina de los eritrocitos.

El plasma est compuesto principalmente por agua, y ya vimos que segn la ley de Herny, cuando multiplicamos 0,0013 x la presin de oxgeno nos daba la presin de oxgeno disuelto, y ese era un valor bastante bajo, ya que el oxgeno no es muy soluble en el medio lquido.

En la serie roja el oxgeno ser unido a la hemoglobina, y tambin una pequea cantidad ser transportada disuelto en sangre.

En los capilares pulmonares la sangre equilibra su PO2 con el aire alveolar.

En el primer tercio vamos a tener condiciones de equilibrio entre la presin de los capilares pulmonares con el alveolo, y obviamente que si se realiza ejercicio aumenta el gasto cardiaco, esto ser ms adelante, aproximadamente al 75%.

La cantidad de O2 disuelto en el plasma depende de la ley de Henry.

[O2]DISUELTO = Solubilidad PO2 [O2]DISUELTO = 0,003 (mL O2/100 mL sangre mmHg) 100 mmHg [O2]DISUELTO = 0,3 mL O2/100 mL sangre

Ser suficiente ese O2 para satisfacer las necesidades del organismo?

VO2 reposo = 250 mL O2/min (consumo mnimo de oxgeno que uno tiene en reposo).

250 mL O2/min = Q Concentracin de O2250 mL O2/min = 5000 mL sangre/min 0,3 mL O2/100 mL sangre

250 mL O2/min 15 mL O2/min

SE REQUERIRA UN GASTO CARDACO DE 83,3 L sangre/min SI SLO SE TRANSPORTARA EL O2 DISUELTO!

Los glbulos rojos tiene la capacidad de transportar O2 asociado al grupo hemo de la hemoglobina (Hb).

La hemoglobina tiene dos subunidades alfa y dos subunidades beta, entre los cuales hay un grupo HEM y encontramos un tomo de fierro en estado reducido, lo que permitir generar una unin reversible con una molcula de oxgeno en cada grupo HEM de la hemoglobina.Un eritrocito tiene una gran cantidad de molculas de hemoglobina (280 millones de Hb por glbulo rojo).

La cantidad de O2 transportado en la Hb depende de la concentracin de Hb, su capacidad de transporte y su saturacin.

Cantidad de O2 unido a la hemoglobina.

Concentracin Hb x Cantidad de O2 por Hb x Saturacin.15 (g Hb/100 mL de sangre) x 1,34 (mL O2/g Hb) x 98%19,7 mL O2/100 mL sangre.

Cantidad de O2 por Hb = en cada gramo de Hb se pueden trasportar 1,34 ml de oxgeno (CONSTANTE).Saturacin = tiene que ver con el porcentaje de sitios ocupados en la hemoglobina por oxgeno.

Si la saturacin venosa es de 75%, usted podra calcular el contenido venoso, si la concentracin es la misma:15g x 1,34 x 75%.

Si usted debe calcular la diferencia arterio-venosa:19,7 el valor que le dio el 75%.

Ser suficiente ahora la cantidad de O2 para satisfacer las necesidades del organismo?

VO2 reposo = 250 mL O2/min

250 mL O2/min = Q Concentracin de O2250 mL O2/min = 5000 mL sangre/min 20 mL O2/100 mL sangre250 < 1000 mL O2/min

Con esa cantidad de oxgeno es ms que suficiente para satisfacer las necesidades, tanto as que los tejidos no necesitan extraer todo el O2 que les llega.

Los 1000 ml de O2/min alcanza de sobra para abastecer al organismo en condiciones de reposo, entonces ac entendemos la importancia de la presencia de hemoglobina para transportar oxgeno.

Si usted tiene un sujeto que padece por ejemplo anemia, esto podra complicar la oxigenacin de los tejidos, y si usted le coloca el saturometro, esta persona podra saturar normal, pero lo que va a ocurrir es que como este tipo tiene una disminucin en la concentracin de hemoglobina, lo que ocurre es que igual est transportando menos oxgeno, pero est saturando toda la hemoglobina que tiene, entonces la saturacin no te est demostrando el dficit en el transporte.En este caso la saturacin no es representativa del transporte de oxgeno, hay que obtener el valor del contenido arterial del oxgeno para saber cunto se est transportando.

Cunta hemoglobina tiene? Lo tenemos que calcular en el hemograma, y teniendo los datos del hemograma y haciendo una ecuacin podemos calcular el contenido arterial de oxgeno, que es la cantidad real que est transportando de oxgeno.

En reposo, los tejidos extraen slo una cuarta parte del oxgeno transportado en la sangre

Ac vemos en el lado arterial 20 ml de O2 por 100 ml de sangre, y la diferencia arterio-venosa oscila entre 4 a 5 ml, o sea, que de 20 que es el 100% de oxgeno que estoy transportando, estoy extrayendo solamente 5 ml en condiciones de reposo, o sea, una cuarta parte del total, por lo tanto la descarga de oxgeno si consideramos una saturacin de 98% en el lado arterial, y de un 75% en el lado venoso, 98 75 = 23%, y esto indica que un cuarto del oxgeno transportado se est descargando sobre los tejidos en condiciones de reposo.Si aumenta la actividad metablica, la descarga de oxgeno ser mayor, entonces podemos usar ese 75% y descargar ms oxgeno.

Principio de Fick

VO2 = Gasto cardiaco x ([O2] arterial [O2] venas)VO2 = 5000 mL/min x (20 mL O2/ 100 mL sangre 15 mL O2/100 mL sangre)VO2 = 250 mL O2/min (consumo de oxgeno).

La mayor parte del O2 se transporta unido a la Hb

Ac tenemos al oxgeno disuelto y al oxgeno transportado por la hemoglobina. Esta es una curva de disociacin de la hemoglobina para el oxgeno.En el eje X tenemos las presiones, la presin de oxgeno en el alveolo ser de 100 mmHg, y la saturacin a esa presin ser de un 98%.Ser de un 98% y no de un 100% porque existe la metahemoglobina, que es la hemoglobina que existe pero no es funcional, o sea, se une al oxgeno pero no de manera reversible, no promueve la descarga.A una presin de 100 mmHg habr difusin y al haber difusin vamos a tener prcticamente una saturacin del 98% de la hemoglobina.De cunto es la presin de oxgeno en los tejidos perifricos? De 40 mmHg, entonces habr una saturacin de 75% porque ah intercepto con la curva.

La Hb transporta 19,7 ml de O2, y 0,4 ml se transportan disueltos en la sangrePor lo tanto si la saturacin arterial es de 98 y la venosa de 75, la diferencia ser 23, y ese 23% es lo que se est descargando hacia los tejidos.

Para una saturacin de 98 con 15g tendramos un contenido arterial de 20 ml de O2/100 ml de sangre.

2) Curva de disociacin del oxgeno.

La forma de la curva de disociacin del O2 es ventajosa para facilitar la captacin y entrega del gas.

A una presin de 100, salutacin total, y a presiones ms bajas habrn menores saturaciones.Ac nosotros vamos a ver qu podra ocurrir con la realizacin de ejercicio, se debera favorecer la descarga de oxgeno, por lo tanto la curva se desplazara hacia la derecha, por lo tanto, a 100 mmHg tenemos la misma saturacin de 98%, pero a 60, 98-60 nos dara 38, entonces ahora se est descargando un 38% de oxgeno.

Que la curva se desplace hacia la derecha significa que la hemoglobina disminuye su afinidad por el oxigeno, por lo tanto est favoreciendo la descarga, en cambio si desplazo la curva hacia la izquierda, al 80%, 98-80 hay una menor descarga.

Desplazamiento a la derecha: menos afinidad entre el oxigeno y la Hb y ms descarga de O2 sobre los tejidos. Desplazamiento a la izquierda: ms afinidad entre el O2 y la Hb, hay menos descarga del O2 sobre los tejidos.

La P50 nos habla del 50% de saturacin de la hemoglobina.A una presin aproximada a 27 mmHg, debiese existir un 50% de saturacin de la hemoglobina bajo condiciones normales.Qu va a pasar con la P50 si la curva se desplaza hacia la derecha?Al aumentar la P50, nos est indicando que disminuy la afinidad, entonces a una mayor p50, menor afinidad entre el oxigeno y la Hb.Cuando la P50 se reduce, nos est indicando un aumento en la afinidad, o sea, una P50 ms baja, a presiones ms bajas hay mas oxigeno unido a la hemoglobina.

Si la presin de oxgeno alveolar disminuyera levemente, esto no afectara mucho la saturacin de la Hb, porque ac se aplana, por lo tanto si yo tengo una presin alveolar de 80 o 90 voy a estar saturando igual, pero qu pasa en esta porcin de la curva? Imaginemos una presin de 60, voy a saturar un poco menos, pero s de 60 me paso a 58, pequeos cambios en la presin de oxgeno generan grandes cambios en la saturacin de la Hb, entonces en la parte plana de la curva pequeos cambios en la presin de O2 no van a modificar significativamente la saturacin, pero ya cuando vamos en la pendiente descendente, un pequeo cambio que generemos en la presin de O2 va a afectar drsticamente la saturacin de la Hb.

Factores que afectan la curva de disociacin de la hemoglobina.

1) La disminucin del pH desplaza la curva de disociacin hacia la derecha (efecto Bohr).Ac lo que ocurre a una presin de CO2 de 40, con un ph 7,2-7,4,7,6 a pH ms bajo la curva se desplaza hacia la derecha, por ejemplo en condiciones de ejercicio el pH baja producto del metabolismo y esto desplazara la curva hacia la derecha, o sea, va a facilitar la descarga de oxgeno hacia los tejidos.

La actividad metablica disminuye el pH, lo cual facilita la entrega de oxgeno sobre los tejidos.

2) El aumento de la PCO2 desplaza la curva de disociacin hacia la derecha.Cuando usted realiza ejercicio aumenta la produccin de CO2 por parte de las mitocondrias, en este caso habr ms descarga de O2 cuando la presin de CO2 se incrementa.

La actividad metablica aumenta al igual que la presin de CO2, lo cual facilita la entrega de oxgeno sobre los tejidos.

3) El aumento de la temperatura desplaza la curva de disociacin hacia la derecha.Si usted aumenta su actividad metablica aumenta la temperatura corporal y facilita la descarga.Cuando se sufre de hipotermia desplaza la curva hacia la izquierda, y al desplazarla hacia la izquierda complica la oxigenacin de los tejidos. Entonces una disminucin de la temperatura va a aumentar la afinidad del oxgeno con la Hb.

La actividad metablica aumenta la T, lo cual facilita la entrega de oxgeno hacia los tejidos.

4) El aumento en los niveles de 2,3-difosfoglicerato desplaza la curva de disociacin a la derecha.Esto tiene que ver con la gliclisis de los eritrocitos, cuando los eritrocitos hacen ms gliclisis aumenta la produccin de 2,3 DPG y esto genera un desplazamiento de la curva hacia la derecha.A menor concentracin de 2,3 desplaza la curva hacia la izquierda.Si se produce ms 2.3 DPG se desplaza la curva hacia la derecha.

La hipoxia aumenta el 2.3 DPG, lo cual facilita la entrega de O2 a los tejidos.

Resumen del transporte de oxgeno.

Menos del 2% de oxigeno se va a transportar disuelto en sangre y el 98% se transportar unido a la hemoglobina.La Hb necesita tener en un grupo Hem un tomo de fierro en estado reducido para generar una reaccin reversible de la unin del oxgeno con el grupo Hem y favorecer la descarga.Si se encuentra en estado oxidado estaramos hablando de la metahemoglobina, en la cual el oxgeno se une pero no tiene accin reversible, o sea, no se descarga.

Menor pH, mayor T y mayor PCO2 disminuyen la afinidad de la Hb por el O2.

Cuando la curva se desplaza hacia la derecha estamos teniendo una disminucin en la afinidad y mayor descarga de oxgeno sobre los tejidos.Cuando la curva se desplaza hacia la izquierda, tenemos un aumento en la afinidad y una disminucin en la descarga de oxgeno sobre los tejidos.

3) Transporte de dixido de carbono.

El CO2 puede transportarse disuelto en el plasma, unido a la Hb y en forma de bicarbonato (HCO3-).

Ac se puede ver que el transporte de CO2 unido a Hb es de aproximadamente un 21% y la formacin del ion bicarbonato es de un 69% y cerca de un 10% se transporta disuelto en sangre.Es ms soluble el CO2 que el oxigeno.Entonces cuando hay una enfermedad intersticial de pulmn como un edema, puede que la presin de CO2 en el alveolo est normal pero la presin de oxgeno en la sangre est disminuida, porque en un medio lquido le va a costar ms difundir al oxgeno que al CO2.El oxgeno se transporta en un 2% disuelto, y el CO2 se transporta entre un 7 y un 105.

El bicarbonato se va a formar en el glbulo rojo, luego sale del glbulo rojo y se transporta en el plasma, pero se transporta el CO2 como ion bicarbonato, luego ste bicarbonato debe entrar al eritrocito y la anidrasa carbnica realiza la reaccin inversa, y nuevamente va a formar cido carbnico y ste se va a disociar en agua y CO2, y nosotros vamos a eliminar el CO2 y un poco de vapor de agua.Entonces el bicarbonato se va a formar gracias a la anidrasa carbnica que es una enzima que est presente dentro de los glbulos rojos, y as se va a formar el cido carbnico el cual se disocia en un protn y en un ion bicarbonato y ste nuevamente debe entrar al eritrocito y despus vamos a obtener CO2 y agua.

Entonces el principal mecanismo de transporte de CO2 es la formacin del ion bicarbonato.

Por otro lado el segundo mecanismo ms importante es la unin del CO2 con la Hb, pero que no es competitiva como la del monxido, porque se une a las globinas, a las cadenas polipeptdicas, entonces ocupa un lugar diferente.Cuando hablamos de la unin del CO2 con la Hb hablamos de carbaminohemoglobina.Y el otro porcentaje restante se hace de manera libre en el plasma.

La mayor parte del CO2 se transporta en forma de HCO3-.

Control de la respiracin.

Modelo de control de la ventilacin. Las neuronas respiratorias del bulbo raqudeo controlan la inspiracin y espiracin. Las neuronas de la protuberancia modulan la ventilacin. El patrn rtmico de la respiracin surge de una red de neuronas de descarga espontanea, no se genera un acto voluntario para respirar, pero si se puede controlar el msculo esqueltico que es responsable de los cambios en la ventilacin. La ventilacin est regulada por varios reflejos ligados a quimiorreceptores y por centros cerebrales superiores.

Ac tenemos CO2, O2 y pH, lo cual puede ser censado. El CO2 puede ser Censado principalmente por los quimiorreceptores centrales, y a nivel perifrico se va a censar oxgeno y pH, a nivel carotidio y artico, y una neurona aferente va a entregar informacin al centro de control respiratorio.En este centro de control habr un control general de patrn que va a generar el patrn respiratorio espontneo.A nivel medular vamos a encontrar dos grupos neuronales importantes que es el grupo respiratorio dorsal y ventral, el dorsal regula motoneuronas somticas relacionadas con la inspiracin, o sea, est relacionado a msculos como el escaleno, ECOM, intercostales externos y diafragma.El grupo ventral regula la actividad de motoneuronas relacionadas a la espiracin, por ejemplo intercostales internos, y en el caso de la espiracin forzada estar relacionado a los msculos abdominales.

Control de la ventilacin.

Quimiorreceptores perifricos (articos y carotideos) Sensibles a PCo2, H+, PO2 (presin de oxgeno).

Quimiorreceptores centrales. Sensibles a PCo2, H+, HCO3-.

Ac tenemos clulas del glomus o glomus carotideo que es el cuerpo carotideo. Una presin baja de oxgeno (1) va a permitir el cierre de un canal de K, y ste podra ser sensible al ATP, porque al haber menos oxigeno habr menos sntesis de ATP, y esto generar despolarizacin y abrir un canal de calcio, esto genera la exocitosis de dopamina y esto se conecta con la neurona aferente, aquella que del glomus va al centro de control respiratorio, entonces este sera el mecanismo por el cual se podra censar.

Ac el ejemplo es de una disminucin en la presin de oxgeno, porque podra ser la presin de oxgeno un activador que genere un cambio en la respiracin, pero la presin de oxgeno para que sea un parmetro sensible debe estar muy baja, por ejemplo presiones de oxgeno de 50 mmHg sera factor para modificar la ventilacin, y en qu condiciones encontramos 50 a 60 mmHg? En enfermedades respiratorias obstructivas o restrictivas, que tienen alteracin de la ventilacin podran tener una presin de oxgeno ms baja y ah el patrn que podra estar gatillando la modificacin en la ventilacin para mantener con vida a este sujeto podra ser la presin baja de oxgeno.Qu pasa cuando t tienes una urgencia de este tipo y pones mucho oxgeno? Podra dejar de respirar porque lo que a ese tipo le mantiene el patrn respiratorio es la baja presin de oxgeno.

Ac nos vamos a nivel cerebral, un aumento en la presin de CO2 ms agua, formar cido carbnico, luego protones y bicarbonato. Los protones son los que difunden a travs del liquido cerebro espinal, pasaran por la barrera hematoenceflica y ellos van a modificar los de protones, estn relacionado al CO2 porque el CO2 es una fuente de cido voltil, si aumenta habrn ms protones y se modificar el centro de control respiratorio.Por lo tanto si usted realiza ejercicio produce ms CO2, la reaccin de la anidrasa carbnica va a formar ms bicarbonato y ms protones, por lo tanto los protones harn que usted respire ms, o sea, que modifique el patrn respiratorio.

Ac tenemos los cuerpos carotideos y articos, un aumento en la presin de CO2 generar mayor formacin de bicarbonato, porque el bicarbonato es el que transporta CO2 ms protones, entonces tanto el CO2 como los protones estimulan a los quimiorreceptores perifricos.Y a nivel central, una mayor presin de CO2 aumenta la produccin de protones y bicarbonato, y en este caso los protones mediados por el bicarbonato son los que van a estimular a los quimiorreceptores a nivel central, esto generar un aumento en la ventilacin, una disminucin de la presin de CO2 en la sangre y esto generar que la respiracin o la ventilacin vuelva a la normalidad.

Si la presin de oxigeno es menor a 60 mmHg puede estimular a los quimiorreceptores perifricos.