neumofisiología parte 3

CLASE 3

NEUMOFISIOLOGÍA

TRANSPORTE DE O2 Y CO2 EN LA SANGRE Y LÍQUIDOS

TISULARES

•La hemoglobina transporta 30 a 100 veces mas oxígeno de lo que podría transportar forma disuelta en el plasma•El oxígeno difunde desde los alveolos a la sangre.•En los tejidos del cuerpo una mayor PO2 en la sangre capilar que en los tejidos hace que el oxígeno difunda hacia las células.•Por diferencias de presión el CO2 difunde a capilares.•El O2 y el CO2 en sangre depende de la difusión como del flujo de sangre.

•La capacidad de difución del O2 aumenta casi tres veces durante el ejercicio,por aumento del area superficial de los capilares, mejoramiento del cociente V/Q.•Aumento del gasto cardiaco.•Reducción del tiempo de permanencia de la sangre en los capilares.

CAPTACIÓN DEL O2 POR LA SANGRE DURANTEEL EJERCICIO INTENSO

Transporte de OxígenoDisuelto (2%)

Transporte de Oxigeno insuficiente.

Ej.Ejercicio intenso: volumen minuto cardiaco : 30 L/min0.3ml O2/100 mL (3ml O2/L sangre)La cantidad que llega a los tejidos es

30 x 3 = 90 ml/min!!!!

Transporte de OxígenoCombinado con la Hemoglobina (98%)Hierro y porfirina unido a una proteína (globina)Hb A normal del adultoUn gr de Hb se combina con 1.39 ml de O2Saturación de O2 de la Hb es el porcentaje de sitios de unión disponibles que el O2 ha ocupado.

Transporte de O2 desde los pulmones a los tejidos

Difusión: Mayor PO2 en sangre que en los tejidos

Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E.

104 - 40 = 64 mm Hg

Arteria bronquial (2%)

98% Oxigenada

Flujo de derivación + flujo oxigenado = PO2=95 mm Hg Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E.


23 mm Hg PO2 media intracelular1- 3 mm Hg necesaria para el metabolismo

Función de la Hemoglobina en el transporte de O2

97% de O2 es transportado mediante Hemoglobina de hematíes3% en estado disuelto en el plasma

Guyton & Hall: Textbook of Medical Physiology. 11E

ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES

Capacidad de O2 de la Hb: Es la cantidad de O2 que se combina con la Hb a

presiones parciales de O2 (PO2) elevadas. 1 g de Hb transporta 1,34 ml de O2 y como en la sangre la Hb se halla en una concentración normal de 15 g/100ml, la capacidad será igual a :

1,34 × 15 = 20,1 ml de O2/100 ml.

Agosto - 2005

Es el porcentaje de grupos hem unidos a O2. % de sat.= O2 combinado con Hb x100 capacidad de O2Con una PO2 normal en sangre arterial de 95 mmHg, la saturación de la Hb es del 97%, y se combina con 19,5 ml de O2/100 ml de sangre, mientras que, en la sangre venosa mixta (PO2=40 mmHg) es del 75%.

Porcentaje de saturación de la Hb:

Agosto - 2005

Usemos la curva para seguir la ruta del O2 desde los pulmones a los tejidos…

La curva expresa la relación que existe entre la PO2 (eje horizontal) y el % de saturación de la Hb (eje vertical). A una PO2 normal en sangre arterial (95 mmHg) el % de saturación de la Hb es del 97%.

Cuando la PO2 aumenta por encima de 100 mmHg, la Hb no puede combinarse con mayor cantidad de O2. Esto ocurriría cuando la PO2 alveolar asciende sobre su nivel normal de 104 mmHg, como ocurre al estar en zonas de aire comprimido, por ejemplo en la profundidad del mar o cámaras presurizadas.

Agosto - 2005

A una PO2 entre 100 y 70 mmHg se producen pocos cambios en la cantidad de O2 captado por la Hb. Esto se grafica como la zona plana de la curva. Aquí, el descenso de la PO2 disminuye la saturación de O2 sólo un 5% aproximadamente. Esto nos permite escalar una montaña, volar un aeroplano o vivir a grandes alturas (donde la PO2 alveolar y arterial son menores) sin que resulte alterada significativamente la cantidad de O2 que es transportado por la sangre.

Con una PO2 entre 40 y 10 mmHg la curva se vuelve descendente, favoreciendo así la liberación de O2 de la Hb en los tejidos. Esta PO2 es la que hallamos en tejidos que poseen un alto y activo metabolismo.

Agosto - 2005

P50

P50=27 mmHg

La p50 es un indicador del estado de la curva.

Es la PO2 a la cual la Hb está saturada al 50% con O2.

Su valor en condiciones normales de reposo es de 27 mmHg.

Su aplicación práctica consiste en que mientras mayor sea su valor, menor será la afinidad de la Hb por el O2, y mientras menor sea dicho valor, mayor será la afinidad de la Hb.

Curva de disociación O2 - Hemoglobina


FACTORES QUE DESPLAZAN LA CURVA DE DISOCIACIÓN DE LA HB

Concentración de iones hidrógeno (H+), que determinan el Ph

PCO2TemperaturaConcentración de 2,3difosfoglicerato

Caso especial: CO

Agosto - 2005

Aumento de la liberación de O2 a los tejidos cuando ↑ PCO2 y la [H+]

: EFECTO BOHREl desplazamiento de la curva en respuesta a el aumento del CO2 y los hidrogeniones sanguíneos (ej. ejercicio) tiene el efecto de facilitar la liberación de O2 de la sangre a los tejidos. Denominamos a ésto efecto Bohr, y podemos explicarlo de la siguiente manera:Cuando la sangre pasa a través de los capilares pulmonares, el CO2 difunde desde la sangre a los alvéolos, esto reduce la PCO2 de la sangre y disminuye la concentración de iones H+ por la disminución del H2CO3.

Cantidad de O2 liberado por la Hemoglobina en los tejidos15 g de Hb x 100 ml desangre1g de Hb se une 1.34ml de O2Total de O2 = 19.4 ml x 100 ml se sangre

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


•Debe liberarse a los tejidos cantidades adicionales de O2 hasta 20 veces el valor normal.•El coeficiente de utilización de O2 normal de 25% puede elevarse hasta 75-85%, y en zonas tisulares locales se han registrado hasta 100%.•Una reducción muy pequeña de la PO2 hace que se libere grandes cantidades de O2 adicional desde la Hb.•Pudiéndose eliminar hasta 15 ml de O2 por la caída critica de la PO2 tisular de 40 a 15 mmHg.•El gasto cardiaco puede aumentar hasta 6 a 7 veces en corredores bien entrenados

Consumo de O2 en el ejercicio

Factores que desplazan la curva de disociación O2 - Hemoglobina


Efecto Bohr> PCO2

> H2CO2 > O2

tisular

5) EJERCICIO

Transporte de CO2 desde los tejidos a los capilaresDifusión 20 veces mas rápida que el O2


Difusion de CO2 hacia los alveolos = 5 mm Hg


CONSUMO DE OXIGENO

OXIGENACION TISULAR

Transporte de O2 Demanda de O2

GASTO CARDIACO

Frecuencia Cardiaco Volumen sistólico

=

X

CONTENIDO ARTERIAL DE OXIGENO (CaO2)

La cantidad total de oxigeno en sangre arterial

Flujo Sanguíneo

PtO2

arteria vena

PaO2HbSaO2CaO2DO2

PvO2SvO2CvO2

METABOLISMO DEL OXIGENO

VO2

DETERMINANTES DE CaO2

Los dos determinantes principales de CaO2 son:

Hemoglobina (Determinante primario)Saturación de oxigeno de hemoglobina (SaO2)

EjemploHemoglobina = 15 g/dL)SaO2 = 0.98CaO2 = 15 x 0.98 X 1.34* X 10 **CaO2 = 19.7 ml/dL

* 1.34 = mL O2 transportado por gramo de hemoglobina** 10 = factor de conversión

DO2crit

Consumo de O2 (mL/min/kg)

0 10 20 30 40 50 60 70

5

10

15

20

Disponibilidad de O2 (mL/min/kg)

VO2: consumo de oxigeno1.VO2 normal 250 ml/ min o 130 ml/min/ m22.No hay parámetros clínicos

3.Se estima en relación a la DO2

Valor Normal = 120 - 180 mL/min/m2

calorimetría indirecta Formula de Fick

VO2 = GC X (CaO2-CvO2) x 10

Consumo de Oxígeno

Medición del VO2

Factores que afectan el VO2Tasa metabolica Actividad físicaEscalofrió, hipertermiaActividad simpática elevada Adrenalina Régimen alimentario alto en chtos Distres respiratorio

Relación DO2 – VO2

DO2CRIT

Disponibilidad crítica de Oxígeno

METABOLISMO DEL OXIGENO

Es el valor de Disponibilidad por debajo del cual, el VO2 comienza a disminuir y se desarrolla metabolismo anaeróbico

Extracción de O2DO2 1000 ml/minVO2 250 ml/minExtracción 25%TEO2 crítico 60 – 70%

Tasa de extracción es la cantidad O2 consumido en relación a la fracción de O2

entregadoTASA DE EXTRACCIÓN = VO2 / DO2

DEMANDA DE OXIGENO

Determinada por la actividad metabólica tisular

Equilibrio Ácido - Base

Acido: Es la sustancia que se ioniza y libera H+

H2CO3 Se Ioniza en H+ y HCO3-

Base:Acepta iones de H+

HCO3- Recibe un H+ = H2CO3

Las proteínas son ? La principal Proteína Básica es ??Bases y Ácidos fuertes o débiles.

HCO3- y H2CO3

• Concetración de H+ es 0.00004mEq/Litro.= 40nEq/Litro.

• Variaciones de 3 a 5 nEq/Litro Normal.• 10 a 60 nEq/Litro en condiciones extremas.


• pH arterial : 7.4• pH Venoso: 7.35• Limites: 6.8 - 8.0 Pocas Horas.• Intracelular: 6.0 y 7.4 Metabolismo celular

produce Ácido H2CO3.

• Hipoxia Celular Produce Acumulación de Acido.

• Orina: 4.5 a 8.0


Amortiguadores al cambio de pH.

1. Sistemas quimicos de amortiguación acidobásico de los liquidos corporales.(segundos, solo atrapan)

2. Respiracion Elimina CO2 y H2CO3.(minutos)3. Riñon Elimina Ácido y Base. (horas-días).

Sistema Amortiguador Bicarbonato

• H2CO3. y NaHCO3

Regulación Renal Pulmonar

Pulmón a Corto plazo en segundos

Riñón a largo plazo mayor a 24 horas

pH 7.4 +/- 0.5PACO2 40mmHg +/- 5mmHg.PAO2 >80mmHg.HCO3 22 +/- 2 mmol/LSAO2 >95%.

Trastornos Ácido Básico

RESPIRATORIO

Aguda Crónica

METABOLICO

No CompensadaCompensada

Interpretación• Acidosis respiratoria aguda (insuficiencia Ventilatoria).• PaCO2 >45mmHg• pH <7.35• HCO3 22mmol/L• Acidosis respiratoria crónica (insuficiencia Ventilatoria).• PaCO2 >45mmHg• pH 7.35-7.45• HCO3 >26mmol/L• Alcalosis respiratoria aguda (Hiperventilación Alveolar)• PaCO2 <35mmHg• pH >7.45• HCO3 22mmol/L• Alcalosis respiratoria crónica (Hiperventilación Alveolar)• PaCO2 <35mmHg• pH >7.40-7.45• HCO3 >24 horas de evolución.

Interpretación• Acidosis Metabólica Parcialmente Compensada.• PaCO2 <35mmHg• pH 7.35-7.40• HCO3 <22mmol/L.• Acidosis Metabólica Descompensada• PaCO2 35-45mmHg• pH <7.35• HCO3 <22mmol/L.• Alcalosis Metabólica Parcialmente Compensada• PaCO2 >45mmHg• pH 7.45-7.4• HCO3 >26mmol/L.• Alcalosis Metabólica Descompensada• PaCO2 35-45mmHg• pH >7.45• HCO3 >26mmol/L.

NomenclaturaNomenclatura pH Pco2 HCO3

Acidosis Rtoria Aguda NAcidosis Rtoria Crónica N

Alcalosis Rtoria Aguda NAlcalosis Rtoria Crónica N

Acidosis Metabólica Descompensada N

Alcalosis Metabólica Descompensada N

Acidosis Metabólica Parcial/ Comp.

Alcalosis Metabólica Parcial/ Comp.

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