Cascada de Oxígeno: Transporte de O2 y CO2 en el cuerpo humano

Cascada de Oxígeno y Transporte de Gases

studocu 10 Cascada DE Oxigeno - Transporte DE 02 Y CO2 Fisiología (Educación Secundaria - Argentina) Escanea para abrir en Studocu Studocu no está patrocinado ni avalado por ningún colegio o universidad. Descargado por Mariana Rodriguez Pedraza (rodriguezpedrazamariana5@gmail.com)Galván, Jeremías ARTI III Cascada de oxigeno - Transporte de 02 Y CO2

Unión de Conceptos: Cascada de Oxígeno

Los gases se pueden mover desde un punto a otro mediante difusión, la causa de este movimiento es siempre una diferencia de presión parcial desde el primer punto hasta el siguiente. Así, el O2 difunde desde los alvéolos hacia la sangre capilar pulmonar porque la presión parcial de oxígeno (PO2) en los alvéolos es mayor que la PO2 en la sangre capilar pulmonar. En los otros tejidos del cuerpo, una mayor PO2 en la sangre capilar que en los tejidos hace que el O2 difunda hacia las células circundantes. Por el contrario, cuando el O2 se ha metabolizado en las células para formar CO2, la presión parcial de dióxido de carbono (PCO2) intracelular aumenta, lo que hace que el CO2 difunda hacia los capilares tisulares. Después de que la sangre fluya hacia los pulmones, el CO2 difunde desde la sangre hacia los alvéolos, porque la PCO2 en la sangre capilar pulmonar es mayor que en los alvéolos. Así, el transporte del O2 y del CO2 en la sangre depende tanto de la difusión como del flujo de sangre.

P. atmosferica - 760 mmHg x 0,21 - 159 mmHg

PaO, (mmHg) 150 - Dilución: 125 (a) Vapor de agua atmosférico (b) CO, alveolar 104 mmHg Alveolo 1001 Arterial 95mmHg Dilución: (a) Áreas con relación ventilación/ perfusión alteradas 75 (b) Gradiente de difusión normal (c) Shunt por arterias bronquiales 50 Tejidos 25 Mitocondria 0- Atmósfera > Mitocondria

Figura 1. Cascada del oxígeno. La respiración es un fenómeno celular, la presión parcial de oxígeno intracelular debe ser mantenida entre 5-8 mmHg. En el cuadro podemos observar la cascada de oxigeno: Cuando se realiza intercambio gaseoso con un tejido (CELULAS > MITOCONDRIA), la sangre poco oxigenada pasa a la sangre venosa (PO2 40 mmHg). La molécula de oxigeno This document is available free of charge on studocu Descargado por Mariana Rodriguez Pedraza (rodriguezpedrazamariana5@gmail.com) 149,3 mmHgGalván, Jeremías ARTI III esta disuelta en sangre y ese gas genera una presión en los vasos. Cuando va por las venas cavas ingresa al corazón hacia la aurícula derecha, pasa al ventrículo y desde allí sale por la arteria pulmonar, la sangre venosa con poco O2. Se dirige hacia el pulmón, pasa a los capilares para realizar hematosis.

Para que esto se lleve a cabo el aire atmosférico (PO2 159 mmHg) ingresa al sistema se humidifica (PO2 149,3 mmHg), pasa a los alveolos (PO2 104 mmHg), allí el aire difunde hacia los capilares. La sangre se oxigena realizando la hematosis.

La sangre acaba de atravesar los capilares alveolares y se ha oxigenado hasta una PcpO2 de aproximadamente 104 mmHg. Aproximadamente el 98% de la sangre oxigenada entrara en la aurícula izquierda desde los pulmones. El otro 2% de la sangre ha pasado desde la aorta a través de la circulación bronquial, que vasculariza principalmente los tejidos profundos de los pulmones y no está expuesta al aire pulmonar. Este flujo sanguíneo se denomina flujo de derivación (SHUNT), lo que significa que la sangre se deriva y no atraviesa las zonas de intercambio gaseoso. Cuando sale de los pulmones, la PO2 de la sangre que pasa por la derivación es aproximadamente la de la sangre venosa sistémica normal, de alrededor de 40 mmHg. Cuando esta sangre se combina en las venas pulmonares con la sangre oxigenada procedente de los capilares alveolares, esta denominada mezcla venosa de sangre hace que la PO2 de la sangre que entra en el corazón izquierdo y que es bombeada hacia la aorta disminuya hasta aproximadamente PO2 95 mmHg (circulación arterial sistémica)

Mezclada con la sangre de la derivación pulmonar SHUNT 100 Sangre venosa 80 - sistémica Po2 (mmHg) Capilares pulmonares 60 Sangre arterial sistémica Capilares sistémicos Sangre venosa sistémica. 40 - 20 0

FIGURA 41-2 Modificaciones de la Poz en la sangre capilar pulmonar, la sangre arterial sistemica y la sangre capliar sistemica, que muestran el efecto de la mezcla venosa.

Difusión de Oxígeno de los Alvéolos a la Sangre Capilar Pulmonar

Descargado por Mariana Rodriguez Pedraza (rodriguezpedrazamariana5@gmail.com)Galvan, Jeremías ARTI III Entonces la Po2 del O2 gaseoso del alvéolo es en promedio de 104 mmHg, mientras que la Po2 de la sangre venosa que entra en el capilar pulmonar en su extremo arterial es en promedio de solo 40 mmHg porque se extrajo una gran cantidad de O2 desde esta sangre cuando pasó por los tejidos periféricos. Por tanto, la diferencia inicial de presión que hace que el 02 difunda hacia el capilar pulmonar es de 104 - 40, o 64 mmHg. Estas diferencias de presión se igualan rápidamente gracias a la membrana respiratoria es muy efectiva muy fina y muy extensa (mecanismo de seguridad)

En el gráfico de la parte inferior de la figura la curva muestra el rápido aumento de la Po2 sanguínea cuando la sangre atraviesa el capilar; la Po2 sanguínea ha aumentado casi hasta la del aire alveolar en el momento en el que la sangre ya ha atravesado un tercio de la distancia del capilar (Tiempo de contacto), llegando a hacerse de casi 104 mmHg. Entonces podríamos decir que la sangre normalmente está en los capilares pulmonares aproximadamente tres veces más del tiempo necesario para producir una oxigenación completa

Po2 alveolar = 104 mmHg Capilar pulmonar PO2 = 40 mmHg Po2 = 104 mmHg Extremo arterial Extremo venoso 110- Presión parcial alveolar de oxígeno Po2 sanguínea (mmHg) 100 - 90- 80- Po2 sanguínea 70- 60 - 50- 40

FIGURA41-1 Captación de oxigeno por la sangre capilar pulmonar. (Datos tomados de Mihom HT Jr, Pulley PE Jr. Atheoretical study of pulmonary capillarygas exchange and venous admixture. Blophys J 8:337, 1968.]

Captación de Oxígeno por la Sangre Pulmonar Durante el Ejercicio

Durante el ejercicio muy intenso el cuerpo de una persona puede precisar hasta 20 veces más oxígeno de lo normal. Además, debido al aumento del gasto cardíaco durante el ejercicio, el tiempo que la sangre permanece en el capilar pulmonar se puede reducir hasta menos de la mitad de lo normal. Sin embargo, debido al gran factor de seguridad de This document is available free of charge on studocu Descargado por Mariana Rodriguez Pedraza (rodriguezpedrazamariana5@gmail.com)Galván, Jeremías ARTI III la difusión del 02 a traves de la membrana pulmonar, a pesar de todo la sangre está saturada casi totalmente con O2 en el momento en el que sale de los capilares pulmonares.

Esto se puede explicar de la forma en que se señala a continuación.

La capacidad de difusión del O2 aumenta casi tres veces durante el ejercicio esto se debe:

• Principalmente al aumento del área superficial de los capilares que participan en la difusión y también a que el cociente ventilación-perfusión es más próximo al ideal en la parte superior de los pulmones.
• Segundo, observese en la curva de la figura anterior que en situaciones de reposo la sangre se ha saturado casi completamente de O2 en el momento en el que ha atravesado un tercio del capilar pulmonar, y normalmente entra poco O2 adicional en la sangre durante los últimos dos tercios de este tránsito.

Es decir, la sangre normalmente está en los capilares pulmonares aproximadamente tres veces más del tiempo necesario para producir una oxigenación completa. Por tanto, durante el ejercicio, incluso con un tiempo acortado de exposición en los capilares, la sangre sigue pudiéndose oxigenar casi totalmente.

En condiciones patológicas como fibrosis pulmonar, el tiempo de contacto no es tan eficiente, y la presiones Pa y la Pcp, seguramente necesiten un tiempo más que 1/3, puede ser que necesitan la mitad del tiempo de contacto o 2/3, dependiendo la severidad del cuadro, este engrosamiento de la membrana respiratoria produce un trastorno de la oxigenación por la limitación en la difusión de los gases. En principio el trastorno se presenta en actividad, (test de la caminata) porque cuando aumentan las demandas de oxigeno todos estos mecanismos de "seguridad o compensación" que hablamos anteriormente fallan.

Difusión de Oxígeno de los Capilares Periféricos al Líquido Tisular

Cuando la sangre arterial llega a los tejidos periféricos, la Po2 en los capilares sigue siendo de 95 mmHg. Sin embargo, la Po2 en el líquido intersticial que rodea las células tisulares es en promedio de solo 40 mmHg. Así, hay una gran diferencia de presión inicial que hace que el oxígeno difunda rápidamente desde la sangre capilar hacia los tejidos, tan rápidamente que la Po2 capilar disminuye hasta un valor casi igual a la presión de 40 mmHg que hay en el intersticio. Por tanto, la Po2 de la sangre que sale de los capilares tisulares y que entra en las venas sistemicas es tambien de aproximadamente 40 mmHg.

Descargado por Mariana Rodriguez Pedraza (rodriguezpedrazamariana5@gmail.com)Galván, Jeremías ARTI III Extremo arterial del capilar 40 mmHg Extremo venoso del capilar PO2 = 95 mmHg + 23 mmHg PO2 = 40 mmHg

FIGURA41-3 Difusion del oxigeno desde un capllar tisular periférico hasta las células. (PO2 en el liquido Intersticial - 40 mmHg, y en las células tisulares - 23 mmHg.)

Entonces la principal función del pulmón es llevar O2 a los tejidos y las células. En situación de reposo el VO2 (consumo de O2) es de 250 ml/min, y la producción de CO2 es de 200 ml/min. La relación entre el consumo de O2 y la producción de CO2 da el cociente respiratorio (R = PCO2 / VO2) = 0.8 normal pero es variable

Difusión de Oxígeno de los Capilares Periféricos a las Células de los Tejidos

El oxígeno está siendo utilizado siempre por las células. Por tanto, la Po2 intracelular de los tejidos periféricos siempre es más baja que la Po2 de los capilares periféricos. Además, en muchos casos hay una distancia física considerable entre los capilares y las células. Por tanto, la Po2 intracelular normal varía desde un valor tan bajo como 5 mmHg hasta un valor tan alto como 40 mmHg, y en promedio es de 23 mmHg. Como normalmente solo son necesarios de 1 a 3 mmHg de presión de O2 para el soporte completo de los procesos químicos que utilizan oxígeno en la célula, se puede ver que incluso esta baja Po2 intracelular de 23 mmHg es más que adecuada y proporciona un factor de seguridad grande.

Transporte de O2

Como vimos la difusión es inversamente proporcional a la distancia2, ósea que disminuye a medida que ampliamos la distancia.

DIFUSION = 1/DISTACIA2

Entonces en animales grandes que son organismos heterótrofos y usan la energía química de los alimentos oxidándolos, proceso para el que precisan obtener oxigeno y eliminar dióxido de carbono, la evolución los ah dotado de un sistema para la obtención y trasporte de O2. A medida que avanzamos en la escala evolutiva, y los organismos son mas grandes vamos a encontrar problemas en la evolución.

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