jueves, 19 de junio de 2008

Concentración de los Gases Corporales

INDICE

INTRODUCCION_ 2

CONCENTRACIÓN DE LOS GASES_ 3

Resumen de las presiones de O2 y CO2_ 4

Concentración Y Presión De Oxígeno_ 4

Aire espirado_ 6


INTRODUCCION

La difusión, es decir, la mezcla gradual de las moléculas de un gas con moléculas de otro gas, en virtud de sus propiedades cinéticas, constituye una demostración directa del movimiento aleatorio

En la difusión, los desplazamientos o transferencias moleculares se hacen a expensas de los movimientos intrínsecos propios de esas partículas, desde las zonas de mayor concentración a las zonas de menor concentración.

La difusión puede producirse entre substancias colocadas en íntimo contacto como también cuando entre ellas se interpongan membranas semipermeables o superficies porosas.

La difusión como fenómeno único, permite la mezcla completa de dos gases en muy poco tiempo, mientras que con los líquidos se llega al mismo resultado en un tiempo mucho mayor.

Los movimientos moleculares se encuentran en relación directa con la temperatura, y por ser una consecuencia de ellos, la velocidad de difusión tiene la misma proporcionalidad. A su vez, el alcance de la difusión o lo que es lo mismo, la distancia a la que difunden las moléculas de un determinado fluido en otro, es directamente proporcional a la velocidad de difusión y al tiempo de la misma. Los elementos o substancias en estado gaseoso cuyos pesos moleculares son relativamente bajos, se difunden con mayor facilidad, obedeciendo de esa forma a la ley de Graham, que dice: "a iguales presiones parciales, la velocidad de difusión de los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de sus pesos moleculares".

En las mezclas gaseosas la difusión de cada componente se hace independiente de los demás y en relación con el gradiente de su presión parcial. Estableciéndose así la ley de Fick que dice: "la magnitud de la difusión es proporcional al gradiente de presiones parciales de los gases o de las concentraciones de los líquidos".

La presión total carece de efecto sobre la difusión de los gases. De tal manera que si una membrana semipermeable divide dos zonas, y en una de ellas se encuentra un gas no difusible, mientras que en la otra hay uno difusible, este último gas difundirá a través de la membrana, independientemente de que la presión total de esa cámara sea inferior a la del lado opuesto.

De lo anterior podemos señalar que la difusión del oxígeno de la luz alveolar de la sangre y desde ésta hacia los tejidos, está influenciada por los siguientes factores:

- Peso molecular del oxígeno (ley de Graham).

- Gradiente de presión parcial (alvéolo-capilar) ley de Fick.

- Solubilidad del oxígeno en agua (membrana alvéolo-capilar).

- Solubilidad del oxígeno en sangre (coeficiente de Ostwald).

- Superficie (área) alveolar total.

- Espesor de la membrana alvéolo-capilar (0.5 micras).

- Temperatura.

- h) Diferencia de concentraciones (presiones parciales).

CONCENTRACIÓN DE LOS GASES

Tratándose de gases que difunden entre sí, es habitual expresar como gradiente de presión parcial la concentración de los mismos en las distintas fases; ambos términos son equivalentes, mientras que en la difusión de los gases en líquidos para expresar la concentración del gas en el líquido se emplea el término de Tensión.

La difusión puede producirse entre substancias colocadas en íntimo contacto como también cuando entre ellas se interpongan membranas semipermeables o superficies porosas. En el caso de los gases, la difusión hacia un líquido o a través de una membrana acuosa, se ve favorecida si en esas fases el gas es altamente soluble, en cuyo caso la velocidad de difusión es alta aunque no directamente proporcional al coeficiente de solubilidad. A su vez si el gas solubilizado difunde hacia otro líquido en contacto con el primero, la velocidad de ese fenómeno es directamente proporcional a la diferencia de concentraciones del gas entre ambos líquidos e inversamente proporcionales a la diferencia de solubilidad. En estas condiciones, cada líquido actúa como si atrapara cierta masa del gas al solubilizarlo.

La difusión como fenómeno único, permite la mezcla completa de dos gases en muy poco tiempo, mientras que con los líquidos se llega al mismo resultado en un tiempo mucho mayor.

Los movimientos moleculares se encuentran en relación directa con la temperatura, y por ser una consecuencia de ellos, la velocidad de difusión tiene la misma proporcionalidad. A su vez, el alcance de la difusión o lo que es lo mismo, la distancia a la que difunden las moléculas de un determinado fluido en otro, es directamente proporcional a la velocidad de difusión y al tiempo de la misma. De acuerdo con la teoría cinética de los gases, la velocidad del movimiento molecular intrínseco en las masas gaseosas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de sus pesos moleculares. Los elementos o substancias en estado gaseoso cuyos pesos moleculares son relativamente bajos, se difunden con mayor facilidad, obedeciendo de esa forma a la ley de Graham, que dice: "a iguales presiones parciales, la velocidad de difusión de los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de sus pesos moleculares".


Resumen de las presiones de O2 y CO2

Tipo de presión

Alveolo pulmonar

Sangre desoxigenada

Sangre oxigenada

Tejido

PO2

105 mmHg

40 mmHg

105 mmHg

40 mmHg

PCO2

40 mmHg

45 mmHg

40 mmHg

45 mmHg

Concentración Y Presión De Oxígeno

El oxígeno es absorbido continuamente hacia la sangre de los pulmones, penetra continuamente oxígeno nuevo en los alvéolos desde la atmósfera. Cuanto más rápidamente es absorbido el oxígeno, menor resulta su concentración en los alvéolos; por otra parte, cuanto mas rápidamente es aportado oxígeno nuevo a los alvéolos desde la atmósfera, mayor va siendo su concentración. Por lo tanto, la concentración de oxígeno en los alvéolos y también su presión parcial está controlada por: 1) velocidad de absorción de oxígeno hacia la sangre, y 2) la velocidad de entrada de oxígeno nuevo a los pulmones por el proceso ventilatorio.

La figura muestra el efecto de la ventilación alveolar y de la ventilación de absorción del oxígeno sobre la presión parcial de oxígeno alveolar PO2. Una curva representa la absorción de oxígeno a una velocidad de 250 ml/min. y la otra curva representa una velocidad de 100 ml/min. A una frecuencia ventilatoria normal de 4.2 l/min. y un consumo de oxígeno de 250 ml/min., el punto operatorio normal de la figura es el punto A. la figura muestra también que cuando se absorbe 1000 ml de oxígeno cada minuto, como ocurre durante el ejercicio moderado, la velocidad de la ventilación alveolar debe aumentar cuatro veces para mantener la PO2 en el valor normal de 104 mmHg.




Cuadro de texto: Efecto de la ventilación alveolar sobre la PO2  alveolar a dos velocidades de absorción de oxígeno desde los alvéolos 250 ml/min y 1000 ml/min. El punto A es el punto operativo normal


Otro efecto que se muestra en la figura es que un aumento extremo de la ventilación alveolar nunca puede elevar la PO2 por encima de 149 mmHg siempre que la persona este respirando aire atmosférico normal a la presión del nivel del mar, porque ésta es la PO2 máxima del aire humidificado a esta presión. Si la persona respira gases que contienen presiones parciales de oxigeno mayores de 149mmHg de la PO2 alveolar se puede acercar a estas mayores presiones a elevadas velocidades de ventilación.

Concentración y presión parcial de CO2 en los alvéolos

El dióxido de carbono se forma continuamente en el cuerpo y después se transporta por la sangre hacia los alvéolos; se elimina continuamente de los alvéolos por la ventilación. La figura 39-5 muestra los efectos sobre la presión parcial de dióxido de carbono (PCO2) alveolar tanto de la ventilación alveolar como de dos velocidades de excreción de dióxido de carbono, 200 y 800 ml/min. Una curva representa una velocidad normal de excreción de dióxido de carbono de 200 ml/min. A la velocidad normal de ventilación alveolar de 4,2 l/min, el punto operativo para la PCO2 alveolar está en el punto A de la figura 39-5, es decir, 40 mm Hg.

Tabla 39-5

Efecto de la ventilación alveolar sobre la PCO2 alveolar a dos velocidades de excreción de di+oxido de carbono desde la sangre 800 ml/min y 200 ml/min. El punto A es el punto operativo normal.


En la figura 39-5 se pueden ver otros dos hechos: primero, la PCO2 alveolar aumenta en proporción directa a la velocidad de excreción de dióxido de carbono, como representa la elevación de cuatro veces de la curva (cuando se excretan 800 ml de CO2 por minuto). Segundo, la PCO2 alveolar disminuye en proporción inversa a la ventilación alveolar. Por tanto, las concentraciones y las presiones parciales tanto del oxígeno como del dióxido de carbono en los alvéolos están determinadas por las velocidades de absorción o excreción de los dos gases y por la magnitud de la ventilación alveolar.

Aire espirado

El aire espirado es una combinación del aire del espacio muerto y del aire alveolar; por tanto, su composición global está determinada por: 1) la cantidad del aire espirado que es aire del espacio muerto y 2) la cantidad que es aire alveolar. La figura 39-6 muestra las modificaciones progresivas de las presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono en el aire espirado durante el transcurso de la espiración.

Tabla 39-6

Presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono en sus distintas porciones del aire espirado normal.


La primera porción de este aire, el aire del espacio muerto de las vías aéreas respiratorias, es aire humidificado típico, como se muestra en la tabla 39-1. Después cada vez más aire alveolar se mezcla con el aire del espacio muerto hasta que finalmente se ha eliminado el aire del espacio muerto y sólo se espira aire alveolar al final de la espiración. Por tanto, el método para obtener aire alveolar para su estudio es simplemente obtener una muestra de la última porción del aire espirado después de que una espiración forzada haya eliminado todo el aire del espacio muerto.

Tabla 39-1

Presiones parciales de los gases respiratorios cuando entran y salen de los pulmones (al nivel del mar)


* En un día medio fresco y claro.

El aire espirado normal, que contiene tanto el aire del espacio muerto como aire alveolar, tiene concentraciones y presiones parciales de gases que son aproximadamente las que se muestran en la tabla 39-1, es decir, concentraciones que están entre las del aire alveolar y las del aire atmosférico humidificado.

Etiquetas