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BENE Facultad de Medicina BUAP
Intercambio gaseoso alveolo-capilar (Hematosis)
Iturbide Robles Jair Fernando
2016
Desarrollo de Habilidades de las Tecnologías de la Información y la Comunicación
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INTERCAMBIO GASEOSO ALVEOLO CAPILAR
INDICE
1. RESUMEN...........................................................................................................1
2. INTRODUCCION.................................................................................................2
3. FISICA DE LA DIFUSION GASEOSA.................................................................2
3.1 BASE MOLECULAR.............................................................................................23.2 PRESIÓN PARCIAL DE UN GAS............................................................................33.3 PRESIÓN PARCIAL DE UN GAS EN UN LÍQUIDO.....................................................33.4 DIFUSIÓN DE GASES ENTRE SU FASE GASEOSA Y SU FASE DISUELTA...................43.5 VELOCIDAD NETA DE DIFUSIÓN DE UN GAS EN UN LIQUIDO...................................4
4. COMPOSICION DEL AIRE ALVEOLAR.............................................................4
4.1 GENERALIDADES...............................................................................................44.2 HUMIDIFICACIÓN DEL AIRE EN LOS ALVEOLOS.....................................................44.3 PRESIÓN PARCIAL DEL OXÍGENO EN LOS ALVEOLOS............................................54.4 PRESIÓN PARCIAL DEL DIÓXIDO DE CARBONO EN LOS ALVEOLOS.........................5
5. DISUSION DE GASES A TRAVES DE LA MEMBRANA RESPIRATORIA.......5
5.1 UNIDAD RESPIRATORIA......................................................................................55.2 MEMBRANA RESPIRATORIA.................................................................................55.3 FACTORES DETERMINANTES DE LA VELOCIDAD DE DIFUSIÓN................................65.4 CAPACIDAD DE DIFUSIÓN...................................................................................6
6. CONCLUSIONES................................................................................................6
7. FUENTES DE CONSULTA..................................................................................7
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INTERCAMBIO GASEOSO ALVEOLO CAPILAR
1. RESUMENLa hematosis es el proceso de intercambio gaseoso que se produce en los
capilares sanguíneos de los alvéolos mediante la difusión de gases: oxígeno y
dióxido de carbono.
Este proceso es llevado a cabo gracias a un fenómeno conocido como “difusión” el
cual se produce en los alveolos pulmonares y se establece gracias a diferencias
en el gradiente de concentración entre los capilares y las unidades respiratorias.
La difusión de los gases va a estar determinada por: el grosor de la membrana
respiratoria, el área superficial de la membrana, el coeficiente de difusión del gas y
la diferencia de presión parcial entre ambos lados de la membrana.
La efectividad de la hematosis está fuertemente ligada también a lo que se conoce
como relación ventilación perfusión, esto es la relación entre el volumen de aire
que circula por los alvéolos y la cantidad de sangre que circula por los capilares
pulmonares.
2. INTRODUCCIONPosteriormente a la ventilación pulmonar, y ya que los alveolos están
completamente ventilados, la siguiente etapa del proceso respiratorio es la
difusión de los gases (dióxido de carbono y oxigeno) de los alveolos a la sangre y
viceversa. Este proceso, conocido como difusión, no es otra cosa que el
movimiento aleatorio de moléculas a través de la membrana respiratoria y los
líquidos adyacentes. Sin embargo no solo nos interesa el mecanismo a través del
cual se produce la difusión, si no que, para la fisiología respiratoria, es igual de
importante saber la velocidad a la que esta ocurre y cuáles son los diferentes
factores que pueden alterarla.
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3. FISICA DE LA DIFUSION GASEOSA
3.1 Base molecularPara que se produzca la difusión, es necesario que exista una fuente de energía
que permita el movimiento de las moléculas. En el caso de la difusión, la energía
necesaria procede del movimiento cinético de las propias partículas que se van a
difundir. Todas las moléculas experimentan movimiento cinético todo el tiempo,
excepto aquellas que se encuentran a temperatura de 0 absoluto, de otra forma
las moléculas están en movimiento continuo.
La difusión neta de un gas está determinada por el efecto de un gradiente de
concentración que produce un movimiento neto de las moléculas desde una zona
en donde su concentración es mayor hacia una zona donde su concentración sea
menor.
3.2 Presión parcial de un gasLa presión se produce a expensas de los múltiples impactos de las partículas en
movimiento contra una superficie. La presión de un gas contenido dentro de las
vías respiratorias y los alveolos es proporcional a la suma de los impactos de
todas las moléculas contra la superficie respiratoria o alveolar en un momento
dado, por lo tanto se puede afirmar que la presión de un gas es directamente
proporcional a la concentración del mismo.
El aire inspirado es una mezcla de diferentes gases (oxigeno, dióxido de carbono y
nitrógeno), y cada uno genera una presión específica sobre la superficie
respiratoria. La velocidad a la que puede difundir cada uno de estos gases es
proporcional a la presión que genera ese gas por sí solo, y eso es a lo que
llamamos presión parcial de un gas.
3.3 Presión parcial de un gas en un líquidoLos gases disueltos en los líquidos o tejidos corporales también ejercen una
presión específica de la misma manera que lo haría en su fase gaseosa. Sin
embargo la presión parcial de un gas disuelto no está determinada simplemente
por su concentración sino también por su coeficiente de solubilidad. La ley de
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Henry expone que entre más elevado sea el coeficiente de solubilidad mayor
podrá ser la concentración de un gas sin generar una presión parcial muy grande y
por el contrario, si el coeficiente de solubilidad es bajo, el gas tendrá una presión
parcial elevada a concentraciones bajas.
3.4 Difusión de gases entre su fase gaseosa y su fase disuelta.
La presión parcial de un gas, tanto en su fase gaseosa como en la disuelta,
provoca que las moléculas de este se muevan entre una y otra fase, es decir, el
gas difunde en ambas direcciones. La difusión neta está determinada por la
diferencia de presiones parciales. Si la presión parcial es mayor en la fase
gaseosa, el movimiento neto de moléculas será hacia los líquidos corporales. Por
otro lado, si la presión parcial es mayor en la fase disuelta, el movimiento neto del
gas será hacia los alveolos.
3.5 velocidad neta de difusión de un gas en un liquidoLa velocidad de difusión de un gas en un líquido está determinada por: la
solubilidad del gas en el líquido, el área transversal del líquido, la distancia que
debe difundir un gas, el peso molecular del gas y la temperatura del líquido.
4. COMPOSICION DEL AIRE ALVEOLAR
4.1 GeneralidadesEl aire alveolar no tiene las mismas concentraciones de gases que el aire
atmosférico por las siguientes razones: El aire dentro de los alveolos es sustituido
solo de manera parcial por aire atmosférico en cada respiración, el oxígeno está
siendo absorbido constantemente hacia la sangre pulmonar, el dióxido de carbono
esta siempre difundiendo desde la sangre hacia los alveolos y el aire atmosférico
(seco) es humidificado por las vías respiratorias antes de que llegue a los alveolos.
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4.2 Humidificación del aire en los alveolosTan pronto como el aire atmosférico entra a las vías respiratorias es expuesto a
los líquidos que recubren estas vías, lo que provoca que este aire se humidifique
totalmente por vapor de agua. Este vapor de agua diluye todos los gases del aire
inspirado disminuyendo de esta manera la presión parcial de cada uno de los
gases que lo componen.
4.3 Presión parcial del oxígeno en los alveolosLa concentración del oxígeno y también su presión parcial dentro de los alveolos
se encuentra determinada por: la velocidad de absorción de oxigeno hacia la
sangre y la velocidad de entrada de oxigeno nuevo a los alveolos mediante la
ventilación. Estos factores pueden ser alterados según los requerimientos del
organismo, por ejemplo durante el ejercicio.
4.4 Presión parcial del dióxido de carbono en los alveolosEl dióxido de carbono se forma continuamente debido al metabolismo corporal y
después se transporta por la sangre a los alveolos para posteriormente ser
desechado mediante la ventilación. Debido a lo anterior, la presión parcial de CO2
alveolar aumenta en proporción directa a la velocidad de excreción del dióxido de
carbono y disminuye inversamente proporcional a la ventilación alveolar.
5. DISUSION DE GASES A TRAVES DE LA MEMBRANA RESPIRATORIA
5.1 Unidad respiratoriaTambién denominado lobulillo respiratorio, está formado por un bronquiolo
respiratorio, los conductos alveolares, los atrios y los alveolos o sacos alveolares.
Las paredes alveolares son muy delgadas y están cubiertas por una densa red de
capilares interconectados formando en conjunto la membrana respiratoria o
membrana pulmonar.
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5.2 Membrana respiratoriaEs la membrana a través de la cual se lleva a cabo el proceso de hematosis, y en
ella podemos encontrar 6 diferentes capas:
Una capa liquida que tapiza el alveolo y que contiene factor surfactante,
que reduce la tensión superficial de este líquido.
El epitelio alveolar, formado por células epiteliales delgadas conocidas
como neumocitos tipo 1.
Una membrana basal epitelial.
El intersticio entre el epitelio alveolar y la membrana capilar.
La membrana basal del capilar.
La membrana formada por el endotelio capilar.
El grosor total de la membrana es de 0.2 µm. A 0.6 µm.
5.3 Factores determinantes de la velocidad de difusiónLos factores que determinan la velocidad a la que un gas difunde a través de la
membrana respiratoria son: el grosor de la membrana, el área superficial de la
membrana, el coeficiente de difusión del gas y la diferencia de presión parcial
entre ambos lados de la membrana.
5.4 Capacidad de difusiónDel oxígeno.
En el varón joven la capacidad de difusión del oxígeno en condiciones de reposo
es de 21 mL/min/mm Hg.
Durante el ejercicio intenso u otras situaciones que puedan aumentar el flujo
sanguíneo pulmonar y la ventilación alveolar, la capacidad de difusión puede
aumentar hasta un máximo de 65 mL/min/ mmHg.
Del dióxido de carbono
La capacidad de difusión del dióxido de carbono nunca se ha medido con
exactitud, debido a que este gas difunde con tanta rapidez que la presión parcial
del mismo en los alveolos no es muy diferente de la encontrada en la sangre. Sin
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embargo se ha podido calcular teóricamente que la capacidad de difusión del
dióxido de carbono es de 400 a 500 mL/min/mmHg durante el reposo, y durante el
esfuerzo de 1200 a 1300 mL/min/mmHg.
6. CONCLUSIONESLa hematosis es el proceso de intercambio gaseoso que se produce en los
capilares sanguíneos de los alvéolos mediante la difusión de gases: oxígeno y
dióxido de carbono. El intercambio gaseoso alveolo-capilar es de valor vital ya que
facilita continuamente a nuestro organismo el oxígeno necesario para el
metabolismo celular, al mismo tiempo que ayuda a eliminar los desechos
producidos por este mismo metabolismo, como el dióxido de carbono.
El conocimiento actual sobre la hematosis es muy extenso y sin embargo, aún
existen muchas cuestiones que resolver sobre este proceso, pero día con día se
van inventando procedimientos y mecanismos que nos ayudaran a resolverlas.
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7. FUENTES DE CONSULTA
Barret K., Boitano S., Barman S. & Brooks H. (2013). Ganong Fisiología Médica. México D.F.: McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S. A. de C. V.
Desola J.. (2008 , Septiembre 18). Enfermedad por descompresión. Medicina
subacuática, N° 1710, pp. 45-10
Guyton A. & Hall J. (2000). Tratado de fisiología médica. México D.F.: McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S. A. de C. V.
Noriega J. (2014). Intercambio de gases en el pulmón. Abril 1 de 2016, de Universidad de Cantabria Sitio web: http://ocw.unican.es/ciencias-de-la-salud/fisiologia-humana-2011-g367/material-de-clase/bloque-tematico-3.-fisiologia-del-aparato/tema-4.-intercambio-de-gases-en-el-pulmon/tema-4.-intercambio-de-gases-en-el-pulmon
