RESPI 3 - Difusión
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¿Qué es la difusión de gases a nivel alveolar?
Transporte de sustancias a través de una membrana Depende de un gradiente de concentración o presiones parciales Es una medida de conductancia
Enumere los componentes de la membrana hemato-alveolar desde el alveolo hacia la sangre.
Fluido surfactante Epitelio alveolar (neumonocitos) Membrana basal del epitelio alveolar Intersticio Membrana basal del endotelio Endotelio Plasma Glóbulo rojo
¿De qué factores depende la difusión de gases?
Membrana (ley de Fick): generalmente no es importante en condiciones normales Componente sanguíneo: Tasa de reacción a la hemoglobina (0.3s) Volumen capilar (puede variar de 70ml a 200ml)
Enuncie la Ley de Fick para la difusión de gases.
Tasa de difusión = (A · ΔP · α) / e Donde: A: área de intercambio ΔP: variación de presión parcial entre alveolo y capilar α: coeficiente de difusión o solubilidad e: espesor de la membrana
¿Cuál es el área de intercambio gaseoso en los pulmones?
Aproximadamente 70 m², comparable a la medida de una cancha de tenis.
¿Qué factores afectan la difusión según las características físicas del gas?
Peso molecular (PM): difusión inversamente proporcional a √PM Capacidad de disociación del gas: según la ley de Henry
Compare la solubilidad del CO2 con la del O2.
El CO2 es aproximadamente 20 veces más soluble que el O2.
Describa el proceso de difusión del O2 desde el alveolo hasta el capilar.
Atraviesa la membrana alveolar por flujo difusivo Se une a la Hb (no genera Pp en sangre) Cuando la Hb está saturada, genera Pp en sangre El flujo difusivo depende del flujo sanguíneo
¿Cuál es la duración del paso de la hemoglobina por el capilar y cuánto tarda en hacer contacto con el O2?
Duración del paso por el capilar: 0.75 segundos Tiempo de contacto con O2 (tasa de reacción): 0.3 segundos
¿Qué es el margen de seguridad en la difusión de O2?
Es el tiempo restante después de que la Hb hace contacto con el O2, necesario para compensar posibles alteraciones en la difusión.
¿Cómo se caracteriza el O2 en términos de dependencia de flujo?
El O2 es un gas predominantemente flujo dependiente o de perfusión limitada.
Describa el proceso de difusión del óxido nitroso (N2O).
No se une a la Hb Entra en plasma y citoplasma del eritrocito La presión capilar de N2O aumenta rápidamente Alcanza equilibrio en el 10% del tramo capilar Es un gas flujo dependiente
¿Cómo se caracteriza la difusión del monóxido de carbono (CO)?
Se une a la Hb con 200-300 veces más afinidad que el O2 La difusión es lenta y la unión a Hb es muy fuerte La presión parcial en sangre apenas se modifica Es un gas membrana dependiente o difusión limitada
¿Cuál es el valor normal de la capacidad de difusión del CO?
25 ml/min/mmHg
¿Cuáles son las dos formas de transporte de O2 en la sangre?
Unido a la hemoglobina dentro del eritrocito (>98%) Disuelto en la fase acuosa del plasma y citoplasma del glóbulo rojo (1.5%)
¿Cuál es la concentración promedio de hemoglobina en una persona adulta?
Aproximadamente 15 g/dL
¿Qué es la capacidad de O2 y cuál es su valor aproximado?
Definición: Cantidad de O2 que la Hb puede transportar si estuviera saturada al 100% Valor aproximado: 20.1 vol% (20.1 ml de O2 por 100 ml de sangre)
¿Cuál es la saturación normal de la hemoglobina en sangre arterial?
98%
Calcule la cantidad arterial de O2 considerando una capacidad de O2 de 20 vol% y una saturación del 98%.
Cantidad arterial de O2 = (Saturación Hb · Capacidad O2) + O2 disuelto = (0.98 · 20 vol%) + 0.3 vol% = 19.8 vol%
¿Cuánto O2 disuelto hay en sangre arterial con una PO2 de 100 mmHg?
0.3 ml O2 / 100 ml sangre
¿Cuánto O2 disuelto hay en sangre venosa con una PO2 de 40 mmHg?
0.12 ml O2 / 100 ml sangre
Qué es la diferencia arterio-venosa de O2 y cuál es su valor típico?
Definición: La diferencia arterio-venosa de oxígeno (A-V O2) se refiere a la diferencia en el contenido de oxígeno entre la sangre arterial y la sangre venosa. Esta medida es importante para evaluar la extracción de oxígeno por parte de los tejidos. Valor típico: 5 vol%
¿Cuál es la extracción tisular típica de O2?
25%
Describa la estructura de la hemoglobina.
Hemoproteína de estructura cuaternaria Consta de cuatro subunidades Cada subunidad posee un grupo hemo
¿Cuáles son los tipos principales de hemoglobina y su composición?
Hemoglobina adulta (HbA): dos cadenas α y dos cadenas β (2α2β) Hemoglobina fetal (HbF): dos cadenas α y dos cadenas γ (α2γ2)
¿Qué característica distingue a la hemoglobina fetal?
Tiene mayor afinidad por el oxígeno que la hemoglobina del adulto.
Describa la curva de disociación de la hemoglobina
Curva sigmoidea Muestra la afinidad de la Hb por el O2 a medida que aumenta la PO2 Refleja el cambio conformacional de la Hb entre estados oxigenado y desoxigenado
¿Qué son los estados R y T de la hemoglobina?
Estado R (relajado): forma oxigenada Estado T (tenso): forma desoxigenada
¿Qué es la P50 en la curva de disociación de la hemoglobina?
Definición: La P50 es la presión parcial de oxígeno (PO2) a la cual la hemoglobina está saturada al 50% con oxígeno Valor normal: 26 mmHg
¿Cómo se relaciona la P50 con la afinidad de la Hb por el O2?
La P50 es inversamente proporcional a la afinidad de la Hb por el O2. Una P50 baja indica una alta afinidad de la Hb por el O2. Una P50 alta indica una baja afinidad de la Hb por el O2. Valor normal: El valor normal de P50 a 37°C y pH 7.4 es aproximadamente 26-27 mmHg.
Enumere los factores que disminuyen la afinidad de la Hb por el O2.
Aumento de la concentración de H+ Aumento de la PCO2 Aumento de la temperatura Aumento de la concentración de 2,3-difosfolicerato (2,3-DPG)
¿Qué es el efecto Bohr?
Disminución de la afinidad de la Hb por el O2 debido al aumento de PCO2 y disminución del pH a nivel tisular. Principales características: Un aumento en la PCO2 o una disminución del pH (acidosis) disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. Esto desplaza la curva de disociación de la oxihemoglobina hacia la derecha. Como resultado, para una PO2 dada, la hemoglobina libera más oxígeno. Importancia fisiológica: En los tejidos metabólicamente activos, donde el CO2 es alto y el pH es ba…
Explique el mecanismo del efecto Bohr.
CO2 entra en eritrocitos y forma ácido carbónico Disminuye el pH intracelular La disminución del pH reduce la afinidad de la Hb por el O2
¿Qué es el efecto Haldane?
La colaboración de la hemoglobina desoxigenada en el transporte del dióxido de carbono. Principales características: La desoxigenación de la hemoglobina aumenta su capacidad para transportar CO2. La hemoglobina desoxigenada puede transportar más CO2 que la oxihemoglobina. Importancia fisiológica: En los tejidos, donde la hemoglobina libera O2, aumenta su capacidad para captar CO2. En los pulmones, donde la hemoglobina se oxigena, se facilita la liberación de CO2.
Enumere las tres formas de transporte de CO2 de los tejidos a los pulmones.
Como bicarbonato (HCO3-) Como CO2 disuelto Formando compuestos carbamínicos
¿Cómo se forman los compuestos carbamínicos?
Por la unión covalente del CO2 a los grupos amino de una proteína, principalmente la hemoglobina.
¿Cómo afecta la desoxigenación de la Hb al transporte de CO2?
La Hb desoxigenada es más alcalina Puede asociarse a más H+ provenientes de la disociación del ácido carbónico Facilita la hidratación y disociación del CO2 Forma más fácilmente carbamín-Hb
¿Qué es el delivery o oferta distal de O2?
Cantidad de O2 que se ofrece a un tejido por minuto.
¿Cuál es el valor típico de oferta distal de O2?
Aproximadamente 1 litro de O2 por minuto.
Enuncie la ecuación de Fick para el consumo de O2.
VO2 = D(a-v)O2 · VM Donde: VO2: O2 consumido D(a-v)O2: Diferencia arterio-venosa de O2 VM: Volumen minuto cardíaco
¿Cuál es la extracción tisular típica de O2 y cómo se calcula?
Valor típico: 25% Cálculo: (VO2 / DO2) · 100
¿Cómo se compara la extracción de O2 en la circulación coronaria con el resto del organismo?
Circulación coronaria: extracción máxima (80%) Resto del organismo: típicamente 25%
¿Qué es la conductancia en el contexto de la difusión de gases?
Es una medida de la permeabilidad de los iones a través de las membranas celulares, expresada como 1/R (resistencia).
¿Cómo afecta el peso molecular de un gas a su difusión según la ley de Graham?
La difusión es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del peso molecular.
¿Qué establece la ley de Henry sobre la disociación de gases?
La disociación de un gas es directamente proporcional a su presión parcial y su solubilidad en agua.
¿Cómo afecta la altura a la difusión de O2?
Disminuye la presión barométrica y la PO2 ambiente Reduce la PO2 alveolar y la PO2 en sangre venosa mixta Disminuye el gradiente de PO2 alveolo-capilar Compromete el efecto cooperativo de la Hb
¿Qué es el 2,3-DPG y cómo afecta la afinidad de la Hb por el O2?
2,3-difosfoglicerato Su unión a la Hb desestabiliza la interacción con el O2 Favorece la remoción de O2 en los tejidos periféricos
¿Cómo cambia la concentración de 2,3-DPG en diferentes condiciones?
Aumenta en hipoxia crónica (altura, enfermedad pulmonar crónica) Disminuye en sangre almacenada en bancos de sangre
¿Cómo se relaciona la HbF con el 2,3-DPG?
Las cadenas γ de la HbF unen 2,3-DPG menos ávidamente que las cadenas β de la HbA Resulta en una mayor afinidad de la HbF por el O2
¿Qué ocurre con la difusión de O2 durante el ejercicio intenso?
El gasto cardíaco aumenta hasta 5 veces El tiempo de contacto de la sangre en capilares pulmonares disminuye La PO2 aún alcanza equilibrio con el aire alveolar al final del capilar en individuos sanos
¿Cómo afecta una enfermedad respiratoria crónica a la difusión de O2?
Aumenta el espesor de la barrera hematogaseosa Reduce la capacidad de difusión (DPO2) Puede causar que el transporte de O2 se vuelva limitado por difusión
¿Qué es la capacidad de difusión pulmonar (DL)?
Es una medida de la facilidad con la que los gases pueden difundirse a través de la membrana alvéolo-capilar.
¿Cómo se calcula la capacidad de difusión del CO (DLCO)?
DLCO = VCO / (PACO - PcCO) Donde: VCO: consumo de CO PACO: presión alveolar de CO PcCO: presión capilar de CO
Describa brevemente la técnica de estado estacionario para medir la DLCO.
El sujeto respira una mezcla de aire con 0.1-0.2% de CO Se estabiliza la PACO Se calcula el consumo de CO por la diferencia entre CO inspirado y espirado Se mide directamente PACO en una muestra de aire alveolar
Explique la técnica de respiración única para medir la DLCO.
El sujeto realiza una inspiración máxima de aire con CO (0.3%) y helio Mantiene la respiración por 10 segundos Se usa helio para calcular la dilución de CO en el alvéolo Se mide la concentración de CO antes y después de la dilución
¿Qué factores pueden aumentar la DLCO?
Ejercicio Posición supina Aumento del volumen sanguíneo pulmonar Policitemia
¿Qué factores pueden disminuir la DLCO?
Enfisema Fibrosis pulmonar Anemia Edad avanzada
¿Cómo afecta la anemia a la difusión de O2?
Reduce la cantidad de hemoglobina disponible Disminuye la capacidad de transporte de O2 Puede resultar en una menor DLCO
¿Cómo afecta la ventilación-perfusión (V/Q) a la difusión de gases?
Áreas con baja V/Q tienen menor PO2 alveolar, reduciendo la difusión de O2 Áreas con alta V/Q tienen mayor PO2 alveolar, pero pueden tener menor perfusión El desajuste V/Q puede llevar a una difusión ineficiente
¿Qué es el shunt y cómo afecta la oxigenación?
Es el paso de sangre venosa a la circulación arterial sin oxigenarse Reduce la PaO2 (presión arterial de O2) No se corrige completamente con el aumento de FiO2 (fracción inspirada de O2)
¿Cómo se adapta el cuerpo a la hipoxia crónica en términos de transporte de O2?
Aumenta la producción de eritropoyetina Incrementa la cantidad de glóbulos rojos (policitemia) Aumenta la concentración de 2,3-DPG en los eritrocitos Puede ocurrir hiperventilación crónica
¿Qué es la metahemoglobina y cómo afecta el transporte de O2?
Es una forma oxidada de la hemoglobina (Fe3+ en lugar de Fe2+) No puede unir O2 Reduce la capacidad de transporte de O2 de la sangre
¿Qué es la hiperventilación y cómo afecta el transporte de CO2?
Es un aumento de la ventilación por encima de las necesidades metabólicas Disminuye la PCO2 arterial Puede llevar a alcalosis respiratoria
¿Cómo se adapta el cuerpo a la hipercapnia crónica?
Aumenta la reabsorción renal de bicarbonato Se produce una compensación metabólica de la acidosis respiratoria Puede ocurrir una desensibilización de los quimiorreceptores centrales al CO2