Transporte de gases - biblioceop · 2011-02-22 · Curva de disociación de la hemoglobina en los...

Transporte de gasesTransporte de gases

Transporte del OxígenoTransporte del Oxígeno

CadenaCadenapolipeptídicapolipeptídica

Grupo Grupo HemHem

HierroHierro

1 g 1 g HbHb 1.39 ml O1.39 ml O2215 g 15 g HbHb 20.8 ml O20.8 ml O22

20 ml O2 / 100 ml 20 ml O2 / 100 ml 1.000 ml O1.000 ml O2 2 /5 litros/5 litros

Consumo basal (en reposo):

25% del O2 circulante

Consumo máx: 75% del O2 circulante

Curva de disociación de la

Hemoglobina

Satu

raci

ón d

e la

hem

oglo

bina

(%)

Curva de disociación de la HB:Curva de disociación de la HB:

Efecto de la tº, Efecto de la tº, pHpH, PCO, PCO22, 2, 2--3DPG3DPG

> PCO2> PCO2> tº> tº

< < pHpH22--3 DFG3 DFG

< PCO2< PCO2< tº< tº

> > pHpH

Efecto de Temperatura, CO2 y pH en la curva de disociación de Hemoglobina

Curva de disociación de la hemoglobina en los capilares pulmonares y en los capilares tisulares

Curva izquierda: capilares pulmonares.

Curva derecha: capilares tisulares.

PCO2, concentración de H+ y la temperatura son más elevados en los capilares tisulares, lo que hace que disminuya la afinidad de la Hb por el O2, y se cede más O2 a los tejidos. En consecuencia, por cada 100 dL de sangre que perfunden los tejidos, se descargan 6 ml más de O2 de la sangre a los tejidos (V1 y V2)

Transporte del COTransporte del CO22

DisueltoDisueltoUnido a Unido a proteinasproteinas ((carbaminocarbamino))

Protones (Disociación de hemoglobina)Protones (Disociación de hemoglobina)

COCO22 COCO22

COCO22

COCO22

COCO22

+ H+ H2200 HH22COCO33ACAC

HCOHCO33-- + H+ H++HCOHCO33

--

NaNa++ ClCl-- ClCl--

HbHb--OO22

HbHb--

OO22OO22

CarbaminoCarbamino

CarbaminoCarbamino--HbHb

CélulaCélula Glóbulo rojoGlóbulo rojo

Importancia relativa del

mecanismo de transporte de

O2 y CO2

En los tejidos

En los pulmones

Efecto Haldane

Relación del transporte de

CO2 y saturación de

la Hemoglobina:

a mayor saturación de la Hb, menor transporte de CO2

Efecto Haldane en el organismo

En los capilares tisulareshay baja PO2 (A), aumentando la afinidad de la Hb por CO2.

Cuando llega la sangre a los capilares pulmonares (B) la PO2 aumenta, disminuye la afinidad de la Hb por el CO2, y entrega el CO2 (C).

Llega la sangre nuevamente a los capilares tisulares (D), donde disminuye la PO2, pasa a (A) y capta CO2

CO2 + H20 ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Alcalosis respiratoria: Hiperventilación

Acidosis respiratoria: Hipoventilación

Alcalosis/Acidosis metabólica

ac

Equilibrio ácido-base

SituaciónSituación PCOPCO22 HH22COCO33 HCOHCO33-- HH++ pHpH

AcidosisAcidosis >> >> >> >> <<RespiratoriaRespiratoria

AlcalosisAlcalosis << << << << >>RespiratoriaRespiratoria

AcidosisAcidosis = (<)= (<) = (<)= (<) << >> <<MetabólicaMetabólica

AlcalosisAlcalosis = (>)= (>) = (>)= (>) >> << >>MetabólicaMetabólica

Regulación del Regulación del pHpH

Volumen corriente: 500 ml

Frecuencia respiratoria: 15 min

Ventilación pulmonar:7500 ml/min

Espacio muerto: 150 ml

VC alveolar: 350 ml Ventilación alveolar:5000 ml/min

Perfusión: 5 l/min

Relación V / Q = 1

Relación Ventilación / Perfusión

Ventilación es mayor que perfusión

perfusión es mayor que VentilaciónPO2 PO2

Patrones de flujo en la circulación pulmonar

Capilares no serán perfundidos

Capilares oscilan entre estados cerrado y abierto

Capilares siempre abiertos

PO2 = 100 mmHg

PCO2 = 40 mmHg

PO2 > 100 mmHg

PCO2 < 40 mmHg

PO2 < 100 mmHg

PCO2 > 40 mmHg

Buena VBuena VMala QMala Q

Mala VMala VBuena QBuena QRelación V/Q

PO2 100 mmHgPCO2 40 mmHg

PO2 40 mmHgPCO2 45 mmHg

PO2 160 mmHgPCO2 <0 mmHg

PO2 40 mmHgPCO2 45 mmHg

PO2 40 mmHgPCO2 45 mmHg

PO2 160 mmHgPCO2 0 mmHg

PO2 160 mmHgPCO2 <0 mmHg

POPO22 y PCOy PCO22 en diferentes segmentosen diferentes segmentos

Autorregulación

El flujo sanguíneo se regula mediante vasoconstricción de los capilares que irrigan alvéolos mal ventilados, disminuyendo su perfusión.

CIRCULACIÓN PULMONAR

• Circulación pulmonar: relacionada con el sistema de intercambio gaseoso

• Circulación bronquial: abastece de sangre arterial al pulmón para las necesidades de sus células

• Ambos sistemas producen uniones (anastomosis), lo que hace que la sangre de la vena pulmonar, es decir la que se ha oxigenado, no esté oxigenada al 100%.

Centro respiratorioCentro respiratorio

ReceptoresReceptores EfectoresEfectores

Control de la ventilaciónControl de la ventilación

Centro Centro ventilatorioventilatorio

Centro Centro PneumotáxicoPneumotáxico

N. N. InspiratoriasInspiratorias N. EspiratoriasN. Espiratorias

Centro Centro ApneusicoApneusico

+ -

-

Centro Apnéusico: estimula neuronas del Grupo Respiratorio Dorsal (GRD: centro inspiratorio), el que, mediante depolarizaciones alternadas, envía impulsos a músculos inspiratorios. La espiración es pasiva en la respiración reposada, encontrándose las neuronas del Grupo Respiratorio Ventral (GRV: centro espiratorio) inactivas.

Respiración forzada: activación de neuronas del GRV, que envían impulsos activando músculos de la espiración.

Los centros respiratorios del bulbo interactúan con los centros medulares, otorgando un patrón de respiración regular.

Centro Neumotáxico: limita inspiración, inhibiendo al centro apneusico.

Influencias sobre los centros respiratorios medulares

(+) Influencias exitatorias: aumentan frecuencia de los impulsos a los músculos de la respiración, produciendo respiraciones más rápidas y profundas.

(-) inhibición: efecto inverso.

(±) impulsos excitatorios o inhibitorios, dependiendo de losreceptores o regiones del cerebroque activan.

Efecto más importante

Principal estimulador de la

ventilación

Aumento del CO2

QuimioreceptoresQuimioreceptores centralescentrales

QuimioreceptoresQuimioreceptores centralescentrales

QuimioreceptoresQuimioreceptores Periféricos: Periféricos:

Efecto de la PCOEfecto de la PCO22 y el y el pHpH

QuimioreceptoresQuimioreceptores Periféricos: Periféricos:

Efecto del Efecto del pHpH (acido láctico)(acido láctico)

QuimioreceptoresQuimioreceptores Periféricos: Periféricos:

Efecto de la POEfecto de la PO22

Otros Reflejos

Hering–Breuer: recept. estiram. en pulmónRecept. piel: (+) frío, dolor, fricciónRecept. vías aéreas: (-) tragar, sumergirse

(+) tos, estornudosBarorreceptores: (-) retorno venosoRecept. estiram. msc. y artic: (+) ejercicio

Bronquios y Bronquiolos : Musculatura lisa.

Parasimpático: broncoconstricción

Simpático: modula broncoconstricción.

Catecolaminas circ.: broncodilatación (β2)

Sustancias irritantes: broncoconstricción

Histaminas: broncoconstricción

Otros factores que afectan la ventilaciónOtros factores que afectan la ventilación

VoluntarioVoluntarioDolor, emocionesDolor, emociones

irritantesirritantes

HiperinsuflaciónHiperinsuflación

a. contracción del músculo liso bronquial b. secreción bronquial: acumulación c. SNA: Efecto sobre secreción y contracción del msc liso.

parasimpático(muscarinic)

broncoconstricciónaumenta secreción

Raw ⇑

simpático(β2)

broncodilatacióndisminuye secreción (?)

Raw ⇓

d. irritantes: estimulan secreción; pueden causar broncoconstriccióne. inflamación: estimula secreción, pueden causar edema e inflamación (broquiolitis)f. reflejos: traqueal y bronquial g. temperatura: inspiración de aire frío puede causar contracción msc liso h. agentes que actúan directamente sobre la msc lisa bronquial

1) constrictores: histamina, acetilcolina2) dilatadores: epinefrina, atropina, CO2

FactoresFactores queque reducenreducen el el calibrecalibre e e incrementanincrementanla la resistanciaresistancia de de laslas vvííasas aaééreasreas

parasimpático(muscarinic)

broncoconstricciónaumenta secreción

Raw ⇑

simpático(β2)

broncodilatacióndisminuye secreción (?)

Raw ⇓

Tos: Inspiración profunda, cierre de la glotis espiración forzada desde los pulmones. Apertura violenta de la glotis. Expulsión departículas y mucus desde el tracto respiratorio inferior.

Estornudo: Similar a la tos, pero con la úvula que cierra el paso hacia la cavidad oral. Aire sale por la nariz y la boca. Despeja vías aéreas superiores.

Llanto y Risa: Respuestas emocionales. Inspiración, seguida de liberación del aire en una serie de espiraciones cortas.

Hipo: Inspiraciones sorpresivas producto de espasmos del diafragma. Se presume que se debe a irritación del diafragma o nervio frénico.

Suspiro: Inspiración muy profunda. Ventilación de todos los alvéolos, lo que no ocurre durante la respiración en reposo.

Ayuda a la prensa abdominal: Inspiración profunda y retención del aire.