ELABORADO POR T.S.U. MARÍA TERESA GONZÁLEZ. OCUMARE 2012

1. Ventilación y mecánica respiratoria

2. Intercambio y transporte de gases

3. Regulación de la respiración

Etapas de la respiración

Respiración celular(mitocondria)

Intercambio de O2 y CO2 entre lasangre y los tejidos4

Transporte de O2 y CO2 entre lospulmones y los tejidos3

Intercambio de O2 y CO2 entre elaire del alveolo y la sangre

2

Etapas de la respiración externaVentilación, o intercambio de gas,entre la atmósfera y los alvéolospulmonares

1

Alvéolospulmonares

Atmósfera

O2 CO2

O2 CO2

Corazón

O2 CO2

O2 CO2

O2 + glucosa CO2 + H2O + ATPCélula

Circulación

sistémica

Circulación

pulmonar

¿Cuánto oxígeno llega a nuestras células?

O2O2 O2

Cantidad de O2en el exteriorEj: ALTITUD

Superficie deintercambioEj: EDEMA

Cómo es eltransporteEj: ANEMIA

O2

Cantidad de O2que llega alveoloEj: ESPACIOMUERTO

¿Cuánto oxígeno llega a nuestras células?

¿Cuál es la presión parcial del O2 a nivel del mar?

Patmosférica nivel del mar= 760 mm Hg

% O2 en la atmósfera que respiramos= 21%

PO2 en el aire que respiramos a nivel del mar760 mm Hg x 21/100= 159 mm Hg

Presión parcial=Patmosférica x (% del gas en la mezcla)

Cálculo de la presión parcial de un gas

Lo que determina la cantidad de O2 es su presión parcial

Aire mezcla de: 21% O2, 78% N2 y trazas de otros gases

Presión parcial del O2 en distintoscompartimentos

PO2 aire respirado= 150 mm Hg PO2 interior alvelo= 105 mm Hg

PO2 capilares pulmonares= 100 mm Hg

PO2 venas= 40 mm Hg

Intercambio de gases entre alveolos yeritrocitos

CO2

O2

Eritrocito

Inspiración:0.04% CO2

21% O2

Sangre con CO2Sangre con O2

Espiración:4% CO2

15% O2

Unido a la hemoglobina (oxihemoglobina)

98,5 % (=20 ml O2/100 ml sangre)

Disuelto en plasma

1,5 % (=0,3 ml O2/100 ml sangre)

Formada por 4 cadena proteicas (globinas)

Cada cadena de globina tiene un grupo hemo.

Cada Fe+2 puede unirse a una molécula de O2 (unióndébil, reversible, no covalente)

Cada molécula de hemoglobina puede transportarhasta 4 moléculas de O2

100

80

60

40

20

0Por

cent

aje

de s

atur

ació

n

20 40 60 80 100 120 140pO2 en solución (mm Hg)

tejidos pulmones20 ml/dl15 ml/dl

O2 cedido a los tejidosen reposo

O2 cedido a lostejidos en ejercicio

100

80

60

40

20

0Por

cent

aje

de s

atur

ació

n

20 40 60 80 100 120 140pO2 en solución (mm Hg)

CalorCO2H+ (acidosis)

Transporte de O2 en la sangre

HemoglobinaCada molécula tiene:- 4 cadenas proteicas(globinas 2α y 2β)con 1 grupo hemocada una

-4 Grupos Hemo(contiene Fe2+)

Transporte de O2:Disuelto en plasma (2%)Unido a Hemoglobina(98%)

Reacciones de carga y descarga

Oxihemoglobina(con O2)

Desoxihemoglobina(sin O2)

Reacción de descargaLos eritrocitos conoxihemoglobina descarganel O2 a los tejidos

Reacción de cargaLos eritrocitos condesoxihemoglobinaa su paso por los pulmonescaptan el O2

Afinidad de la hemoglobina y la mioglobina por el oxígeno

Mioglobina. Sistema de almacenaje de O2

Mioglobina•Aumenta en músculo esqueléticodurante la aclimatación a la altitud

70 % en forma de bicarbonato (anhidrasacarbónica)

20 % unido a hemoglobina (carbamino-Hb)

10 % disuelto en plasma

Hb-O2

CO2

O2

Anhidrasacarbónica

Tejidos corporalesCapilares sanguíneos

Transporte de CO2 en sangre

HbO2

10% Disuelto en plasma20% Combinado con la hemoglobina (HbCO2 carbaminohemoglobina)70% Como bicarbonato HCO-

3 disuelto en plasma

Hb

Transporte de CO2 en sangre

O2Hb-O2

CO2

O2

Anhidrasacarbónica

Alveolos pulmonaresCapilares sanguíneos

Alteraciones de la función de la hemoglobina

Carboxihemoglobina (unida a CO)<3% y 10% en fumadores>30% envenenamiento por CO>50% mortal

Metahemoglobina (oxidada)<3% en individuos sanos>70% mortal

1.Alteraciones en las características de la hemoglobina

Anemia

PolicitemiaElevada altitudDopaje por eritropoyetina/andrógenosEnfermedades cardiorrespiratorias

2. Alteraciones de la cantidad de hemoglobina

A 9000 mtPO2 sangre ~ 19 mm Hg

DEPORTES DE MONTAÑA.El problema de la falta de oxígeno

A 5 mt de profundidadPO2 sangre~200 mm Hg)

A nivel del marPO2 sangre ~ 100 mm Hg

¿Cual es el principal problemafisiológico asociado a la altitud?

pO2

•Nivel del mar………150 mm Hg………………100 mm Hg.

•3000 m…………………110 mm Hg……………70 mm Hg

•8848 m………………….43 mm Hg………………20 mm Hg

PO2 en aire inspirado

Hb saturada

Límite deportesDe competición

PO2 en capilares pulmonares

100

80

60

40

20

0Por

cent

aje

de s

atur

ació

n

20 40 60 80 100 120 140pO2 en solución (mm Hg)

Buceo: el problema de respirar aire a elevadapresión

Por debajo de – 30 metros el aire empieza a ser tóxicopor efecto elevada disolución de nitrógeno que esnarcótico PROBLEMA DE TIEMPO DE INMERSIÓN.

Por debajo de – 66 metros el aire empieza a ser tóxicopor la elevada disolución del oxígeno que empieza a sertóxicoPROBLEMA DE LA PROFUNDIDAD.

•Presión:•Nivel del mar, P=760 mm Hg = 1 atmósfera= 1 ATA•Bajo el agua, P= 1 ATA + 1ATA por cada 10 metros deprofundidad

•Mezcla de gases en la atmósfera (y en la botella de aire comprimido):78% N2 y 21% O2

Un ascenso rápido sin expulsarel aire puede elevar mucho elvolumen de aire en lospulmones

Neumotórax por rotura del tejido pulmonar en elbuceo

Profundidad 50mtP=6 atmV pulmón= 3 L

Profundidad 20mtP=3 atmV pulmón= 3x2=6 L

Síndrome de sobreexpansión pulmonar.Los pulmones se rompen por aumento de volumen ydejan entrar aire al espacio pleural, produciéndoseneumotórax.