Slide 1:1 MEZCLA DE GASES. INTERCAMBIO GASEOSO Y TRANSPORTE EN LA SANGRE


MEZCLA DE GASES :2 MEZCLA DE GASES


Slide 3:3 Ley de Dalton de las presiones parciales Las leyes de los gases se aplican a las mezclas de gases. Presión parcial: Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión igual a la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.


Slide 4:4 Ley de Dalton (Ley de las Presiones parciales) Ptot = PA + PB + PC + … La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las Presiones parciales (Pi).


COMPOSICION DE LA ATMOSFERA :5 COMPOSICION DE LA ATMOSFERA


DIFUSIÓN Y EFUSIÓN :6 DIFUSIÓN Y EFUSIÓN


Slide 7:7 Efusión Difusión


LEY DE DIFUSIÓN DE GRAHAM :8 LEY DE DIFUSIÓN DE GRAHAM “LA VELOCIDAD DE DIFUSIÓN DE UN GAS ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RAÍZ CUADRADA DE SU DENSIDAD” Vd a 1/ d ½ A mayor densidad, mas le cuesta difundir al gas ( difunde a menor velocidad)


LEY DE HENRY :LEY DE HENRY 9


Slide 10:A TEMPERATURA CONSTANTE, LA SOLUBILIDAD DE UN GAS ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA PRESION PARCIAL QUE EL GAS EJERCE SOBRE EL LIQUIDO. C = a . Pi C = solubilidad. (vol de gas /vol de agua) a = coef. de solubilidad del gas a cierta T. (ml de gas.ml-1 de agua. atm -1) Pi = Presión Parcial del gas. (atm) 10


Ejemplo: solubilidad de O2 en plasma. :Ejemplo: solubilidad de O2 en plasma. a= 0,024 ml de O2.ml-1.atm-1 (a 37 °C) A 1 atm de presión: C = (0,024 ml de O2.ml-1de plasma.atm-1 )x 1 atm C = 0,024 ml de O2 / mL de plasma. 11


Slide 12:A la Presión de los Alveolos (100 mmHg =0,132 atm) C = (0,024 ml/ml.atm). 0,132 atm C = 0,003 ml de O2/ml de plasma En ml de O2/L de plasma: C= 3 ml de O2/L de plasma 12


Slide 13:El hombre tiene 5L de sangre aprox. de la cual el HEMATOCRITO es 45%. Hematocrito= 5 L x 45% = 2,25 L 100% La fracción liquida (plasma) es de: Vol de Plasma=5L – 2,25L = 2,75 L Como la solubilidad de O2 era 3 ml/L de plasma, en la sangre circula: 3 x 2,75 ml = 8,25 ml de O2 ¡cantidad muy baja! 13


TRANSPORTE E INTERCAMBIO DE GASES :TRANSPORTE E INTERCAMBIO DE GASES 14


¿Por qué respiran los animales? :¿Por qué respiran los animales? C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O El O2 es necesario para el metabolismo aeróbico. Debe existir un sistema que transporte los gases. El CO2 se elimina en la respiración. Cociente Respiratorio: 15 CR = CO2 producido O2 consumido


Slide 16:16 AURICULA IZQ. VENTRICULO IZQ. AURICULA DER. VENTRICULO DER.


Slide 17:17


INTERCAMBIO DE GASES EN LOS ALVEOLOS :INTERCAMBIO DE GASES EN LOS ALVEOLOS 18


Slide 19:19


Slide 20:Limitado por Perfusión TRANSFERENCIA DE GASES


DIFUSIÓN :DIFUSIÓN Es el fenómeno por el cual el O2 y el CO2 pasan a través de la membrana alvéolo-capilar. Los gases difunden de un lugar de mayor presión parcial a otro de menor, estableciéndose un gradiente o diferencia de presión. 21


Slide 22:22


LEY DE FICK PARA LA DIFUSIÓN DE GASES :LEY DE FICK PARA LA DIFUSIÓN DE GASES Jneto O2 = D . A . PO2(alv) – PO2(cap) Dx J= flujo neto de O2. D= constante de difusión. A= área (60 m2 para todos los alveolos) PO2(alv)= Presión Parcial alveolar (100 mmHg). PO2(cap)= Presión Parcial en capilar (40 mmHg). Dx= grosor de la barrera Hemato-alveolar. 23


Conclusiones de la Ley de Fick :Conclusiones de la Ley de Fick El flujo neto de O2 aumenta con: La diferencia de presión Alveolo-Capilar. El Área de intercambio. (inspiración) 24


TRANSPORTE DE OXIGENO :TRANSPORTE DE OXIGENO 25


Slide 26:El transporte de oxígeno por la sangre es esencial para un correcto metabolismo celular en todos los tejidos del organismo. El O2 es transportado bajo dos formas: Un pequeño porcentaje circula disuelto en el plasma, debido a que su solubilidad en el mismo es muy baja (3 ml de O2 en 1 L de sangre arterial). El restante 97% es transportado en unión reversible con la hemoglobina. TRANSPORTE DE OXIGENO EN LA SANGRE


ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES :ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES Capacidad de O2 de la Hb: Es la cantidad de O2 que se combina con la Hb a presiones parciales de O2 (PO2) elevadas. 1 g de Hb transporta 1,34 ml de O2 y como en la sangre la Hb se halla en una concentración normal de 15 g/100ml, la capacidad será igual a : 1,34 × 15 = 20,1 ml de O2/100 ml.


Slide 28:28


Usemos la curva para seguir la ruta del O2 desde los pulmones a los tejidos… :Usemos la curva para seguir la ruta del O2 desde los pulmones a los tejidos… La curva expresa la relación que existe entre la PO2 (eje horizontal) y el % de saturación de la Hb (eje vertical). A una PO2 normal en sangre arterial (95 mmHg) el % de saturación de la Hb es del 97%. Cuando la PO2 aumenta por encima de 100 mmHg, la Hb no puede combinarse con mayor cantidad de O2.


Slide 30:A una PO2 entre 100 y 70 mmHg se producen pocos cambios en la cantidad de O2 captado por la Hb. Esto se grafica como la zona plana de la curva. Aquí, el descenso de la PO2 disminuye la saturación de O2 sólo un 5% aproximadamente. Con una PO2 entre 40 y 10 mmHg la curva se vuelve descendente, favoreciendo así la liberación de O2 de la Hb en los tejidos. Esta PO2 es la que hallamos en tejidos que poseen un alto y activo metabolismo.


Slide 31:Lo más llamativo es que : La curva presenta una forma sigmoidea (en forma de S). ¿Por qué sucede esto? Esto se debe a que la afinidad de la Hb por el O2 no es la misma en todo el rango de PO2. Se puede ver que para PO2 bajas, la afinidad es baja, y cuando la PO2 se eleva, la afinidad es mayor.


¿Qué ventajas fisiológicas piensas que tiene esta situación? :¿Qué ventajas fisiológicas piensas que tiene esta situación? La parte superior de la curva, casi plana, ayuda a la difusión del O2 a través de la barrera hemato-alveolar y de esta manera, aumenta la carga de O2 por la sangre. Una ventaja adicional, es que las pequeñas disminuciones de la PO2 del gas alveolar apenas afectan el contenido de O2 de la sangre arterial y en consecuencia la cantidad de O2 disponible para los tejidos no varia. La parte inferior más empinada, significa que los tejidos periféricos pueden extraer gran cantidad de O2 con sólo una pequeña disminución de la PO2 tisular.


Slide 33:El % de saturación (eje y) es la fracción de centros de unión de O2 ocupados y puede oscilar desde 0 (todos los centros están vacíos) hasta 100 (todos están ocupados) y PO2 (x) es la presión parcial de O2. La curva es hiperbólica, su saturación cambia rápidamente con los cambios de PO2. En los tejidos, la mioglobina capta O2 de la Hb y lo cede a las mitocondrias. Además, para cualquier PO2 dada, la saturación de la mioglobina es siempre mayor que la de la Hb, deduciéndose que tiene mayor afinidad por el O2. HEMOGLOBINA Y MIGLOBINA


Transporte de O2 en sangre :Transporte de O2 en sangre Difusión de oxígeno desde los capilares hacia el intersticio y las células. Efecto del flujo Efecto del metabolismo 0 20 40 60 80 100 Ext. arterial Ext. venoso PO2= 95 mmHg 40 mmHg 23 mmHg PO2= 40 mmHg vena c.plm. arteria c. per. vena


TRANSPORTE SANGUINEO DE GASES :TRANSPORTE SANGUINEO DE GASES TRANSPORTE DE OXÌGENO: 97% como Oxihemoglobina. Solo un 3%: disuelto en plasma.(PO2) Cuando la saturación de hemoglobina con oxígeno es del 100% : 1 gramo de Hgb contiene 1,34 ml de O2 Con 15 gr de Hgb /100 ml de sangre 1,34 ml x 15 gr = 20,1 ml de O2 x 100 ml sangre.


ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA :ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA


ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA :ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA La molécula de Hemoglobina (Hgb): 4 CADENAS PROTEÌNICAS: 2 alfa (a) y 2 beta (ß) 4 GRUPOS HEM: Grupo porfirìnico + Hierro ferroso (Fe++). Sitio de unión al Oxígeno (O2) Cada cadena de proteína está unida a un grupo HEM.


TIPOS DE HEMOGLOBINA :TIPOS DE HEMOGLOBINA DEL ADULTO: HgbA: 2a2ß FETAL: HgbF: 2a2? METAHEMOGLOBINA: Fe +++(iòn ferrico) no transporta oxígeno. DEXOSIHEMOGLOBINA: Afinidad Hgb-O2 disminuida, Hgb desaturada. CARBOXIHEMOGLOBINA: (Hgb - CO): Unida a monóxido de Carbono (CO): Afinidad por el CO > afinidad por O2 (250 veces)


CURVA DE SATURACION DE LA Hgb :Presión de Oxígeno en sangre (PO2) (mmHg) CURVA DE SATURACION DE LA Hgb


CURVA de DISOCIACION O SATURACION DE LA HEMOgLObINA :CURVA de DISOCIACION O SATURACION DE LA HEMOgLObINA


Disociación Hemoglobina :Disociación Hemoglobina


Disociación Hemoglobina :Factores que afectan la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno: Efecto del pH y el dióxido de carbono Efecto de la temeperatura Efecto del 2,3 DPG Otros: Anemia Metahemoglobina Mioglobina Cianosis Disociación Hemoglobina


Concentracion de la Hb :Concentracion de la Hb Anemia Policitemia CO PO2 Conc Hb O2/gr Hb Cont O2 N N N N N N Policitemia Normal Anemia Saturación 100%


CURVA DESVIADA A LA DERECHA: :CURVA DESVIADA A LA DERECHA: Disminuye la afinidad de la Hgb x el O2. ¿Cuándo? Aumenta la temperatura Aumenta la [CO2] [H +] [2,3-DPG] eritrocitario (2,3-di-fosfoglicerato)


CURVA DESVIADA A LA IZQUIERDA :CURVA DESVIADA A LA IZQUIERDA Aumenta la afinidad de la Hgb por el O2 ¿CUANDO? Disminuye la temperatura Disminuye la concentración de: [CO2] , [H+] ; [2,3 -DPG]


Curva de Disociación Hgb :Curva de Disociación Hgb Desviación a la derecha Aumento de hidrogeniones Aumento de CO2 Elevación de la temperatura Aumento del 2,3 DPG


CURVA DE SATURACION DE LA Hgb :CURVA DE SATURACION DE LA Hgb


CURVA DE DISOCIACION DE LA HGB :CURVA DE DISOCIACION DE LA HGB


Transporte de CO2 :Ext. arterial Ext. venoso PCO2= 40 mmHg 47 mmHg 48 mmHg PCO2= 47 mmHg Transporte de CO2


Transporte de CO2 :Transporte de CO2 Disuelto Compuestos carbaminados Bicarbonato: 90% 0 80 40 50 mmHg CO2 en sangre


FORMAS DE TRANSPORTE DEL CO2 :FORMAS DE TRANSPORTE DEL CO2 60% : IÒN BICARBONATO (HCO3–) 30%: CARBAMINO-HEMOGLOBINA ( Hgb-CO2): Unión a la proteína de la hemoglobina 10% : DISUELTO EN PLASMA: CO2 + H2O ? H2 CO3 ? HCO3 + H+


Efecto Bohr y Haldane :Efecto Bohr y Haldane Tejidos Pulmón