FISIOLOGIA PULMUNAR
Dentro de la fisiología tenemos dos
tipos de ventilación, los cuales son:
Ventilación pulmonar, que se refiere al
intercambio total de los gases entre el pulmón y la atmósfera. Ventilación
alveolar que se refiere al Intercambio de gases en la porción de intercambio de
los pulmones. El cociente global V/Q (ventilación alveolar total dividida por el gasto
cardiaco) aporta poca información sobre el intercambio gaseoso en el
pulmón. Sin embargo, las relaciones locales V/Q son las que realmente
determinan las presiones alveolares y sanguíneas de O2 y CO2.
En
bipedestación, la distribución de la ventilación y la perfusión no son
homogéneas (zonas de West). Por efecto gravitacional, en los vértices la
ventilación es mayor que la perfusión y lo contrario ocurre en las bases. En
las zonas intermedias ambos son similares.
Áreas perfundidas y no ventiladas, con V/Q = 0, (equivale al concepto fisiológico de cortocircuito). Áreas ventiladas no perfundidas (espacio
muerto fisiológico), que corresponde al 25% de la ventilación.
ESPACIO MUERTO
El espacio muerto
es la porción de cada volumen corriente
que no toma parte del intercambio gaseoso.
Existen dos formas
diferentes de definir el espacio muerto-- anatómico y fisiológico. El espacio muerto anatómico es el volumen total de las vías
aéreas de conducción desde la nariz o boca hasta el nivel de los bronquiolos
terminales, y es de 150 ml promedio
en los humanos. El espacio muerto anatómico se rellena con aire inspirado al
final de cada inspiración, pero este aire es espirado sin modificaciones. Así,
si asumimos un volumen corriente normal de 500 ml, cerca de un 30% de este
aire es "desperdiciado" en el sentido de que no participa en el
intercambio gaseoso.
El espacio muerto fisiológico
incluye todas las partes no-respiratorias del árbol bronquial incluyendo el
espacio muerto anatómico, además de
aquellos factores que por diferentes factores están bien ventilados,
pero mal perfundidos y por lo tanto son menos eficientes en el intercambio de
gases con la sangre.
PERFUSIÓN
La perfusión pulmonar es el flujo de
sangre venosa a través de la circulación pulmonar hasta los capilares y el
retorno de la sangre oxigenada al corazón izquierdo. Existen una
serie de factores fisiológicos que determinan el flujo sanguíneo pulmonar (Q) y
las resistencias vasculares pulmonares (RVP):
·
La
gravedad, que en bipedestación es mayor la perfusión de las bases que de los
vértices.
·
Presión
intravascular.
·
Presión
extravascular y volumen pulmonar.
·
Hipoxia, al bajar los niveles de PO2 se
produce una vasoconstricción pulmonaria para desviar la sangre a las zonas más
ventiladas.
Gasometría normal:
TRANSPORTE DE OXÍGENO Y
DIOXIDO DE CARBONO
La sangre transporta los gases
respiratorios por todo el organismo. El O2 se transporta desde los pulmones
hasta todos los tejidos del organismo, mientras que el CO2 producido por las
células responsables del metabolismo se transporta hasta los pulmones para que
sea eliminado del organismo. Es decir, el O2 se desplaza desde los alvéolos
hasta la sangre capilar pulmonar por difusión, porque la presión parcial de O2 (PO2) en el aire alveolar es mayor
que la de la sangre pulmonar. En los tejidos periféricos,
la PO2 es menor en las células que en la sangre arterial que penetra en los
capilares y, por consiguiente, el O2 de la sangre difunde a través de los
espacios intersticiales hasta el interior de la célula. En cambio, la presión parcial de CO2 (PCO2) en los tejidos en
actividad metabólica es mucho mayor que la de la sangre capilar, de modo que el
CO2 difunde a la sangre y llega a los pulmones. Aquí la PCO2 de la
sangre capilar pulmonar es mayor que la de los alvéolos, y el CO2 difunde a
través de las membranas capilares y alveolares y se elimina del organismo en la
espiración.
HEMOGLOBINA
Y OXÍGENO
La
hemoglobina aumenta la capacidad de la sangre para transportar oxígeno. La solubilidad del oxígeno en el agua
plasmática es muy baja, por lo que se necesitaría que el corazón bombeara
alrededor de 80 litros/minuto para suministrar el oxígeno necesario para los
requerimientos del organismo, y no los 5 litros/minuto que bombea el corazón
del cuerpo humano en estado de reposo. Esto se explica porque organismo utiliza
una proteína, la hemoglobina, que aumenta la capacidad de la sangre para
transportar oxígeno, recordemos que una molécula de hemoglobina tiene capacidad
para cuatro moléculas de oxígeno.
Cada molécula de hemoglobina consta de
una parte protéica (globina)formada por cuatro cadenas polipeptídicas,
y de cuatro moléculas llamadas grupo HEMO que contiene un átomo de Fe+2 que se
combina libremente con una molécula de oxígeno formando oxihemoglobina (HbO2),
este proceso tiene lugar en los capilares alveolares de los pulmones donde la
PO2 es elevada. Cuando la oxihemoglobina se disocia para liberar el oxígeno en
los tejidos metabólicamente activos, ésta se convierte en desoxihemoglobina. La
hemoglobina saturada con oxígeno es de color rojo brillante, mientras que la
hemoglobina que ha perdido una o más moléculas de O2 tiene un color más oscuro.
A medida que la sangre atraviesa los tejidos, cede el O2 y el porcentaje de
saturación de O2 disminuye, por esta razón la sangre venosa es más oscura que
la arterial. Cuando la cantidad de desoxihemoglobina aumenta demasiado la piel
y las membranas mucosas adoptan una coloración azulada, un proceso conocido
como cianosis. La facilidad con que la hemoglobina acepta una molécula de
oxígeno depende del número de sitios de unión que ya estén ocupados por otras
moléculas de O2. Existe una cooperación entre los sitios de unión, de modo que
la ocupación de uno de los cuatro sitios facilita la unión de una segunda
molécula de O2, y así sucesivamente.
DIÓXIDO DE CARBONO
El dióxido de carbono es transportado en
la sangre en tres formas diferentes: 1.- Como CO2 disuelto. 2.- Como iones
bicarbonato. 3.- Como carbaminohemoglobina, una combinación entre el CO2 y los
grupos amino libres de la hemoglobina. Alrededor de un 5 a un 7% del CO2
sanguíneo total se encuentra en solución y su concentración está determinada
por su solubilidad y su presión parcial. El CO2 producido por el metabolismo
tisular también se combina con agua: CO2 + H2O H2CO3 Formando ácido carbónico
que se disuelve fácilmente disociándose en iones hidrógeno (H+) e iones
bicarbonato (HCO- 3): H2CO3 H+ + HCO- 3. En el plasma la reacción tiene lugar lentamente,
pero en los eritrocitos es catalizada por una enzima denominada anhidrasa
carbónica. En consecuencia, a medida que el CO2 difunde en los eritrocitos se
forma ácido carbónico, que inmediatamente se disocia en iones bicarbonato e
iones hidrógeno. Estos últimos son neutralizados principalmente por la
hemoglobina, mientras que gran parte del bicarbonato sale de la célula intercambiado
por iones cloruro (Cl-). Alrededor del 90% del total de CO2 de la sangre es
transportado en forma de iones bicarbonato. El taponamiento de los iones de
hidrógeno formados por la disociación de ácido carbónico es muy importante, ya
que permite que en la sangre se transporten grandes cantidades de CO2 (en forma
de bicarbonato) sin que el pH se altere en más de 0,05 unidades. Alrededor de
una tercera parte se combina con grupos amino en las moléculas de hemoglobina
formando carbaminohemoglobina.
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