FISIOLOGÍA RESPIRATORIA 3: DIFUSIÓN DE O2 Y CO2 ENTRE LOS ALVÉOLOS Y LA SANGRE

Difusión y presión parcial de gases:

Difusión. - movimiento aleatorio de moléculas en todas las direcciones. La dirección en el que se mueve un gas depende de su concentración en uno u otro lado de la membrana. Los gases se mueven de una zona de mayor concentración a otra de menor concentración.

Presión parcial. - es la suma de impactos de moléculas en movimiento contra una superficie, y depende de su concentración y su solubilidad en un líquido:

·         A mayor concentración = mayor presión.

·         A mayor solubilidad = menor presión ejercida.

Por ejemplo, el CO₂ es 20 veces más soluble que el O₂, por lo tanto, la presión que ejerce el CO₂ es mucho menor que la del O₂.

Contenido:

1.    Composición del aire atmosférico y alveolar.

2.    Velocidad de renovación del aire alveolar.

3.    Concentración y presión parcial de O₂ en los alveolos.

4.    Concentración y presión parcial de CO₂ en los alveolos.

5.    Membrana respiratoria.

6.    Factores que influyen en la velocidad de difusión a través de la membrana.

7.    Cociente ventilación/perfusión (cortocircuito y espacio muerto fisiológico).

1.- Composición del aire atmosférico y alveolar

Gases	Aire atmosférico	Aire humidificado	Aire alveolar
N2	597mmHg (78.62%)	563.4mmHg	569mmHg
O2	159mmHg (20.84%)	149.3mmHg	104mmHg
CO2	0.3mmHg (0.04%)	0.3mmHg	40mmHg
H2O	3.7mmHg (0.5%)	47mmHg
Total	760mmHg (100%)

Observe que el aire atmosférico tiene poca agua en comparación con el aire alveolar, esto es debido a que el aire es humidificado en la porción conductora del aparato respiratorio antes que llegue a los alvéolos además al ser humidificado disminuye la cantidad (diluye) de los otros gases.

 

Para conocer más acerca de la porción conductora visita HISTOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIO

 

2.- Velocidad de renovación del aire alveolar

El aire del interior de los alvéolos se renueva de forma lenta, esto es debido a la capacidad residual funcional de los pulmones (2300ml), en cada respiración ingresan 350ml de aire nuevo y salen la misma cantidad se necesitarían múltiples respiraciones para intercambiar la cantidad total de aire alveolar. Esto es importante para evitar los cambios bruscos en la concentración de los gases y pH tisular cuando se interrumpe la respiración.

3.- Concentración y presión parcial de O₂ (Po₂) en los alveolos

A nivel del mar la concentración y presión parcial normal de O₂ dentro de los alvéolos es de 104mmHg. Este valor es controlado por:

·         Velocidad de absorción de oxigeno hacia la sangre.

·         Velocidad de entrada de oxigeno nuevo a través de la ventilación.

Aumenta a mayor ventilación y disminuye a mayor absorción.

4.- Concentración y presión parcial de CO₂ (Pco₂) en los alvéolos

A nivel del mar la concentración y presión parcial normal de CO₂ dentro de los alvéolos es de 40mmHg. Este valor es controlado por:

·         Velocidad de excreción de CO₂ desde la sangre hacia los alveolos.

·         Velocidad de eliminación por ventilación alveolar.

Aumenta a mayor excreción y disminuye a mayor ventilación.

5.- Membrana respiratoria

Es la membrana en el cual se produce el intercambio gaseoso y se conoce como membrana respiratoria, membrana alveolo-capilar o barrera hematogaseosa. Está formada de adentro hacia fuera por:

1.    Una capa de surfactante.

2.    Epitelio alveolar.

3.    Membrana basal del epitelio alveolar.

4.    Espacio intersticial.

5.    Membrana basal endotelial.

6.    Endotelio capilar.

A pesar del gran número de capas esta membrana es delgada con un grosor aproximado de: 0.6 micrómetros.

IMPORTANTE! La membrana respiratoria es considerada la unidad funcional del aparato respiratorio.

6.- Factores que influyen en la velocidad de difusión a través de la membrana

Los factores que determinan la rapidez con la que un gas atraviesa la membrana son:

·         Grosor de la membrana (mayor grosor=menor velocidad de difusión como en el edema pulmonar o fibrosis intersticial).

·         Área superficial de la membrana (disminución del área=menor difusión como el caso del enfisema o resecciones quirúrgicas).

·         Coeficiente de difusión (depende de la solubilidad del gas).

·         Diferencia de presión parcial en ambos lados de la membrana (depende de la concentración del gas).

IMPORTANTE! La afectación de la membrana respiratoria da lugar a un estado respiratorio patológico.

7.- Cociente ventilación/perfusión (cortocircuito y espacio muerto fisiológico)

La relación entre la ventilación alveolar y perfusión alveolar se conoce como cociente ventilación-perfusión (V_A/Q). Esta relación esta puede estar alterada fisiológica y patológicamente:

V_A/Q normal: equilibrio ventilación-perfusión.

Espacio muerto fisiológico. – es cuando existe una ventilación alveolar normal, pero mala perfusión. Se considera que V_A/Q esta aumentado.

VA/Q aumentado: ventilación normal - flujo sanguíneo bajo.

Cortocircuito fisiológico. - es cuando hay una mala ventilación alveolar, pero una perfusión normal. Se considera que V_A/Q está bajo.

VA/Q bajo: ventilación baja – flujo sanguíneo normal.

Bibliografía

Guyton y Hall, Tratado de fisiología medica 13° Edición