Exposicion gases
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  • 1. Fisiología de los gases Vianney Viridiana Contreras Sánchez
  • 2. • Los gases en general se comportan siguiendo algunosprincipios físicos constantes traducidos en las Leyes Físicasde los gases.• “Todo gas difunde de un área de mayor presióna un área de menor presión, hasta igualar las presiones".• LEY DE AVOGADRO: establece la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen constantes la temperatura y la presión. Presión (1 atm.) Temperatura
  • 3. • LEY DE BOYLE. “la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante” P1 V1 = P2 V2Presión (1 atm.) Temperatura Presión (2 atm.) Temperatura
  • 4. • LEY DE CHARLES. El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas cuando la presión es constante: Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye Presión (1 atm.)Temperatura (300 K) Presión (1 atm.) Temperatura (600 K)
  • 5. • Ley de Gay-Lussac. Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante. Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión Presión (1 atm.)Temperatura (300 K) Presión (2 atm.) Temperatura (600 K)
  • 6. • LEY DE DALTON. “En una mezcla gaseosa la presión total equivale a la sumatoria de las presiones parciales de cada uno de los gases que conforman dicha mezcla” . Pt = pa + pb + pc + ...• LEY DE HENRY. “El volumen de gas disuelto en un líquido es proporcional a su presión parcial, y a su coeficiente de solubilidad, asumiendo que la temperatura permanece constante”
  • 7. Transporte de Oxígeno• El consumo de oxígeno en reposo de un individuo normal es alrededor de 250 ml/min y en ejercicio intenso puede aumentar más de 10 veces.• El oxígeno atmosférico es la fuente del oxígeno que seconsume al nivel de las mitocondrias y llega los alvéolospor efecto de la ventilación.• De allí difunde a la sangre del capilarpulmonar y es transportado a las célulaspor el aparato circulatorio.• Si bien el oxígeno se disuelve físicamente en el plasma, mas del 98% del gas es transportado en combinación química por la hemoglobina (Hb) de los glóbulos rojos.
  • 8. Transporte de Oxígeno• Oxígeno disuelto físicamente en el plasma: El oxígeno disuelto constituye solo una pequeña fracción del contenido total de oxígeno de la sangre y está en directa relación con la presión parcial de oxígeno (ley de Henry). El oxígeno disuelto tiene una importancia fisiológica considerable ya que su presión es la que determina tanto el grado de saturación de la hemoglobina, como la difusión o movimiento de oxígeno desde la sangre a los tejidos.• Oxígeno combinado con la hemoglobina:La Hb actúa como un vehículo que se carga de oxígeno en los capilares pulmonares y lo transporta a los tejidos. El O2 se transporta unido al F ++ y cada molécula de Hb tiene 4 iones Fe ++, cada molécula de Hb transporta 4 moléculas de O2, en forma de un compuesto lábil de oxihemoglobina.
  • 9. Transporte de CO2• El CO2 se produce a nivel las mitocondrias, como producto final del metabolismo celular.• Mitocondrias citoplasma sangre en capilares tisulares alveolo• Es transportado en plasma de 3 formas:1. disuelta físicamente en el plasma2. Compuestos carbamínicos con las proteínas plasmáticas3. Reacciona con el agua para formar ácido carbónico• Transporte en GR:1. Una pequeña fracción permanece disuelta en el líquido dentro del glóbulo2. Parte del CO2 se combina con los grupos amino de la Hb para formar compuestos carbamínicos3. La mayor parte del CO2 que penetra al GR se hidrata como en el plasma, pero a mayor velocidad, ya que en el eritrocito existe una alta concentración de la enzima anhidrasa carbónica que cataliza la reacción.
  • 10. • Capilares: HbO2 O2 + Hb Hb + CO2 HbCO2• hacia la izquierda e incrementa,por lo tanto, la disociación de la HbO2,contribuyendo así a satisfacer losrequerimientos tisulares de O2.
  • 11. Equilibrio acido base• Es el mantenimiento de un nivel normal de la concentración de iones (H+) en los fluidos del organismo.• La concentración de iones (H+) de una solución determina su grado de acidez.• PaO2: mide la presión parcial de O2 disuelto en 100ml de plasma. Normal 80mmHg -100mmHg• PCO2: Mide la presión parcial de CO2 en 100ml de plasma. Normal 35 -45 mmHg.• pH: concentración de iones H+, valora la acidosis/alcalosis. Normal 7.35 -7.45• HCO3: Mide los iones de bicarbonato libre presentes en la sangre. Representa la porción de regulación renal. (metabólica) Normal 22- 26mEqL• SaO2: porcentaje de O2 transportado por la Hb Normal 90 - 98 %
  • 12. • El CO2 al unirse con el agua forma el ácido carbónico, según la fórmula: CO2 + H2O = H2CO3, ACIDO CARBONICO.• Los dos órganos capaces de eliminar ácidos que en exceso son nocivos para el organismo, son:1. El pulmón, que elimina ácidos volátiles como el CO2 del ácido carbónico,2. El riñón que se encarga de eliminar ácidos no volátiles. HCO3 / CO2 = pH = 7.35-7.45. RIÑON / PULMON = pH = 7.35-7.45.• Si el pH aumenta por encima de 7.45 se dice que es un pH alcalino y el enfermo presenta una alcalosis. Si por el contrario disminuye por debajo de 7.35 se dice que es un pH ácido y el paciente presenta una acidosis.• Si la alteración es debida al numerador se la denomina acidosis o alcalosis metabólica, cuando estos cambios sean causa del denominador la llamaremos respiratoria.• Compensación: ocurre cuando el sistema no primariamente afectado es responsable de regresar el pH a lo normal.
  • 13. Respiratoria Metabólica Acidosis Alcalosis Acidosis Alcalosis N C N C N C N C pH - - - -relación HCO3-/CO2 - - - - [HCO3-] - - pCO2 - - CO2 total - - N=no compensado = indican los mecanismos de compensación. C=compensado - = sin cambios destacados =indican el defecto primario. = aumento/disminución
  • 14. Defensas frente a los cambios de concentración de H+1. Sistemas amortiguadores2. Aparato respiratorio3. Riñones
  • 15. amortiguadores• Es cualquier sustancia capaz de unirse de manera reversible a los H+• El objeto de su empleo, es precisamente impedir o amortiguar las variaciones de pH y, por eso, suele decirse que sirven para mantener constante el pH.• Los líquidos del cuerpo contienen gran variedad de amortiguadores que representan una primera defensa importante contra los cambios de pH.• Ecuación de Henderson-Hasselbalch: Se emplea para calcular el pH de una solución amortiguada. pH = pK + log [A-] / [HA]
  • 16. Amortiguadores fisiológicos• El ácido carbónico/bicarbonato: el sistema más importante implicado en la homeostasis del pH es el amortiguador.• La hemoglobina: juega un papel importante como amortiguador sanguíneo. Se presenta como una mezcla de formas oxigenadas (HbO2) y desoxigenadas (Hb). La proporción de cada una depende de la concentración o presión parcial de oxígeno• Las propiedades amortiguadoras de la hemoglobina desempeñan un papel fundamental en el transporte sanguíneo del CO2 tisular hasta su eliminación pulmonar.• En el interior del hematíe, por acción de la A.C., el CO2 se va a convertir en ácido carbónico que se disocia dando un H+ que rápidamente será tamponado por la hemoglobina, y bicarbonato que saldrá fuera del hematíe en intercambio con iones cloro.
  • 17. Amortiguador LEC Amortiguador LIC• HCO3/CO2 Los fosfatos orgánicos del LIC incluyen ATP,Se utiliza como la primera línea de defensa ADP, AMP, glucosa-1-fosfato y 2,3-cuando el cuerpo pierde o gana H+ difosfogliceratola concentración de la forma HCO3 en LEC Las proteínas intracelulares sirven comoes alta (24 mEq/L) amortiguadores por su abundante contenido de grupos –COOH/COO- o –NH3/NH2el CO2 es volátil y se puede espirar por lospulmones. El amortiguador intracelular más significativo es la hemoglobina
  • 18. Mecanismos de compensación• Compensación Pulmonar• El de la concentración de H estimula los centros nerviosos respiratorios: la ventilación alveolar (frecuencia y volumen)• El CO2 se elimina y se reduce a limites predecibles eliminando acido carbónico contribuyendo a compensar la acidosis. El CO2 se elimina como H2CO3 que se descompone en CO2 y vapor de agua.• Si el pH se reduce a menos de 7.10 la respuesta ventilatoria se reduce generando hipoventilación y mayor deterioro acido básico.
  • 19. Compensación Renal• La respuesta no es inmediata se da de 3 a 5 días, pero es la mas segura ya que elimina la carga acida o alcalina en exceso.• En condiciones normales el riñón elimina de 50 a 80 mEq de H+ por día provenientes del metabolismo endógeno.• En el caso de una acidosis este valor puede llegar a 500 mEq por día, de estos 100 es acido titulable y 400 como amonio.• Todo esto en condiciones de un riñón que funciona correctamente.
  • 20. • El riñón es el principal órgano implicado en la regulación del equilibrio ácido- base por dos motivos fundamentales:1. Es la principal vía de eliminación de la carga ácida metabólica normal y de los metabolitos ácidos patológicos.2. Es el órgano responsable de mantener la concentración plasmática de bicarbonato en un valor constante, gracias a su capacidad para reabsorber y generar bicarbonato de modo variable en función del pH de las células tubulares renales.• Acidosis: se producirá un aumento en la excreción de ácidos y se reabsorberá más bicarbonato,• Alcalosis: se retendrá más ácido y se eliminará más bicarbonato.• Por este motivo, el pH urinario va a experimentar cambios, pudiendo oscilar entre 4.5 y 8.2.
  • 21. Bibliografía• Tratado de fisiología médica. Guyton & Hall. 11 Ed. Págs.. 383- 390• http://www.reeme.arizona.edu/materials/Acido%20Base%20Equilibrio.pdf• http://personal.telefonica.terra.es/web/respiradores/gases.htm• http://escuela.med.puc.cl/publ/AparatoRespiratorio/05TransportesGases.html• http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas /steinera/parte03/07.html