SISTEMA RESPIRATORIO o 1 Ventilacin y mecnica respiratoria

SISTEMA RESPIRATORIO o 1. Ventilación y mecánica respiratoria o 2. Intercambio y transporte de gases o 3. Regulación de la respiración

Etapas de la respiración Atmósfera O 2 CO 2 Etapas de la respiración externa 1 Ventilación, o intercambio de gas, entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares 2 Intercambio de O 2 y CO 2 entre el aire del alveolo y la sangre 3 Transporte de O 2 y CO 2 entre los pulmones y los tejidos 4 Intercambio de O 2 y CO 2 entre la sangre y los tejidos Alvéolos pulmonares O 2 CO 2 Circulació n pulmonar Corazón Circulació n sistémica O 2 CO 2 + glucosa CO 2 + H 2 O + ATP Célula Respiración celular (mitocondria)

¿Cuánto oxígeno llega a nuestras células? Cantidad de O 2 en el exterior Ej: ALTITUD O 2 Cantidad de O 2 que llega alveolo Ej: ESPACIO MUERTO O 2 Superficie de intercambio Ej: EDEMA O 2 Cómo es el transporte Ej: ANEMIA O 2

¿Cuánto oxígeno llega a nuestras células? Lo que determina la cantidad de O 2 es su presión parcial Cálculo de la presión parcial de un gas Presión parcial=Patmosférica x (% del gas en la mezc Aire mezcla de: 21% O 2, 78% N 2 y trazas de otros gases ¿Cuál es la presión parcial del O 2 a nivel del mar? Patmosférica nivel del mar= 760 mm Hg % O 2 en la atmósfera que respiramos= 21% PO 2 en el aire que respiramos a nivel del mar 760 mm Hg x 21/100= 159 mm Hg

Presión parcial del O 2 en distintos compartimentos PO 2 aire respirado= 150 mm Hg PO 2 interior alvelo= 105 mm Hg PO 2 capilares pulmonares= 100 mm Hg PO 2 venas= 40 mm Hg

Intercambio de gases entre alveolos y eritrocitos Sangre con O 2 CO 2 Eritrocito Inspiración: Espiración: 0. 04% CO 2 21% O 2 15% O 2 Sangre con CO 2

Transporte de oxígeno o Unido a la hemoglobina (oxihemoglobina) n 98, 5 % (=20 ml O 2/100 ml sangre) o Disuelto en plasma n 1, 5 % (=0, 3 ml O 2/100 ml sangre)

Hemoglobina o Formada por 4 cadena proteicas (globinas) o Cada cadena de globina tiene un grupo hemo. o Cada Fe+2 puede unirse a una molécula de O 2 (unión débil, reversible, no covalente) o Cada molécula de hemoglobina puede transportar hasta 4 moléculas de O 2

Porcentaje de saturación Curva de disociación de la oxihemoglobina 100 80 O 2 cedido a los tejidos en reposo 60 O 2 cedido a los tejidos en ejercicio 40 pulmones tejidos 20 ml/dl 15 ml/dl 20 0 20 40 60 80 100 120 p. O 2 en solución (mm Hg) 140

Porcentaje de saturación Curva de disociación de la oxihemoglobina 100 80 Calor CO 2 H+ (acidosis) 60 40 20 40 60 80 100 120 p. O 2 en solución (mm Hg) 140

Transporte de O 2 en la sangre Transporte de O 2: Disuelto en plasma (2%) Unido a Hemoglobina(98%) Hemoglobina Cada molécula tiene: - 4 cadenas proteicas (globinas 2 a y 2 b) con 1 grupo hemo cada una -4 Grupos Hemo (contiene Fe 2+)

Reacciones de carga y descarga Reacción de carga Los eritrocitos con desoxihemoglobina a su paso por los pulmones captan el O 2 Desoxihemoglobina (sin O 2) Oxihemoglobina (con O 2) Reacción de descarga Los eritrocitos con oxihemoglobina descargan el O 2 a los tejidos Pulmones Desoxi. Hb +O 2 Oxi. Hb Tejidos

Afinidad de la hemoglobina y la mioglobina por el oxígeno Mioglobina. Sistema de almacenaje de O 2 Mioglobina • Aumenta en músculo esquelético durante la aclimatación a la altitud

Transporte de CO 2 o 70 % en forma de bicarbonato (anhidrasa carbónica) o 20 % unido a hemoglobina (carbamino-Hb) o 10 % disuelto en plasma

Transporte de CO 2 en sangre Ø 10% Disuelto en plasma Ø 20% Combinado con la hemoglobina (Hb. CO 2 carbaminohemoglobina) Ø 70% Como bicarbonato HCO-3 disuelto en plasma Tejidos corporales. Capilares sanguíneos CO 2 O 2 Hb. Hb O 2 Anhidrasa carbónica

Transporte de CO 2 en sangre Capilares sanguíneos Alveolos pulmonares CO 2 O 2 Hb. Hb O 2 Anhidrasa carbónica

Alteraciones de la función de la hemoglobina 1. Alteraciones en las características de la hemoglobina Metahemoglobina (oxidada) <3% en individuos sanos >70% mortal Carboxihemoglobina (unida a CO) <3% y 10% en fumadores >30% envenenamiento por CO >50% mortal 2. Alteraciones de la cantidad de hemoglobina Anemia Policitemia Elevada altitud Dopaje por eritropoyetina/andrógenos Enfermedades cardiorrespiratorias

DEPORTES DE MONTAÑA. El problema de la falta de oxígeno A 9000 mt PO 2 sangre ~ 19 mm Hg A nivel del mar PO 2 sangre ~ 100 mm Hg A 5 mt de profundidad PO 2 sangre~200 mm Hg)

¿Cual es el principal problema fisiológico asociado a la altitud? p. O 2 PO 2 en aire inspirado PO 2 en capilares pulmonares • Nivel del mar……… 150 mm Hg……………… 100 mm Hg. Hb saturada • 3000 m………………… 110 mm Hg…………… 70 mm Hg • 8848 m…………………. 43 mm Hg……………… 20 mm Hg Límite deportes De competición

Porcentaje de saturación Curva de disociación de la oxihemoglobina 100 80 60 40 20 40 60 80 100 120 p. O 2 en solución (mm Hg) 140

Buceo: el problema de respirar aire a elevada presión • Presión: • Nivel del mar, P=760 mm Hg = 1 atmósfera= 1 ATA • Bajo el agua, P= 1 ATA profundidad + 1 ATA por cada 10 metros de • Mezcla de gases en la atmósfera (y en la botella de aire comprimido): 78% N 2 y 21% O 2 Por debajo de – 30 metros el aire empieza a ser tóxico por efecto elevada disolución de nitrógeno que es narcótico PROBLEMA DE TIEMPO DE INMERSIÓN. Por debajo de – 66 metros el aire empieza a ser tóxico por la elevada disolución del oxígeno que empieza a ser tóxico PROBLEMA DE LA PROFUNDIDAD.

Neumotórax por rotura del tejido pulmonar en el buceo Profundidad 20 mt P=3 atm V pulmón= 3 x 2=6 L Un ascenso rápido sin expulsar el aire puede elevar mucho el volumen de aire en los pulmones Profundidad 50 mt P=6 atm V pulmón= 3 L Síndrome de sobreexpansión pulmonar. Los pulmones se rompen por aumento de volumen y dejan entrar aire al espacio pleural, produciéndose neumotórax.