Transporte de gasesen embriones de avesTransporte de Transporte de gasesgases

en en embriones embriones de de avesaves

Fabiola LeónFabiola León--VelardeVelarde, , DScDSc..

Departamento de Ciencias Biológicas y FisiológicasLaboratorio de Transporte de Oxígeno (LDTA-LID)

Instituto de Investigaciones de la Altura (IIA)Universidad Peruana Cayetano Heredia

En la cámara de aire:DIFUSIóN : MO2 = GO2 (PIO2 – PAO2)

En los capilares corioalantoideos:DIFUSIóN: MO2 = GO2 (PAO2 – PaO2)

En la membrana corioalantoidea:CONVECCIóN: MO2 = Vs x β (PaO2 – PvO2)

En los tejidos:DIFUSIóN: MO2 = DT (PcO2 – PtO2)

Variables del intercambio gaseoso

Flujo de O2 de la atmósfera a la cámara de aire

DIFUSIóN : MO2 = GO2 (PIO2 – PAO2)MO2 = masa de O2; GO2 = conductancia de la cáscara; PIO2 = presiónde O2 en aire ambiental; PAO2 = presión de O2 en la cámara de aire.

CONDUCTANCIA: GO2 = (Dg/RT) (As/E)GO2 = conductancia de la cáscara; Dg = coef. de difusión del O2; R = constante universal de los gases; T = temperatura; As = área de superficie de la cáscara; E = espesor de la cáscara.

Afectado por: coef. de difusión del gas, área de los poros,espesor de la cáscara.

Flujo de O2 de la cámara de aire a los capilares corioalantoideos.

DIFUSIóN: MO2 = GO2 (PAO2 – PaO2)MO2 = masa de O2; GO2 = conductancia de la cáscara; PIO2 = presiónde O2 en aire ambiental; PAO2 = presión de O2 en la cámara de aire.

Afectado por: área de superficie y espesor de la mCA,volumen y densidad capilar, afinidad de la Hb por el O2,concentración de Hb.

Flujo de O2 de los capilares corioalantoideos a los tejidos.

CONVECCIóN: MO2 = GO2 (PaO2 – PvO2)

MO2 = Vs x β (PaO2 – PvO2)MO2 = masa de O2; GO2 = conductancia de la sangre; Vs = volumende sangre; β = capacitancia de la sangre ΔC/ΔP; PaO2 = presión de O2 en sangre arterial; PvO2 = presión de O2 en sangre venosa.

Afectado por: latidos/min, volumen min, CDHb, efectoresde la afinidad de la Hb, [Hb], distribución de flujo sanguíneo.

Flujo de O2 de los capilares sistémicos a las mitocondrias.

DIFUSIóN: MO2 = DT (PcO2 – PtO2)MO2 = masa de O2; DT = capacidad de difusión de los tejidos; PcO2 =presión de O2 en sangre capilar; PtO2 = presión de O2 en los tejidos.

Afectado por: área de superficie de las células, densidad mitocondrial, volumen y densidad capilar, concentración de las enzimas respiratorias.

Posibles estrategias

• VO2 = GO2 (ΔPO2)• ΔPO2 = VO2 GO2 = constante

GO2

• ΔPO2 = VO2 VO2 = constanteGO2

D = f(PB)

PredicciónP = f(PB)

Gallinas

Especies silvestres

Pato puna

Gallareta

Flujo de O2 de la cámara de aire a los capilares corio-alantoideos (embrión de 22 g).

PB, Torr 459 459 439VO2, ml/h 9.46 17.9 7.58PIO2, Torr 86.5 86.5 82.3PAO2, Torr 53.2 25.5 48.3PIO2 - PAO2, Torr 33.3 61.0 34.0PACO2, Torr 19.6 38.8 20.9Hct,% 40.8 48.4

León-Velarde y Monge C, Respir.Physiol & Neurob. 141, 2004.

F. Andina P.Puna G. Andina

Hipometabolismo

• flujo capilar, debido a GC• vascularización tisular• metabolismo aeróbico con algún nivel de

anaerobiosis.

PA-PaO2Pato puna

PA-PaO2Gallareta

PI-PAO2Gallareta

PI-PAO2 Pato puna

Pato puna

Gallareta

Flujo de O2 de los capilares corioalantoideos a los tejidos.(ultima mitad de la incubación).

PB, Torr 459 459PIO2 - PAO2, Torr 33.3 61.0PAO2 - PaO2, Torr 35.4 0PaO2, Torr 21.6 26.3PvO2, Torr < 10 < 10PaCO2, Torr 24.2 29.9PvCO2, Torr 44.3 42.8

León-Velarde y Monge C, Respir.Physiol & Neurob. 141, 2004.

F. Andina P.Puna

Hipermetabolismo?

• De la GO2 de la MCA por aumento de:– la capacidad de transporte de la sangre– la afinidad Hb-O2

– flujo sanguíneo– vascularización

Afinidad de la Hb en la sangre embrionaria en la altura

• Se retrasa 24h la aparición de RBC y Hb adultos• Se adelanta la disminución de ATP durante la

incubación• Mayor efecto Bohr• Aumento de la anhidrasa carbónica:

– se opone al efecto negativo de la hipercapnia

ESTRATEGIAS

• VO2 = GO2 (ΔPO2)• constante ΔPO2 = VO2 Pato puna

(V x β) = GO2

• ΔPO2 = VO2 GallaretaGO2

Pato puna

Gallareta

20

60

100

140

PI02 PAO2 PaO2 PcO2 PvO2

4,150 m

PO2, Torr

STAGE 1 STAGE 2 STAGE 3 STAGE 4

40

50

60

PIC02 PACO2 PaCO2 PcCO2 PvCO2

4,150 m

PCO2, Torr

STAGE 1 STAGE 2 STAGE 3 STAGE 4

30

20