Hipoxia: Historia y Hipoxia: Historia y AmbienteAmbiente

Fabiola León-VelardeDpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas

Laboratorio de Transporte de Oxígeno

Las Primeras PercepcionesLas Primeras Percepciones(China)(China)

Las Primeras PercepcionesLas Primeras Percepciones(China)(China)

“Los lagos de las montañas nevadas están habitadas por dragones que respiran nubes envenenadas.”

“Cuando se pasa por la Montaña del Gran Dolor de Cabeza, la Montaña del Pequeño Dolor de Cabeza, y la Pendiente de la Fiebre, los hombres se tornan febriles, pálidos y tienen dolor de cabeza y vómitos; al igual que los burros y el ganado vacuno.”

Too Kin, oficial Chino, 37-32 B.C. (4,500 – 4,800 m).

“Los lagos de las montañas nevadas están habitadas por dragones que respiran nubes envenenadas.”

“Cuando se pasa por la Montaña del Gran Dolor de Cabeza, la Montaña del Pequeño Dolor de Cabeza, y la Pendiente de la Fiebre, los hombres se tornan febriles, pálidos y tienen dolor de cabeza y vómitos; al igual que los burros y el ganado vacuno.”

Too Kin, oficial Chino, 37-32 B.C. (4,500 – 4,800 m).

Las Primeras PercepcionesLas Primeras Percepciones(Perú)(Perú)

Padre Joseph de Acosta

Historia Moral y Natural de las Indias

1590• Aire « fino y delicado »

• Describe el soroche (4, 800 m)

• Siglo XVII: Gaspar Berti y Evangelista Torricelli (estudiante de Galileo) inventan el Barómetro. Florin Perier lo usa, y prueba la disminución de la presión barométrica con la altura.

• 1670: Robert Hooke construye la primera cámara de decompresión.

Qué es el aire?Qué es el aire?

Barril de HookeBarril de Hooke

Qué es el aire?Qué es el aire?

• ~1680: George Stahl le dá el nombre de flogiston a una sustancia que se consume con el fuego. Inventa la teoría del flogisto para explicar que sucede cuando un elemento se quema.

• 1674: John Mayow, “cuando los animales respiran toman del aire un elemento vital que se transmite a la sangre”.

Oxígeno: el elemento vitalOxígeno: el elemento vital

• ~1772: Carl Scheele genera el aire vitrio (el O2) y prueba que es un elemento esencial

para la vida y la combustión.AgCO3 Ag(s) + CO2 (g) + O2(g)

• 1775: Joseph Priestley produce “aire puro” (el O2) y descubre el CO2 Describe la respiración en plantas.

1783 1783 Antoine Laurent Lavoisier, propone que el aire contiene 2

constituyentes, O2 y N2.« Cuando una sustancia arde o se inflama, se

combina con O2 para formar un óxido ». Antoine Laurent LavoisierAntoine Laurent LavoisierAntoine Laurent LavoisierAntoine Laurent Lavoisier

La altura y el oxígenoLa altura y el oxígeno

• 1793/1803: John Beddoes y F.W. von Humboldt atribuyen al oxígeno los efectos de la altura.

• 1875: Tissandier, Crocé-Spinelli y Sivel mueren de hipoxia aguda en un vuelo en globo.

• 1878: Paul Bert muestra que el factor crítico en la altura es la presión de oxígeno en el aire inspirado.

1878: Paul Bert publica

La Pression Baro-

méthrique, convirtiéndose

en el Padre de la Fisiología

de Altura,

Paul BertPaul BertPaul BertPaul Bert

Secreción o Difusión?Secreción o Difusión?• Cómo llega el oxígeno a la sangre?

1891: Christian Bohr

publica un artículo sobre

la secreción activa de O2

y CO2 en los pulmones

de animales.

Christian Bohr (1855-1911)Christian Bohr (1855-1911)Christian Bohr (1855-1911)Christian Bohr (1855-1911)

1896: John Haldane

concluye que los

pulmones secretan

O2 a la sangre.

John Haldane (1860-1936)John Haldane (1860-1936)John Haldane (1860-1936)John Haldane (1860-1936)

1910: August y Marie

Krogh muestran que

las leyes de la difusión

gobiernan el

transporte de O2 .

Marie (1874-1949) and Marie (1874-1949) and August (1874-1943) KroghAugust (1874-1943) Krogh

Marie (1874-1949) and Marie (1874-1949) and August (1874-1943) KroghAugust (1874-1943) Krogh

DEFINICION BIOLOGICA DE ALTURADEFINICION BIOLOGICA DE ALTURA

8848 m

Altura extrema

5500 m

Gran altura

2000 m

Moderada altura

Altura leve

1000 m

Es posible la vida?

La vida permanentees imposible

Se sienten susefectos en reposo

No se sientensus efectos

Se sienten susefectos en ejercicio

Altura y Presión Altura y Presión BarométricaBarométrica

• Cuando la altura aumenta, PB • PO2 = (0.21) (PB – PH2O)

– La fracción de [O2] en el aire no cambia con la altura.

• Si la PB ; PO2 (alt PB PO2)

– 0 m. 760 mmHg. 150 mmHg.– 4,330 m. 450 mmHg. 85 mmHg.

Valores de POValores de PO22 y SaO y SaO22 a a diferentes alturasdiferentes alturas

Ciudad m. PB PIO2 PaO2 PaCO2 SaO2

Lima 150 747 147 95 40 98

Arequipa 2335 572 110 61 37.5 90

Cusco 3400 499 95 52.5 35.5 84

Puno 3800 476 90 49 33 82

Ticlio 4800 434 81 43 31 74

20

60

100

140

INSP ALV ART CAP VEN-M

4,500 m

PO2, Torr

TemperaturaTemperatura

• La temperatura del aire disminuye aprox.

1oC por cada 150 m de elevación.

• Grandes variaciones en sol o sombra.

HumedadHumedad

• La humedad disminuye proporcionalmente a la caída de la temperatura.

• Puede llegar a 1 Torr de presión a –20oC a

4,000 m.

IMPORTANTE: se pierde más agua.

Radiaciones electromagnéticasRadiaciones electromagnéticas

• Longitudes de onda desde 20,000 nm hasta debajo de los 400 nm para los rayos ultravioleta.

• La atmósfera, menos densa, y con menos vapor de agua, las absorbe menos.

• A 4,000 m la radiación ultravioleta aumenta en

147%

Efectos de la altura en los Efectos de la altura en los Andes.Andes.

• 1878: Paul Bert muestra que el factor crítico en la altura es la presión de oxígeno en el aire inspirado.

Además sugiere que cambios en la sangre compensarían la hipoxia.

• 1890: François Viault, viaja a Morococha

(4545 m) acompañado por Juan Manuel Mayorga. Interpreta a la policitemia como un mecanismo de adaptación a la hipoxia de altura.

Las primeras expedicionesLas primeras expediciones• 1921: Joseph Barcroft en Cerro de Pasco

(4,338 m) propone que la aclimatación está influenciada por un aumento de la ventilación, una disminución del P50 y un aumento de glóbulo rojos.

Dice (1925): “Los nativos de altura son personas disminuídas física y mentalmente”.

Las primeras expedicionesLas primeras expediciones• 1925: Carlos Monge Medrano descubre el Mal de

Montaña Crónico (Enfermedad de Monge).

• En 1927 viaja a Cerro de Pasco, realiza uno de los estudios más completos en el hombre de altura (Publica “La Enfermedad de los Andes”), y refuta enérgicamente a Barcroft.