2da clase teórica Fisiología general UNIDAD II 08/06/12

TRANSPORTE DE O2 Y CO2 MECANISMO DE LA REGULACION DE LA RESPIRACION

Hablaremos primero de 2 puntos importantes:

1) Trasporte de O2 y C02

2) La regulación de la respiración

Recordando : El O2 es considerado un nutriente esencial no hay célula en nuestro cuerpo que funcione sin él, nuestras células necesitan nutrientes importante como el 02 y la glucosa, no deben falta nunca estos dos entonces necesitamos un continuo abastecimiento entonces el sistema que se va encargar de poder captar estos nutrientes que vienen del aire va ser nuestro sistema respiratorio y también va estar involucrado en parte del proceso para que este oxigeno sea llevado célula, no solo el Sistema Respiratorio nos ayuda a tener el 02 como complemento es el S. Circulatorio para que pueda llegar el aire a los órganos más alejados. Entonces una relación muy estrecha entre ambos.

Tomaremos el nutriente del aire sabemos que el aire está compuesto de muchos gases 20 a 21 % es solo O2 , y eso está afectado por la presión atmosférica ustedes saben la altitud tendrá un efecto sobre esta presión atmosférica y esa presión atmosférica al verse afectada por la altitud va afectar en la distribución de los gases es decir : no va variar el 21 % de 02 que nosotros podamos respirar (ej. Huaraz o cusco) lo que va variar va ser la cantidad total de ese aire . Acá podemos captar 150 de repente en el cusco podemos captar 120.

Así como el 02 es el principal nutriente para nosotros él CO2 es principal producto metabólico que necesita ser excretado, se forma en todas la células viaja por el S.Circulario de todas nuestras células y regresa a los pulmones para luego salir.

Producimos CO2 porque nuestra maquinaria formadora de energía las mitocondrias forma como un producto de desecho CO2

Como se expresa las concentraciones de los gases esto se expresan en forma de presión, se lee como presión parcial de oxigeno (PO2) y presión parcial de CO2 (PCO2). Ley de Dalton las sumas de las presiones parciales es igual a la presión total.

Donde vamos a encontrar tanto O2 como CO2 lo encontramos en el aire, en el cuerpo lo encontraremos en los alveolos, entonces habrá una concentración en los alveolos, en las terminaciones venosas pulmonares de los alveolos, en las terminaciones capilares arteriales pulmonares, arterias, venas, capilares de todos los tejidos, capilares venosos de los tejidos. Y como este aire va llegar a la célula, primero pasa del alveolo al capilar y luego del capilar sistémico hacia la célula.

Hay dos procesos importantes: convección y difusión

- cuando el aire llega de la atmosfera e ingresa hacia los pulmones hasta los alveolos llegara con un proceso que se llama convección y aquí entra por diferencia de presiones hidrostáticas (en este caso es un fluido), acá es aire - aire acá, no hay barrera

- en los alveolos para que pase a los capilares pasan por difusión; ósea aquí hablaremos que pasara por gradiente de concentraciones, en este caso se refiere también gradiente de presiones, acá si hay barrera, en todos los sitios que haya barrera; en una membrana plasmática, una membrana respiratoria va haber difusión.

- Luego de ahí de los capilares viaja por todos los vasos sanguíneos en este caso de los arteriales y venosos también ocurrirá el proceso de convección, también va por diferencias de presiones.

- Y cuando paso a los tejidos a todas las células sistémicas, va ocurrir también por difusión.

Degrabado X: Marlith, Joel, Johana, Jpc , Mar, Miguel, Elixita x2 , Shir y Leslie BASE 11 ^^

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Como no hay barreras para que entre el aire desde la atmosfera hasta los alveolos no hay barrera solo hay un sistema de conductos que son las vías áreas, la forma que entra el aire es por diferencia de presiones de aire o sea en una zona donde hay más aire o una zona donde hay menos presión de aire (en convección).

En el proceso de difusión lo que si va a importar es el tamaño de la molécula la concentración hacia cada lado de la membrana.

Acá (en convección) importara la forma como va llegar y de eso vamos hablar, en realidad acá también va ir por diferencia de presiones hidrostáticas (en la circulación), como una canoa en el rio no importa el tamaño de la canoa sino el flujo del rio, esto más que nada en la circulación; pero acá si importa el tamaño de la partícula la diferencia de concentración acá hablamos de presión parcial de O2 y presión parcial del CO2.

1. CIRCULACION PULMONAR

Células: consumen: 250mL O2/min Producen: 200mL CO2 /min

Cociente respiratorio=CO2 producidoO 2consumido

=0.8

Ahora, tema importante si este es un gas y llega a los alveolos y va a pasar para acá, acá ya hay algo no, en los capilares, tenemos el plasma y el plasma está compuesto principalmente pro agua no? Entonces acá va a haber un factor importante que es la disolución del gas en agua, o sea cuan soluble es el gas en agua. Entonces comparando el O2 y el CO2, tenemos que el segundo es el más soluble que el primero, es una cosa importante, importa porque cuando pase por las membrana el CO2 pasa más fácil que el oxígeno.

Entonces vamos a hablar un poquito sobre circulación pulmonar, difusión de gases, intercambio de oxígeno, transporte y regulación.

Algo importante sobre regulación pulmonar , ustedes saben que a diferencia de la mayoría de los otros tejidos, la sangre que llega a los pulmones, el 91% de la sangre que llega a los pulmones es para que se oxigene , el 98% o casi el 99% de la sangre que llega a los pulmones , que sale del corazón del ventrículo derecho sale por la arteria pulmonar y llega a los pulmones ,le va a llegar sangre desoxigenada, el objetivo es que la sangre se oxigene y también que se elimine el CO2 . Y la vena que sale de los pulmones y llega a la aurícula izquierda va a ser sangre oxigenada, a diferencia de las demás venas del cuerpo en la cual la arteria tiene sangre oxigenada y la vena sangre desoxigenada, pues una característica de la circulación pulmonar es exactamente eso no, primero que las arterias llevan sangre desoxigenada y las venas sangre oxigenada, otra más importante es que es una circulación que necesita poca presión no, por eso la llaman circulación menor no necesita tanta diferencia de presiones pro ejemplo ente la arteria aorta, la llegada de las venas cavas a la aurícula derecha hay una diferencia casi de promedio de 100 mmHg , en cambio ente el ventrículo derecho y el ventrículo izquierdo solamente estamos hablando de 2 a 10 mmHg para que vean no la poca presión que necesita para que ocurra la circulación en ese lado, bueno y que es cierto que tiene ramas de la aorta que van a llegar con sangre arteriosa oxigenada eso sí, que van a hacer que se mantenga la estructura básica de la sangre oxigenada , entonces no van a decir que no llega sangre oxigenada, si llega sangre oxigenada pero llega por las arterias bronquiales para que toda la estructura pueda funcionar bien sino imagínense como.

Entonces otra cosa importante que ustedes tiene que saber es que nosotros tenemos una cantidad de oxigeno que necesitamos para vivir, una cantidad de oxigeno por minuto y eso también está relacionado a la cantidad de CO2 que producimos y esa relación se llama coeficiente respiratorio de aproximadamente 0.8, de que va a depender esto, depende la dieta que uno tiene, si por ejemplo uno come más carbohidratos el cociente se estaría yendo más hacia 1, si uno come proteínas o lípidos el cociente estaría yéndose de 1 hasta 0.8 en promedio es 0.8 que nosotros necesitamos.

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O sea necesitamos por minuto 250ml de oxígeno.

El gasto cardiaco va de 5 a 6L, ahora ustedes se acuerdan más o menos el 20% del volumen que tenemos en el gasto cardiaco seria lo que se llevaría en un minuto la cantidad de oxígeno por vía venosa, serian 1000mL por minuto de oxigeno que estaría saliendo o llegando hacia la aurícula izquierda y ustedes se dan cuenta de lo que llega al cuerpo son 2700 mL de CO2. Para que ustedes se acuerden más o menos el 20% del gasto cardiaco esta llevando toda la cantidad de oxígeno disuelto que necesita nuestro cuerpo, o sea si son 5 L o sea es más o menos un litro de oxigeno por minuto está llevando el oxígeno, es el volumen de oxigeno que está llegando, de eso va a regresar 750, porque 250 van a ser utilizado por la célula, está claro, por minuto ah, por minuto ser produce 2700, o sea siempre hay (:S) , para que ustedes entienda esto es algo constante , en cada minuto se va a mantener constante los 1000 que salen oxigenados y regresan 750 desoxigenados.

O sea sale de la arteria (o sea por la arteria aorta vienen 1000) pasan por los tejidos, por las venas está regresando 750 y se va a al pulmón; en cuanto al CO2 pro la arteria aorta están yendo 2500 ml de CO2, pasan por los tejidos y llegan poner la vena 2700, porque 200 se ha producido por minuto.

Háganse una idea, hay una cantidad constante, sea nuestro cuerpo tiene que tener una cantidad constante de oxígeno y CO2, es como si yo les dijera a ver ustedes para que lleguen acá cuanto en promedio traen?, 100 soles, por si ustedes traen 10 soles de casa de repente no van a comer y de repente ni van a regresar a casa , entonces saquemos al cuenta mínimo son 10 que debemos tener todos los días sino no pasa nada , ahora el cuerpo necesita pro minuto que por las arterias haya 1000 ml para qué, para que tome 250 y para que regrese con 750, porque si les pongo el ejemplo de que les dan 20 soles y ustedes gastan 10 en comida , los otros 10 en el bar de afuera, entonces , entonces para que se haga más comprensible, hay una cantidad de oxigeno que tiene que mantenerse constante , o sea en las arterias siempre tiene que haber 1000 y en las venas siempre va a regresar 750, porque 250 los uso y es más es un promedio nomas , háganse la idea . O sea la cuarta de lo que trajo lo gasto y regresa con las ¾ partes Ahora el CO2, siempre hay una proporción constante, 2 ½ L de CO2, están yendo por las arterias pasan pasaban por los tejidos y llegan a las venas y aumenta 200ml, a 2700 ml, habíamos dicha inicio que se consumen 250 de O2 y se producen 200 ml de CO2.

El volumen constante de CO2, en las arterias es 2500ml por minuto, porque les digo esto, porque nosotros tenemos sensores que tienen un dependiendo, van a impedir que ocurra un desbalance grande.

De acá sale 1000 de O2, fíjense ese que esta de moradito 750 y si ustedes lo restan sale 250, y el otro 2700 y 2500 sale 200 no hay dificultad ya que dice donde se pierde y dónde se gana

Sgte diapo: vamos paso x paso (parte de arriba)

Lo que pasa es que nosotros tenemos en los alveolos, en realidad no tenemos el aire 100% fresco, ya que en los alveolos hay aire residual y este aire residual le baja el porcentaje al aire que llega. Tengan la idea que en los alveolos va a ocurrir un intercambio, por convección el aire va a llegar hasta acá (alveolos) y va a ocurrir difusión, y eso es la cantidad que le va llegar 1000 ml/min de O2 y 2500 ml/min de CO2 q ha pasado en realidad, no es que ha venido del aire.

La concentración en el aire de CO2 es muy pobre (0.03%), no lo jalamos del ambiente, nosotros lo producimos. Entonces si paso de los 2500 o 2700 es porque casi paso totalmente de la arteria a la vena (pulmonar), ya que la arteria es azul y la vena roja. Entonces llega al corazón y el corazón bombea sangre oxigenada, llega a tejido, llega con 1000 de O2 y 2500 de CO2, ocurre el intercambio, consume O2 y elimina CO2; lo cual sale en total 750 de oxígeno y 2700 de CO2 que va a llegar previamente a la arteria pulmonar, llegó y vuelve a repetir lo mismo: es un ciclo. ¿Cuántas veces se vuelve a repetir por minuto? Promedio de 12 a 15 o 20.

2. DIFUSION DE GASES

- P de aire: 760 mmHg P O2: 160 mm Hg a nivel del mar - P O2: 20.9 % PCO2: 0.03 mm Hg a nivel del mar

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- PCO2: 0.04 %- N2: 78.6 %- H2O: 0.46 %

Esto cambia, ya que vamos a tomar aire de vapor de agua, las vías respiratorias, ésta va a ser humedecido, es agua, esta agua se vuelve vapor y le quita el valor absoluto de concentración del aire, va a disminuir la concentración de aire va a sumarse más vapor de agua. Si antes era 0.04 % de CO2, ahora habrá más porcentaje, 10% aprox. Entonces, la presión del agua va a ser en los alveolos es 47 mm Hg, eso le va a restar a 760, ya que si antes tomábamos el 20% de 760, ahora tomamos el 20% de 713; es por eso que va a estar menos. Es por eso que a nivel de los alveolos tan solo se iría 100 mm Hg, que es fundamentalmente lo que pasar a la parte arterial, para que vaya de las venas pulmonares a las arterias

- P H2O = 47 mm Hg- P total: 700 mm HG – 47 mm Hg = 713 mm Hg-

Gas Aire inspirado Aire traqueal humedecido

Aire alveolar Sangre arterial Sangre venosa mezclada

PO2 160 150 100 100 40PCO2 0 0 40 40 46

La primera línea se refiere al oxigeno. En todas las arterias, excepto las pulmonares, vamos a tener una concentración de oxigeno que es 100 mmHg y en las venas excepto las pulmonares vamos a tener 40 mmHg como concentración de presión parcial de oxigeno.

En cuanto al CO2, en los alveolos, hay CO2 que ya se ha quedado allí (40mmHg), en las arterias, excepto pulmonar hay 40 mmHg, y en las venas sistémicas no pulmonares vamos a tener 46 mm Hg aprox, (algunos libros 45 o 46).

SOLUBILIDAD DE GASES EN LOS LIQUIDOS

Otra cosa importante que es para el transporte (no se escucha TT) la cantidad de un gas que esté disuelto en un líquido depende de la concentración en la que esté, a mayor concentración, mayor disolución. El CO2 y O2 son totalmente opuestos en este aspecto. El CO2 tiene mayor solubilidad que el O2.

Hablamos de que los gases están disueltos, pero no todos los gases que tenemos en el organismo están disueltos. Si hablamos de presión parcial es la cantidad de gas que está disuelto (ejemplo 100mmHg de oxigeno), no se habla de la cantidad total de gas que hay en la sangre (oxigeno en hemoglobina).

Cuanta facilidad tiene el CO2 para ser disuelto, si tenemos 100 mm Hg de oxigeno y dejamos que se equilibre, miren la cantidad de oxigeno que va estar disuelto. Comparen con el CO2. Es por eso que de arteria a vena cuando hablamos de gases disueltos en cuanto al oxigeno tenemos una diferencia de 60, 100 en arterias y 40 en venas. En el caso de CO2 es de 46 y 40 , por sucede eso? porque hablamos de gases disueltos, importará la solubilidad de gas en liquido. El CO2 es muchísimo mas soluble en agua que el oxigeno. Por eso requiere menor diferencia de presiones para su intercambio. Es por eso que el CO2 es el de mayor cantidad con respecto al oxigeno a estar transportado en ese valor, no se confundan! Si hablamos de gases disueltos, mas gas disuelto esta el CO2 que el oxigeno

Ley de Herry : C =KP ; C: concentración de un gas disuelto ; P: presión parcial de un gas

Cuando la Tº es Cte , la [ ] de un gas en un liquido es proporcional a su presión parcial

3. INTERCAMBIO DE O2 Y CO2

Ahora si aparecieron los porcentajes

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Ahora vanos hacer las presiones parciales fíjense en las barritas. Vamos a partir del ventrículo derecho de aquí sale la arteria pulmonar lleva sangre desoxigenada entonces la sangre desoxigenada que presión le da la presión parcial de CO2 no? 46 porque está llegando pues a los tejidos y 40 de oxigeno está llegando a los tejidos se ha consumido el oxígeno se ha producido CO2 llega a los pulmones y ocurre el intercambio sale el CO2 perdón, claro porque tiene 46 y en los alveolos es 40 sale el CO2 por diferencia de presiones, es un proceso de difusión porque va de mayor concentración a menor concentración de 46 a 40 sale el CO2

que pasa con el oxígeno?, en el oxígeno hay 100 en los alveolos y es más allí hay una barrita k habla sobre el aire atmosférico está a 160 pero cuando está en los alveolos está a 100 debido esta diferencia a la presión parcial del vapor de aguan y a la mezcla de aire, son do factores que influyen en por qué nosotros inspiramos el aire a 160 a nivel de los alveolos, entonces pues el oxigeno si llega con 40 y tiene 100 pues por diferencia de presiones, diferencia de concentración ingresara el oxígeno, estamos hablando del intercambio para la difusión nos interesa la diferencia de concentraciones acá no estamos hablando de concentraciones, entonces por las arterias llega 100 de oxigeno va 40 de CO2, ¿qué pasa en los tejidos sistémicos? En todas las células consumen oxigeno producen CO2 cuando llega por los capilares arteriales viene 100 de oxigeno, entra a las células en las células hay 40, llega 100 sale como 40.

Ahora vamos a entender por baja hasta 40, bueno vamos ahora con el con el CO2 sale como 40 y llega a los capilares venosos como 46 y eso llega a la aurícula derecha.

Que pasaba en los pulmones? Lo más importante para nosotros saber que en los pulmones la presión parcial del oxígeno es 100, algunos ponen 105 en promedio es 100 y la presión parcial del co2 es 40; entonces tenemos la membrana respiratoria y va ocurrir un ingreso de oxígeno y una salida de CO2 estamos hablando de gases disueltos sale el CO2 e ingresa el oxígeno, la razón de porque nosotros usamos oxígeno, porque nosotros tenemos un mecanismo de producción de energía que es utilizando oxígeno.

Ósea las mitocondrias necesitan oxigeno producen CO2, El oxígeno baja porque en general en las células se dice que esta hasta menos de 40 el O2, la presión parcial del oxígeno y el co2 está a más de 46 por eso ocurre una difusión

DETERMINACION DE LA PO2 Y PCO2

- PO2 y PCO2 del aire inspirado- Ventilación pulmonar por minuto- La proporción en el cual los tejidos consumen O2 y producen CO2

¿alguno de ustedes es de una ciudad de altura? ¿Ninguno? …ya bueno si alguna vez ustedes van a la sierra. Ustedes han visto un partido de futbol?, cuando van a provincia, no les ha llamado la atención eso?, nuestras presiones parciales de oxígeno y co2 se van a ver afectadas por la disponibilidad de esto, si tenemos menos oxígeno en el aire menos vamos a poder captar ; si estas en un sitio donde haya menos oxígeno, pues menos vas a poder captar. Por ejemplo si se quedan encerrados en un ascensor va a ver un tiempo en el cual ya no van a poder captar el oxígeno que ustedes requieren esta eso disminuida de la presión parcial de oxigeno que ustedes requieren .el hecho de que también estemos sometidos a una actividad física intensa afectara la presión de co2, habrá mayor presión de co2, si nosotros tenemos una variación de la forma como ventilamos, el termino hiperventilado, hipo ventilado es una relación de la disponibilidad de un gas por el metabolismo celular si estoy hiperventilando quiere decir que estoy eliminando más co2 de lo que realmente produzco no? Y si estoy hipo ventilando quiere decir que estoy eliminando menos co2 de lo que produzco no? entonces es una relación entre la actividad mecánica y la actividad metabólica y ustedes saben que un índice de metabolismo en nuestras células para nuestro cuerpo es la producción de co2.

En menos de la tercera parte de la longitud de un capilar ocurre el equilibrio, ósea está llegando un capilar arterial a los pulmones y está llegando sangre desoxigenada. Sale por las venas pulmonares y es solamente la primera o el tercio de la longitud total de ese capilar el cual demora en que llegue al

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equilibrio pasa hace el intercambio y solamente le toma menos de la tercera parte de la longitud de ese capilar para que llegue a su nivel ósea de 46 a 40 en el caso del co2 y de 40 a100 en el caso del oxígeno.

Es decir el proceso es un proceso para que llegue a un equilibrio de concentración de gases que están disueltos es un proceso muy rápido debido a que? A las características propias de los vasos.

Hasta ahora hemos hablado de gases disueltos en el agua, osea en el plasma pero no todos los gases están disueltos, sino también están unidos

¿Uds. saben qué es la hemoglobina?: Esta formado x 4 subunidades, cada subunidad tiene una proteína globina y un grupo hemo, el grupo hemo tiene la capacidad de unir 4 moléculas de oxígeno ( me parece que quiere decir que entre los 4 unen a las 4 moléculas de o2, no que cada una va llevar 4 o.O) , tiene globinas y es el sitio donde va captar el co2. La hemoglobina es una molécula muy importante dentro de los eritrocitos, va participar en el transporte de oxígeno y co2 de diferentes órganos el oxígeno a nivel del grupo hemo, y el co2 a nivel de la globina. Entonces estará relacionado al transporte y como esta dentro de las células se trata de gases que no están disueltos, sino dentro las células. Para hacer un paréntesis ._. ¿Por qué nosotros no podemos ser gigantes como los dinosaurios?.. Algunos de Uds. tiene padres de mayor estatura q Uds... Bueno las mujeres obvio pueh xD, así que se comparen con su mama xD….. (Florea cosas q no van al tema) en conclusión el tamaño de los dinosaurios no tuvo mucho que ver con la mayor cantidad de oxígeno en el ambiente en esa época, sino que más que todo por la forma en que “tragaban”, en cantidad y porque ingerían sus alimentos sin masticarlos por su sistema digestivo súper desarrollado o.O En cambio, los mamíferos si masticaban x eso se quedaron chatos xD .

Volviendo al tema …La hemoglobina es el almacén y el sitio principal q maneja tanto al oxigeno como el co2… en cuanto al o2 se dice q la hemoglobina esta reducida cuando pierde oxígeno y que esta oxigenada cuando hay oxigeno (oxihemoglobina) xD .. Cuanto más oxigeno cargue se expresa en saturación de oxígeno de la hemoglobina, ósea que esta saturada la Hg cuando tiene cada hemoglobina 4 moléculas, otra cosa importante es que la saturación de oxigeno va estar relacionado a la concentración de oxígeno pero es decir del oxígeno disuelto entienden? Y es acá la parte más importante: la cantidad de oxigeno o de co2 que va transportar la hemoglobina esta en relación a la concentración tanto de o2 como de co2 pero que concentración? : La que esta disuelta, a nivel de alveolos y a nivel de tejidos. Vamos a ver la curva , si se dan cuenta del extremo arterial al extremo venoso cuando vemos circulación sistémica vamos a ver una variación de la saturación de la hemoglobina. En las arterias está casi llegando al 100% casi todas las moléculas de Hlb van a estar saturadas y a nivel de las venas la cantidad de oxigeno q va tener cada molécula de hemoglobina va ser 75%, osea 3 de 4. Este es el rango cuando está en reposo, x ejm cuando uno está en ejercicio intenso la presión parcial de O2 disminuye, disuelto en plasma disminuye. Que les quede claro que la hemoglobina es un sitio de reserva, de almacenamiento de oxígeno y que va ser utilizado cuando los tejidos lo necesiten. En reposo en 100mmHg de presión de oxígeno en las arterias se van a saturar la hemoglobina en 89% y en las venas a un 40mmHg de presión parcial de oxigeno se va a saturar la hemoglobina en un 75%. Entonces con estos datos como base se elabora una tabla en la que relacionamos la presión parcial de oxígeno disuelto y el porcentaje de hemoglobina saturada tanto en arterias como en venas vemos.

Entonces tenemos que entre 40 y 100 que es de venas y arteria y menos de 40 que se dan cuenta que de 0 a 40 tenemos una pendiente, y eso es importante a nivel de los tejidos esto que quiere decir que conforme la sangre llegue a los tejidos va haber una mayor facilidad para que el O2 sea liberado en caso se requiera y va salir de la hemoglobina se entiende eso, qué diferencia hay entre 75% y 98 % en función de moléculas de O2 estamos hablando de 1 por cada molécula de hemoglobina , una molécula de hemoglobina 1 molécula de O2 está bien hay mucha diferencia , si yo le digo que mas o menos el 20 % mm hg tenemos que la saturación de la hemoglobina por el oxígeno es solo 15 % o 25 % se entiende mm haber… pónganle 25 % acá en la tablita de presión de O2 a cuanto le corresponde 25 en saturación de hemoglobina aprox 25 se entiende y si yo les digo entre 75 y 80 que diferencia abra … si yo cambio acá entre 50 a 70 abra una diferencia en la saturación de hemoglobina abra o no primero para que se ubiquen la porción de la pendiente donde ocurre en los pulmones o en la circulación sistémica …. en los vasos porque en los pulmones cuanto tenemos de presión parcial de O2 es 100 entonces hay 2 cosas del flujo de 60 por 40 para abajo importara el hecho de cómo es una pendiente grande está diciendo que la

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hemoglobina si en caso el cuerpo lo requiere si baja la presión parcial de oxigeno la hemoglobina puede liberar rápidamente el O2 porque su saturación disminuye si su saturación disminuye significa que hay más O2 que puede liberar se entiende sí. La pendiente está por debajo del nivel normal en las venas está bien ósea en reposo de 40 a 100 pero con actividad baja y es allí donde importa y es allí donde funciona la hemoglobina para aportar más oxígeno a la célula se entiende.

Con un ejemplo cotidiano alguno tiene billetera… supongamos que tenemos 400 soles pero solo necesita 10 para venir a la UNMSM, ósea 390 de sobra si el necesita normal no tiene problema eso es lo que hace la hemoglobina cuando el cuerpo necesita el cuerpo puede liberarlo a un requerimiento expresado en la concentración de O2 disuelto que pueda variar de 40 a 20 la hemoglobina va liberar casi todo , si llega a cero liberar toda su hemoglobina pero para que pase eso uno ya está muerto en caso que haga uno un ejerció muy intenso la presión parcial del O2 en los tejidos puede bajar hasta 20 – 25 puede bajar pero es alto que amortiguado por eso es que se refieren a la hemoglobina como el amortiguador de la sangre porque si falta O2 va darlo y si hay mucho CO2 va quitarlo. Entonces si baja la presión parcial de 40 a 30 quiere decir que ha liberado 2 de los 3 que tenía está bien. La hemoglobina a nivel de los tejidos va tener esta forma de pendiente porque va tener la facilidad de desprender su O2 la otra porción que le llaman meseta de 40 a 100 y eso importara más a nivel de los pulmones porque en realidad no requiere que se aumente mucho para que la presión para la presión parcial de O2. Cuando una persona que sufre fibrosis pulmonar se les coloca unas cánulas y de allí viene O2 puro sale con una presión parcial de O2 de 600 mm hg recién a esa presión se puede llegar a un 100 % cuanto tenemos en el ambiente de 100 a 160, en la altura 140 porque creen que a 4000 viven felices, eso quiere decir que nuestros pulmones para poder captar el O2 no requiere grande diferencias sí, no tenemos que llegar al O2 puro para realizar nuestras funciones podemos tener 60 a 100 y tenemos una variación de un 25 % en cuanto a la saturación de Hg o sea nuestra Hg puede captar el O2 que llega a través de los pulmones sin requerir que haya más muchísimo más de presión parcial.

La saturación de la Hg depende estrictamente de la presión parcial del O2, la saturación depende solo de la presión parcial de O2 pero hay algunos otros factores que van a variar esta saturación no son los que determinar la saturación pero si lo varían y serian cambios en la derecha quiere decir que la Hg pierde su afinidad por el O2 es más fácil que se libere el O2 la hemoglobina a la izquierda hará que la Hg se sature más eso significa que no lo deja suelto , su liberación va ser menor por eso se dice que la Hg incrementa su afinidad por el O2 es algo lógico para cambios en la derecha se necesita mayor presión para saturar quiere decir que necesita menor presión para liberar, descarga fácilmente el O2 y a la derecha menor presión para saturar.

Haber uds han hecho ejercicio? Las mujeres generalmente hacen abdominales Ahora vamos a ver cuando Uds. han hecho ejercicio que les pasa? Sienten calor, la temperatura influye, sudor, el metabolito principal? (alguien respond: ac. Láctico eso es para el metabolismo anaeróbico) para el metabolismo aeróbico es el CO2, entonces la presión parcial de CO2 también afectara que mas? Acido láctico dijeron esta relacionado al pH este es el otro factor pH. Estos tres factores van a ser factores que están fuera de la hemoglobina pero hay un factor que esta dentro de la hemoglobina que va a estar relacionado al metabolismo de los eritrocitos y que es del metabolismo anaeróbico que es una molecula que se llama 2,3 difosfoglicerato

Entonces la temperatura cuando se incrementa la temperatura la curva de disociación de la hemoglobina se ira hacia la derecha es decir cuando uno hace ejercicio aumenta la temperatura y esto esta indicando a nuestro cuerpo que necesita O2 que la hemoglobina tiene que enviar O2, porque la temperatura se incrementa? La temperatura se incrementa porque hay un incremnto del metabolismo y si hay un incremento del metabolismo obvio que se requiere mas combustible entonces requiere mas O2. Entonces al incrementarse la T° la curva de disociación de la hemogoblima se ira hacia la derecha y si la T° disminuye se ira hacia la izquierda.

El pH si incrementa la producción de acidos por ejemplo el acido láctico el pH disminuye y la curva de disociación se ira hacia la derecha y si aumenta el pH? Uds saben que el pH es lo contrario no? Si hay mas acido el pH es menor.

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Entonces ahí esta el otro factor 2,3 difosfoglicerato (diapo) entonces ahí esta los cuatro factores los tres que están fuera del eritrocito y el otro que esta dentro del eritrocito

TRANSPORTE DE GASES EN LA SANGRE

Entonces vamos a ver, vamos al punto directamente, bueno todo esto ha sido la parte introductoria ahora recién empieza la clase O.o. Entonces vamos a hablar sobre transporte de gases esto es puntual ah no hay rodeos como ya explique todo ahora solo voy a leer diapositivas XD. bueno transporte de O2 dos formas disuelto y unido con la hemoglobina. La hemoglobina se va encargar de transportar de casi todo el O2 que nosotros necesitamos el 98% de O2 que va ser transportado por la sangre va a estar unido a hemoglobina solamente poco porcentaje va a ir disuelto. Entonces el O2 se une a la hemoglobina reducida y se convierte en oxihemoglobina. Y la oxihemoglobina se reduce y se libera O2.

Vamos a ver transporte de CO2 tres formas: disuelto, unido a hemoglobina y la otra es convertido a iones de carbono. Y eso por que lo hacen? Miren si la presión de O2 disuelto incrementara mucho no serviría para una señal de ….. suena el cell del profe……

Entonces la otra forma y el principal mecanismo de CO2 es convertirlo en bicarbonato, es un buffer que le da una capacidad que el CO2 sea un mecanismo de regulación como vamos a ver en el nivel periférico es uno de los principales estimulos para retirar la respiración.

Estos porcentajes pueden variar solo es para que ustedes vean la capacidad de disuelto nada mas:

TRASPORTE DE DIOXIDO DE CARBONO:

disuelto en plasma = 7% se combina con la hemoglobina= 23 % Hb + CO2 HbCO2 convertido a iones bicarbonato = 70% CO2 + H2O H2CO3 H+ +HCO3

-

A nivel de los tejidos el CO2 ingresa se une a la hemoglobina y porque ellos tienen una enzima llamada ligasa carbonica? Directamente se pueden formar como bicarbonato, iones hidrogeniones, el bicarbonato sale por medio del bicarbonato-cloro y el cloro e hidrogeno queda mezclado con la hemoglobina.

Llega a los pulmones y que pasa? El bicarbonato ingresa actua la ligasa carbonico y se convierte en CO2 y agua va hacer el proceso contrario esta bien? Y sale el CO2.

Si una molecula de O2 se une a la hemoglobina afecta su capacidad de hemoglobina con el CO2 y también el hecho de que se capte CO2 influye en la facilidad en el que la hemoglobina pueda liberar el O2 y a eso se le ha llamado efectos no?

EFECTOS DE LA PO2 Y LA PCO2 SOBRE LA DESCARGA DE O2 Y CO2

- Efecto Bohr: Efecto de los iones hidrogeno sobre la capacidad de la unión de O2 a la Hb- Efecto Haldane: Efecto del O2 sobre la capacidad de la Union de la CO2 a la Hb- Efecto Carbamino: Disminución de la afinidad de Hb por O2 cuando se une al CO2

El efecto 1 y 2 son complementarios si el CO2 se descarga tiene mas espacio para el O2 y viceversa.

El efecto Bohr es una propiedad de la hemoglobina que establece que a un pH menor (más ácido), la hemoglobina se unirá al oxígeno con menos afinidad. Puesto que el dióxido de carbono está directamente relacionado con la concentración de hidrogeniones (iones H) en la sangre, un aumento de los niveles de dióxido de carbono lleva a una disminución del pH, lo que conduce finalmente a una disminución de la afinidad por el oxígeno de la hemoglobina

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Curva de disociación de la hemoglobina. La línea roja punteada corresponde al desplazamiento hacia la derecha causado por el efecto Bohr.

Si el CO2 se descarga como que tiene más espacio para el O2, si el O2 se descarga más facilidad tiene de captar el CO2, los hidrogeniones se formaron porque el CO2 más el agua formó bicarbonato más hidrogeniones. Su efecto directo que es lo que hace? En la sangre si hay una disminución de la presión de O2 facilitará, por el efecto Haldene, la carga de CO2 en la Hb. Si la presión del CO2 se incrementa facilitará la carga del CO2 en la Hb.

El efecto Bohr si hay más CO2, se une con el agua y se forma ion hidrogenión, entonces va a haber una relación entre el CO2 y hidrogeniones, si el CO2 se incrementa entonces los hidrogeniones también aumentan, el efecto que tiene los hidrogeniones sobre la afinidad directa de la Hb sobre el O2 será el efecto Bohr.

El medio se refiere a la Hb, carga de CO2 en la Hb se incrementa y al cargarse de CO2 por el efecto carbamino disminuye la afinidad con el O2 (hace el ejemplo de q’ una persona no puede o no debe tener 2 enamorad@s a la vez).

En los pulmones, donde se descarga el CO2, la presión parcial del O2 va a ser alta, entonces por el efecto directo es que se cargue el O2 en la Hb, su efecto Haldene es que se descargue CO2 y como se descargó, entonces tiene más afinidad con el O2.

En los pulmones la presión parcial de CO2 es baja, por lo tanto su efecto directo es que se descargue CO2, su efecto Bohr será que habrá menos hidrogeniones, por lo tanto la Hb tiene más afinidad por el O2, por eso es que en los pulmones, la Hb capta O2. Por eso, es que en los tejidos, al final, la Hb libera O2 y capta CO2. Un efecto es una interrelación entre el hidrogenión, CO2 y el O2 por la Hb entre ellos.

En los tejidos habría a la izquierda (diapo) la PpO2 y a la derecha la PpCO2. En los tejidos la PpO2 es mínima su efecto directo en la Hb es que se descargue el O2 porque se necesita. El efecto de que tenga una baja concentración de O2, el efecto Haldene sobre la carga de CO2 va a

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facilitar que se una a la Hb, el hecho de que haya una baja concentración de O2 significa que O2 va a facilitar que la Hb libere su O2 y capte CO2; si carga CO2 su efecto carbamino es que la Hb disminuya su afinidad con el O2, que libere O2.

El CO2 en los tejidos tiene presión alta su efecto directo es que se cargue O2 en la Hb, el efecto indirecto (Bohr) el CO2 al ingresar a la Hb se va a formar ion hidrogenión para convertirse en bicarbonato, al aumentar los hidrogeniones entonces el O2 disminuye su afinidad con la Hb, porque la Hb también se une al hidrogenión, esto sucede en los tejidos.

En los pulmones la PpO2 que es alta por lo tanto como está llegando baja el efecto directo es que se cargue O2 en la Hb, su efecto Haldene es que se expulse CO2, efecto carbamino: como se está descargando se puede captar más O2. La PpCO2 a nivel de los pulmones es baja su efecto directo es que descargue, porque en los alveolos la cantidad de CO2 es más alta; llega a los vasos, luego a los alveolos y entonces lo va a descargar, los hidrogeniones están disminuidos porque al ingresar a los pulmones el bicarbonato (HCO3-) coge un hidrogenión y va a formar CO2, y ese CO2 es el que va a salir por lo tanto los hidrogeniones están disminuidos, entonces va a aumentar la afinidad por el O2…

Entonces Nuestra PCO2 (presión parcial del CO2) no puede bajar mucho no puede aumentar mucho a diferencia del oxigeno o de los hidrogeniones.

REGULACION DE LA RESPIRACION

1. Centros reguladores de la respiración 2. Regulación de la respiración por quimiorreceptores3. Regulación local de la ventilación

La regulación, ¿Quiénes forman parte de este sistema de regulación?, la regulación es una regulación nerviosa, esta relacionado al sistema nervioso ¿Cómo funciona el sistema nervioso? El sistema nervioso tiene 5 componentes ¿Cuáles son?:

Los sensores: los que interpretan, llevan y modifican una señal y la convierten en un potencial de acción

Vía aferente: forma de cómo le llega, como llevar esa información Centro de integración: neuronas que están especializadas en la interpretación de esa señal que

va ser reconocida por ese sensor y que va a viajar por la vía aferente donde se va a generar finalmente una respuesta, y esa respuesta va a viajar por una vía eferente que va a buscar a unos efectores.

Vía eferente

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Efectores

Esta es la forma como funciona el sistema nervioso, ¿cuales son las funciones que tiene el sistema nervioso?, muchas funciones que tiene... Entonces para que nosotros podamos mantenernos con vida el sistema respiratorio tiene que funcionar de manera adecuada, y para que funcione de manera adecuada tenemos sensores, x ejemplo el ministro de economía dice que tenemos un producto bruto interno bien alto…(¬¬?), para nosotros cuando hablamos de sistema respiratorio vamos a tener los sensores cuales son los sensores, vamos a tener 2 tipos de sensores, vana a ser llamados, dentro de los grupos de los receptores sensoriales, tenemos estos se llaman Receptores químicos que se llaman quimiorreceptores, entonces serán:

- Quimiorreceptores centrales: su centro de integración es el tronco encefálico- quimiorreceptores periféricos: en el callado de la aorta y en la bifurcación de la carótida, ahí van

a estar los dos centros de integración periféricos

Cada uno va a “sensar” con una especifidad diferente, vamos a ver los quimiorreceptores centrales van a “sensar” (van a ser mas sensibles) a la variación de la PCO2 en cambio los receptores periféricos van a ser sensibles a las variaciones de la PCO2 la variación de la PO2 y al pH, muchísimo mas al CO 2 q al O2.

Ejemp. Para el sensor del O2, estos quimiorreceptores periféricos sensen una variación del O2 en cuanto a la presión debería bajar por debajo de 50 mm Hg para poder sensar. Pero si hay una variación pequeña de CO2 al toque dispara una señal, vamos a ver menos 2 ó 3 y al toque dispara la señal, en cambio el O2

tiene que bajar hasta 50 para recién enviar la señal, el pH también va responder menos de 7.4 a 7.5 de lo que seria el pH normal del medio interno, entonces también va estar regulando esto.

Cuales son las vías aferentes: en caso de los quimiorreceptores periféricos, si están en el callado de la aorta estamos hablando del nervio vago, y si están en la bifurcación de la carótida estamos hablando del IX par (glosofaringeo), entonces esos dos van a llegar hasta el tronco encefálico donde se va a encontrar los centros de integración ¿Cuáles son?

- Centros de integración bulbares- Centros de la protuberancia

CENTROS DE CONTROL DE LA RESPIRACION

Los centros de control respiratorio localizados en el tronco encefálico

Ósea son los centros de integración, a estos grupos neuronales les va allegar la señal y de estos grupos neuronales va a salir una repuesta ¿Cuáles son?

Tenemos los bulbares que están en los bulbos raquídeos:

1. Grupo respiratorio ventral.2. Grupo respiratorio dorsal:

- 02 regiones espiratorias - 01 región inspiratoria

Y a nivel de la protuberancia, estamos hablando del grupo de las neuronas neumotaxicas y la apneusticas:

3. Centro Apneustico: estimula la inspiración4. Centro neumotaxico: inhibe la inspiración

También

5. Corteza cerebral

En resumen:

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El grupo respiratorio dorsal va ser el centr0 que va a disparar el estimulo para que ocurra un potencial de acción y ocurra la espiración, en reposo por efecto el hecho q se desafíe va estar en contra de la espiración. Es decir para que nosotros espiremos necesitamos un estimulo y ese estimulo se va a originar en el grupo respiratorio dorsal, basta que ese estimulo se adentre de su periodo de reposo, y se ocurra la inspiración, en reposo.

¿Que es un potencial de acción? Si estamos hablando de células nerviosas como vendría a ser su potencial de acción? En forma de espiga por despolarización y repolarizacion.

El potencial de una célula respiratoria es un potencial que se llama potencial en rampa, hay un periodo en el cual una actividad se va activar los efectores y finalmente se va generar condiciones para q ocurra una inspiración

Potenciales en rampa, no son los típicos potenciales accion de las células nerviosas, no son espigas; debido a eso va a tener una etapa donde produzco la espiración y reposo basta con que no se activen para que se produzca la inspiración

Pero cuando nosotros estamos en una situación en la que necesitamos una respiración profunda o vamos hacer ejercicios, ahí se va a activar el otra grupo respiratorio el grupo respiratorio ventral y q esta relacionado a la espiración, entonces tenemos principalmente a este grupo respiratorio ventral q va activar a los grupos musculares para q ocurra una inspiración ¿?

Ustedes han visto ventilación, saben que la ventilación ocurre por diferencia de presiones y es generada finalmente por una activación muscular q varia el volumen de los alveolos, y q finalmente varia el volumen de los pulmones y que finalmente va a variar la presión alveolar, eso es lo q ocurre acá, entonces el grupo respiratorio dorsal es el que da el impulso da la señal para la inspiración y se desactiva esa señal y ocurre la espiración normalmente, pero si estamos en un ejercicio necesitamos una respiración profunda, una espiración profundase va activar el grupo respiratorio ventral,

Luego tenemos los dos centros que son los centros de la protuberancia que van a modificar esto, el mas importante para mi es el centro neumotaxico que es el que va finalmente a modificar la frecuencia respiratoria pero debido a que? A que va a variar la amplitud y la duración de la activación del grupo respiratorio dorsal , lo va hacer mas corto estos potenciales en rampa, mas corto y de menos amplitud, al haber menos tiempo para que ocurra esto pueda haber muchos, entonces aumenta la frecuencia respiratoria,

Bueno el centro apneustico no se sabe para que funciona lo que se dice que estimula la inspiración, ¿Uds. alguna vez han suspirado? Es algo parecido, no sirve como para que nosotros espiremos, más de repente para q inspiremos.

Estamos hablando de un centro de integración principal, ustedes saben que la respiración no solamente se regula de manera involuntaria sino también voluntario, por cortos periodos pueden ser voluntarios, entonces estos centros de integración si pueden ser modificados por la corteza tmb, pueden ser modificados por la voluntad pero por cortos periodos, Uds. si quieren pueden dejar de respirar por pocos segundo si se ponen morados vuelven a respirar, es también importante ese control, x ej. Si yo estoy hablando ahorita, para que Uds. hablen tienen que dejar de respirar, se han dado cuenta, para q Uds. coman tienen que parar d respirar, ¿Cómo se hace eso? La corteza cerebral controla tmb la respiración, para que nosotros podamos hablar comer.

REGULACION DE LA RESPIRACION POR QUIMIORRECEPTORES:

Hace mucho tiempo se decía que entre los quimiorreceptores centrales censaban de manera indirecta la variación de la presión parcial del CO2 en función del PH, porque el ion hidrogenión no puede pasar la barrera hematoencefalica pero si lo hace el CO2, entonces el CO2 pasa pero finalmente lo que censan estos quimiorreceptores centrales seria el hidrogenión que se forma, porque el CO2 pasa se combina con el agua y forma hidrogenión más bicarbonato, ¿eso se decía no? Pero han salido nuevas teorías en que no solamente sería eso si no también estaría involucrado la participación de ATP.

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De los quimiorreceptores periféricos simples que es lo que censan, una disminución de la presión parcial de Oxigeno, un aumento de la presión parcial de CO2, pero ya es una variación, y un aumento en la concentración de hidrogeniones, es decir si el PH disminuye, ¿y cuál es el efecto?, finalmente se censa eso y ¿qué es lo que se hace?, vamos a ver, ustedes están haciendo ejercicio, si están haciendo ejercicio que es lo que pasa, su presión parcial de CO2 esta aumentada, si el censor periférico detecto en todo momento la presión parcial de CO2, este quimiorreceptor recibe una señal, forma de un potencial de acción que viaja por el cuerpo, si es por las carótidas o por lo quimiorreceptores que estas en las aorta, llegan al túnel cefálico y formaran que haya un aumento en la presión de CO2, que ara este centro de integración, al haber un aumento se enviara una señal por las vías eferentes para activar el sistema nervioso simpático y envía señales al sistema nervioso somático, envió de una señal hacia los músculos respiratorios que van a ser los efectores y que es lo que van a hacer, Hiperventilación para reducir la presión parcial de CO2. Esa es la forma como se regula de manera automática e involuntaria.

Bueno esta es la teoría, el CO2 puede pasar la barrera hematoencefalica, se combina con el agua, forma bicarbonato e hidrogeniones y estos hidrogeniones son los que van a ser censados por los quimiorreceptores centrales.

Esto es lo que le explicaba hace un momento si baja la presión parcial de oxigeno por debajo de 60 se informa a los quimiorreceptores periféricos y finalmente aumenta la ventilación.

Si el CO2 aumenta el PH disminuye por que los hidrogeniones aumentaron, a nivel de la unión cefalorraquídeo va a haber un aumento de la presión parcial de CO2 va a haber un aumento de la presión parcial de CO2 que se refiere finalmente a un aumento de hidrogeniones que lo siéntenlos quimiorreceptores centrales ello hace aumento de la ventilación, después los receptores hacen su función haciendo que regresen al nivel normal (retroalimentación negativa).

HIPOVENTILACION – HIPERVENTILACION

Si ocurre hipoventilacion es decir si es que hay menor ingreso de oxigeno por menor actividad ventilatoria, en relación a la concentración de CO2, habrá un aumento de la concentración de CO2, si hay hipoventilacion va a haber más CO2 porque la hipoventilacion es una referencia de la actividad mecánica del sistema respiratorio con la actividad metabólica, Entonces si hay más CO2 el pH disminuirá porque habrá más concentración de hidrogeniones y la presión parcial de Oxigeno también disminuirá, el quimiorreceptor se activa y finalmente aumenta la ventilación.

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Para que se den cuenta, además que tenemos un sistema quimiorreceptores centrales y periféricos, para poder tener una disposición de oxígeno en nuestro cuerpo como eliminar el CO2, van a ver lo que hace nuestro sistema circulatorio, puede aumentar el flujo, por ejemplo aumenta el flujo y va a variar la disposición de sangre, y si esto varia en una persona normal pueda aumentar o disminuir la concentración de Oxigeno como la eliminación de CO2, a nivel pulmonar que depende de la difusión, pero a nivel de todos los tejidos va a depender de la perfusión.

Ósea cuando uno hace ejercicio, para que a la célula le llegue la cantidad de oxigeno necesaria en ese momento, depende también que nuestro sistema circulatorio este adaptando se a nuestras necesidades, por ejemplo el corazón puede aumentar la frecuencia cardiaca, bombea más veces por minuto o puede aumentar la llegada de sangre a los tejidos. El sistema circulatorio y el sistema respiratorio trabajan muy estrechamente, en la captación de oxígeno y la eliminación de este metabolito que es el CO2.

Cuando hablamos de oxigeno hablamos tanto del sistema circulatorio y el sistema respiratorio.

Eso de respiración-perfusión, justamente se refiere a que va a haber zonas del sistema respiratorio que van a estar mejor ventiladas y zonas que van a estar mejor perfluidas, entonces va a haber una relación, para que le llega sangre a una zona que esta ventilada, para que se oxigene una zona tiene que estar ventilada, si no está ventilada no tiene razón la perfusión (en el sistema respiratorio), en una zona que esta ventilada e irrigada es donde va a ocurrir la difusión de oxígeno y la difusión de CO2.

FIN

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