Fisiologia respiratoria ii medicina

Los procesos de difusión son de gran importancia para el intercambio como también para
el desplazamiento de los gases.
Respecto a los principales gases respiratorios son esencialmente:
-OXIGENO (O2)
-EL DIOXIDO DE CARBONO (CO2)
-EL NITROGENO (N): considerado el gas más importante que posee el aire.
Estos 3 nombrados (oxigeno – dióxido de carbono – nitrógeno) son los que más importante.
Ahora los otros que importan se manejan con la presión de vapor del agua, es decir, con la
presencia de vapor de agua en las vías respiratorias.
Ahora, no es solamente en un medio gaseoso donde se analiza el efecto de los gases, sino el
efecto de los gases cuando ellos se disuelve en algún solvente; en particular cuando se disuelven en
agua porque esencialmente el medio de transporte en la sangre tiene en gran porcentaje una
solución o suspensión de sustancias en el solvente universal que es el agua.
❖ PARA RECORDAR… DIFUSIÓN: PROCESO DE DESPLAZAMIENTO DE LAS MOLÉCULAS EN
CUALQUIER MEDIO POR ACCIÓN DE SU PROPIA ENERGÍA TÉRMICA, ES DECIR, POR
SU PROPIA VIBRACIÓN MOLECULAR.
La difusión solo se detiene cuando la temperatura alcanza los 0° kelvin (cero grado absoluto)
equivalente a 0° kelvin al – 273,14 o -273,15 dependiendo del punto de vista termodinámico de la
temperatura de un cuerpo, pero resulta que esa temperatura nunca se ha alcanzado, por lo tanto,
nunca se ha logrado observar la detención completa de las moléculas o átomos, de hecho se ha
estado muy cerca con un valor de 0,00000000000000X… ° kelvin pero jamás el cero absoluto para
que vean lo técnicamente difícil que puede llegar a cumplirse.
En pocas palabras, el proceso de difusión NO SE DETIENE después que unas moléculas
difundieron de un lado al otro porque lo hagan de MAYOR (>) concentración a MENOR ()
concentración de moléculas tiende a movilizarse hacia donde exista () concentración (ES
BIDIRECCIONAL) por lo tanto, es permanente hasta que se obtenga como resultado final un
EQUILIBRIO dependiendo de la velocidad de dicha molécula, es decir, en cualquier dirección
siempre habrá un desplazamiento del mismo número de moléculas, obteniendo una difusión neta
entre dos sitios igual a cero.

(>) Concentración

(-

GRADIENTE ELECTRICO: DIFERENCIA DE POTENCIAL ELECTRICO
GRADIENTE QUÍMICO: DIFERENCIA DE CONCENTRACIÓN

❖ PRESION ATMOSFERICA:
En condiciones usuales a nivel del mar (0 metros) tiene sobre cada centímetro cuadrado desde
su cabeza hacia arriba una columna de aire de unos cuantos kilómetros de altura, pero un
centímetro cuadrado de una columna que llega desde el nivel del mar hasta el sitio donde se acaba
la atmosfera (en realidad no se acaba pero es para indicar un sitio particular), aproximadamente a
12-14 km de altura en las zonas de los polos y alrededor de 16 km de altura a nivel del ecuador no
se tiene prácticamente nada de las moléculas que componen el aire porque comienzan otro tipo de
características de las capas de gases que rodean a la tierra. Entonces todas esas columnas de aire si
se pesan, pesará 760 mmHg (milímetros de mercurio).

Ahora una altura de 760 mmHg en un cilindro de mercurio con un centímetro de diámetro.
760 mmHg x 1 cm de diámetro: 76 cm cúbicos
Cada centímetro cúbico de mercurio pesa aproximadamente 13.8 gramos.
Ahora,

76 cm cúbicos x 13.8 gramos: 1049 gramos

Es decir, desde nuestra cabeza hasta los 16 km de altura por cada cm cuadrado HAY 1 KG
de aire. Obviamente nosotros no sentimos ese peso de 1kg porque todo nuestro organismo por
dentro está sujeto también a presión, entonces la presión externa e interna se equilibran.
¿Dónde observamos la diferencia de presión atmosférica? Cuando alcanzamos niveles altos, como
por ejemplo en un avión donde existe una diferencia de la presión interna con la presión externa
que será menos, por ende, le duele los oídos y para calmar el dolor debe masticar –tragar para que
se equilibre a través de las trompas de Eustaquio la presión del oído medio con el oído externo y
con la cavidad bucal.
mmHg: milímetros de mercurio***

Se tiene una columna de 760 mmHg que será 13.8 veces (nivel de la densidad) más pequeña
que una columna de agua correspondiente (con el mismo peso). Un ejemplo: Una columna de 760
mmHg (76 cm) deberá tener en agua 1049 cm porque la densidad del agua es 1 g/ml.
❖ VARIACIÓN DE LA PRESION:
La presión varía sobre todo por la altura como también por las condiciones climáticas.
-Condiciones Climáticas: Las zonas donde se producen los fenómenos de lluvias, nubes, entre
otros; suelen tener menos presión produciendo un desplazamiento de vientos desde zonas donde
existe más presión hacia donde existe menos presión, produciendo en estas últimas (zona de baja
presión atmosférica) vientos y lluvias que es lo que generalmente sucede.
-Altura (la más importante): a 6.000 metros (6km) tenemos la mitad de la presión.
Los primeros 8 km de alturas por los movimientos de condensación del aire, es decir, por la
diferencia de presión que se genera desde un sitio u otro de la tierra o debido esencialmente al
calentamiento de la mitad de la tierra con sol mientras que la otra mitad no está calentada, a que la
superficie del mar está más caliente o menos caliente, se genera finalmente un flujo importante de
masas de aire que mezclan esencialmente toda la atmosfera que está por debajo 12-14 km de
altura. En esa condición el porcentaje de los gases es esencialmente el mismo, es decir, si estamos a
6.000 metros (6 km) se tiene la misma concentración de gases pero la mitad de la presión, es
decir, en cantidad se tiene la mitad de los gases pero su concentración seguirá siendo la misma.
Los siguientes valores que se observan a continuación son % de cada molécula a nivel atmosférico,
a nivel de las vías respiratorias superiores (humedad), a nivel alveolar, a nivel de expiración.
VALORES 1:
A la presión atmosférica (760mmHg) de un ambiente normal usted tiene aproximadamente
+79 % (597,0 mmHg) de N
21 % (159,0 mmHg) de O2
0,04 % ( 0,3 mmHg) de Co2
0,05 % ( 3,7 mmHg) de agua
100 % ** 760 mmHg
¿Qué sucede?
Usted tendrá el mismo porcentaje a 6.000 metros (6 km) pero en lugar de tener 597,0 mmHg de
Nitrógeno (N) solamente tendremos la mitad, es decir, aproximadamente 300 mmHg o un poco
menos.
Igual sucede con el Oxigeno (O2), por lo general a 6.000 metros (6 km) se tiene la mitad 159,0
mmHg de Oxigeno (O2), que son aproximadamente unos 80 mmHg.
Ahora sabemos que el organismo necesita un mínimo que es alrededor de 100 mmHg. Si una
persona se encuentra a 6.000 metros (6 km) usted tiene una presión total de oxigeno inferior a la
que necesita (se necesitan 100 pero a 6km solamente existe 80), es decir, es insatisfactoria el
cumplimiento de la demanda de oxigeno del organismo. Por ello, a dichas alturas los humanos no
sobreviven necesitando auxilio con bombonas de oxigeno.

VALORES 2:
Cuando se humidifica el aire a nivel de las vías respiratorias superiores se evidencia los siguientes
valores:
+74,09 % (563,4 mmHg) de N
19.67 % (149,3 mmHg) de O2
0.3 % ( 0,3 mmHg) de Co2
6,20 % ( 47,0 mmHg) de agua
100 % ** 760 mmHg
La concentración de agua depende en gran medida de la temperatura de ese aire.
Ahora, si ese aire lo calienta a la temperatura corporal (37°) colocándole todo el agua posible que se
pueda disolver en ese aire, observamos que se tiene una reducción del porcentaje de los otros
gases (COMPARAR VALORES 1 CON VALORES 2) con un incremento de 0,05 % del agua hasta el
máximo que puede soporta que es 47 mmHg que correspondiente al 6%.
OJO: ESTO ES LO QUE OCURRE EN LAS VIAS RESPIRATORIAS SUPERIORES, es decir AIRE QUE
PASA POR LA NARIZ – FARINGE – TRAQUEA – BRONQUIOS GRANDES.
VALORES 3:
A nivel alveolar se arroja los siguientes valores:
+74,90 % (569 mmHg) de N
13.60 % (104 mmHg) de O2
5.3 % ( 40 mmHg) de Co2
6,20 % ( 47,0 mmHg) de agua
100 %** 760 mmHg
Se darán cuenta que los valores del nitrógeno son de 75%, es decir que prácticamente se mantienen
pero el Oxigeno (O2) ha pasado desde un 20% (COMPARAR CON VALORES 1) porque la
sodificacion porque una parte se la tuvo que ceder al agua pero cae aún más porque se están
mezclando con gases que proceden de la sangre que tienen poco oxigeno.
En los alveolos la presión parcial de oxigeno es aproximadamente 104 mm que corresponde
más o menos al 14% de concentración de oxigeno.
Ahora verán que las concentraciones de dióxido de carbono habrán subido notablemente porque
procede de la célula donde está siendo liberado hacia los alveolos, entonces en los alveolos se
mezcla en aire que entra con los gases que salen de la sangre dirigiéndose hacia el área alveolar.
Nuevamente la concentración de agua se mantendrá más o menos estable en 47 mmHg.

VALORES 4:
+74,50 % ( 566 mmHg) de N
15.70 % ( 120 mmHg) de O2

27.0 % ( 3,6 mmHg) de Co2
6,20 % ( 47,0 mmHg) de agua
100 % **
760 mmHg
En el proceso de expiración, el aire que usted bota estará mezclando con al aire alveolar.
Si observamos los valores tenemos más o menos el 74 o 75 % de nitrógeno, un poco más de
oxigeno pero prácticamente la mitad el CO2 con respecto a los valores 3 (alveolar) porque ha
sido mezclando con aire que posee poco CO2 y como verán, que se sigue manteniendo una presión
parcial de agua a una temperatura de 37° del cuerpo humano.
Aunque varía la presión deben notar que la presión total de los gases sigue siendo la misma, es
decir, 100% **
Estos son los gases que más nos interesan. Habría que estar sumando otro gas que es relativamente
más frecuente que el CO2 en el aire normal que es el argón, pero lo podemos obviar para este tipo
de cálculos.
Como verán, nos concentramos solamente en los gases respiratorios: NITROGENO, OXIGENO,
DIOXIDO DE CARBONO Y VAPOR DE AGUA.
Ahora, una cosa es lo que ocurre en el aire pero otra cosa es la que ocurre en los líquidos, bien sea
sangre o líquidos tisulares.
¿Por qué? Por la capacidad que poseen los gases para disolverse en liquido.
En una misma cantidad de líquido no se disuelve la misma cantidad de gases.
Por ejemplo:
Por cada volumen de gas (en este caso Oxigeno) que se coloca en contacto con un volumen de
agua solo 0,024 van a disolverse, es decir, si se tiene 1ml de oxigeno que lo pone en contacto con
1ml de agua, el ml de agua solamente captará 0,024 ml de oxigeno.
En cambio, Por cada volumen de gas (en este caso de Dióxido de Carbono) se coloca en contacto
con volumen de agua solo 0,057 (57 %) se van a disolver, es decir, si se tiene 1ml de dióxido de
carbono que lo pone en contacto con 1 ml de agua, el ml de agua solamente captará 0,057 ml de
dióxido de carbono.
Si se dan cuenta, el agua es capaz de disolver 24 veces más el CO2 (dióxido de carbono) que el O2
(oxigeno). FIJENSE, si al O2 lo llamo 1 (0.024 volumen) y al CO2 lo llamo 2 (0,057 volumen), se dan
cuenta que son diferentes volúmenes como también existe una diferencia de un poco más de la
mitad.
Esto se debe a la interacción entre las moléculas de agua con las de CO2, y la interacción entre las
moléculas de agua con las de O2. Donde la interacción de moléculas de agua con CO2 es lo
suficientemente fuerte como para que la molécula de agua mantenga pegado el CO2, lo cual quiere
decir:
CO2 es 24 veces más soluble que el O2.
OJO: LO REPlTE MUCHO

Otros gases: El monóxido de carbono (CO) es un gas raro pero es un gas mortal. No tiene ninguna
característica (no tiene olor, ni color) pero ocupa el lugar del oxigeno en la molécula de
Hemoglobina y la unión es tan fuerte (actividad CO-Hb) que el Oxigeno es incapaz de despegarla
causando muerte por falta de Oxigeno.
En países fríos es muy frecuente el accidente de intoxicación del CO por combustión incompleta. El
material orgánico cuando se produce por combustión completa origina CO2 el cual no ex toxico
como lo es CO.
CAPACIDAD DE SOLUBILIDAD:
CO2: 20,3

O2: 1

CO: 0,81

N2: 0,53

He: 0,95

De acuerdo a la capacidad de solubilidad existe una gran diferencia de casi 19 entre el O2 – CO2.
❖ PRESIÓN DE VAPOR:
A 0° la presión de vapor es apenas de 5 mm, mientras que a 37° la presión de vapor es de 47 mm.
Ahora cuando el agua hierve a 100° son 760 mm.
Si ustedes toman una olla con agua que sale de las tuberías, y la comienza a calentar. Luego
va a observar una serie de burbujitas al principio, las cuales son los gases atmosféricos que se van
liberando, pero luego cuando el agua esta hirviendo comienza a verse burbujas mucho más
grandes. En esta zona como lo es el Edo. Anzoátegui la temperatura a la cual hierve el agua es
aproximadamente a 0° cuando la presión es a 760 mm. Eso quiere decir, que esas burbujas que se
forman no tienen aire sino que son 100% vapor de agua, es decir, los 760 mm que contiene esa
burbuja es agua.
Ahora otra cosa interesante, si usted sube en altura hierve más rápido porque tiene menos
presión e hierve a menos temperatura, por eso tarda más en cocinar a mayor altura que a menor
porque el cocinarse depende de la temperatura y como el agua a 1.000 metros hierve a menos
temperatura entonces usted necesita aplicarle más calor. La temperatura y el calor son cosas muy
distintas, la temperatura no es quien cocina los alimentos sino el calor que se le suministra, y para
suministrarle la misma cantidad de calor necesita más tiempo porque tiene menos temperatura en
el agua.
Una cosa que se debe tener claro:
GRADIENTE QUÍMICO: DIFERENCIA DE
DIFERENCIAS DE PRESIONES PARCIALES.

CONCENTRACIÓN

QUE

SE

EXPLICA

COMO

Entendiendo como PRESIÓN PARCIAL, la presión que le corresponde a “x” gas dentro de una
mezcla mayor que llamemos aire.
P gas: [gas] / coeficiente de solubilidad.
-Si nosotros tenemos OXIGENO en el aire atmosférico 20% pero tenemos en el aire alveolar 13,6 %
o 14% ¿hacia dónde fluiría la difusión del oxigeno? Hacia el alveolo porque viene de una
concentración MAYOR que es el aire.

-Ahora, ¿Qué pasa con el DIOXIDO DE CARBONO? Apenas en el aire atmosférico se tiene 0,04 %
mientras que en el aire alveolar se tiene 5,3%, entonces obviamente por difusión el CO2 tiende a
salir.
Aquí hemos hablado de cuanto se disuelve, eso se llama SOLUBILIDAD. Entonces cada gas dentro
de un líquido tendrá una parcial diferente a la que tiene en el aire que lo rodea. Tan diferente que
será proporcional a cuanto más se disuelva, es decir, a cuanto más gas se disuelve menos presión
hay en el líquido. Y de los gases que tenemos aquí, el que menos presión es el CO2 porque es el
que más se disuelve, el cual a disolverse desaparece como gas disponible porque se incorpora al
clatrato del agua desapareciendo desde el punto de vista molecular activa.
❖ VELOCIDAD DE DISOLUCION:
Una cosa es la cantidad que se disuelve, y otra es la velocidad con que se disuelve.
En la velocidad de disolución interviene:
J: AP x A x S / (d x √PM)
AP: Diferencia de presiones parciales: es decir, del sitio donde hay más y donde hay menos.
A: Área de intercambio: si tiene más área tiene más velocidad de intercambio.
S: Solubilidad del gas: si es más soluble más flujo tiene.
d: espesor de la barrera: cuando más grueso es el espesor de la barrera de difusión, menor
es el flujo de velocidad de difusión
√PM: la velocidad de difusión es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del Peso
Molecular (PM), es decir, si usted tiene más peso molecular la velocidad será menor.
La solubilidad la convierte en una velocidad de difusión.
Si llamamos para la velocidad de flujo 1 para el O2, será para el CO2 más de 20 veces, es decir,
el CO2 se disuelve 20 veces más como también tiene 20 veces más de velocidad con respecto
al O2 en el agua.
Si usted hace lo mismo para el CO (monóxido de carbono) donde su solubilidad era
aproximadamente 75 %, la velocidad será 81 %.
Como los gases son moléculas pequeñas usualmente APOLARES pasan muy fácil en una membrana
plasmática debido a que la membrana es un medio apolar, por lo tanto, con mucha facilidad
pueden atravesar. Entonces, la velocidad de difusión de los gases sanguíneos a través del tejido
es prácticamente la misma velocidad que el agua.
Existe otra manera de expresar este asunto que es el que realmente nos interesa…
Se llama LA CAPACIDAD DE DIFUSION DE LA MEMBRANA RESPIRATORIA
Es el conjunto de estructura que sirve de separación entre el aire alveolar y la sangre que está
circulando para oxigenarse o perder el CO2.
Esto se ha medido:
En un pulmón normal pasan a través de la barrera:

21 ml/m/mmHG de oxigeno
En ese mismo pulmón con las mismas características se estima:
400 – 450 ml/min/mmHg de dióxido de carbono (aunque no se ha medido porque es tan
rápida la difusión)
OJO: LA VELOCIDAD DE DIFUSIÓN ES MAYOR PARA EL CO2 QUE PARA EL O2.
Se recuerda que hace algunas páginas atrás hablábamos del aire alveolar que son las estructuras
realmente respiratorias comparándolo con el aire atmosférico evidenciamos las siguientes
diferencias:
GAS
OXIGENO
DIOXIDO DE CARBONO
AGUA
NITROGENO

Aire Atmosférico (valores 1)
21 %
0,3 %
0.04 %
79 %

Aire Alveolar (valores 3)
14 %
40 %
5.60 %
81 %

El aire atmosférico puede contener todo el agua que pueda contener o menos. Por ejemplo: en un
ambiente como Cd. Bolívar o Maracaibo la sensación de calor es tan grande porque por la presencia
Orinoco o del Lago de Maracaibo al frente, existe mucha evaporación de agua por lo tanto, el aire
tiene prácticamente toda el agua que puede cargar a la temperatura que se encuentre (saturación),
es decir, esta 100% saturado.
En Cd. Bolívar el nivel normal de saturación del agua es 95 % ¿qué significa? Uno de los
mecanismos que utilizamos para refrescarnos es la evaporación o sudoración, entonces lo que hace
que la persona se refresque es que el sudor se seque rápido pero en un ambiente donde es
prácticamente el agua se encuentre saturada, el paso de agua desde el sudor al aire está
reducidísimo porque pasa desde 100% a 95%. En cambio, un ambiente como Puerto La Cruz que
tenemos tanto mar como ríos, tenemos movimientos de masas de aire con mucho menos cantidad
de agua, y por lo general, hay un 50 % – 75% de humedad en el aire.
La diferencia de concentración del aire alveolar al aire atmosférica se debe a 4 aspectos:
a)
b)
c)
d)

La sustitución parcial de aire en cada respiración.
La difusión de O2 del aire atmosférico hacia el aire alveolar.
La difusión de CO2 de la sangre hacia el aire alveolar.
Humidificación del paso del aire a las vías respiratoria.

Estos 4 factores que contribuyen a cambiar la concentración del aire alveolar respecto al aire
atmosférico.

❖ VELOCIDAD DE COMO SE RENUEVA EL AIRE ALVEOLAR:
a) Aproximadamente una 7ma parte (un 15 %), en cada respiración.

En cada respiración se renueva el volumen corriente menos el espacio muerto (500 – 150: 350), lo
cual se divide por la capacidad residual funcional (el volumen de reserva respiratoria + el volumen
residual) que es la cantidad de aire que queda después de una respiración normal dentro de los
pulmones.
De tal manera que si se tiene dicha cantidad de gas, como 15 % se perdió en la primera, el otro 15
% 15 % de la segunda, y así sucesivamente, que después de 16 sigue quedando gas original.
Entonces, ¿Cuál es la eficiencia del 15%? ¿Por qué es importante que no se sustituya todo el aire en
una respiración?
PARA QUE SE MANTENGA ESTABILIDAD EN LOS MECANISMOS DE REGULACION
VENTILATORIA, los cuales dependen del ph como también de la presión parcial del dióxido de
carbono y la presión parcial del oxigeno.
Entonces si usted somete el sistema respiratorio a un cambio de 20% y 13% a cada momento, la
verdad es que el mecanismo de regulación será súper exigido, en cambio, si la ventilación alveolar
cambia un poco, los mecanismos de regulación pueden actuar con suficiente eficacia dentro de
límites estrechos.
b) Los mecanismos de regulación son más eficientes cuando mas están cerca del valor de equilibrio
que necesitan.
c) Evita cambios bruscos en la concentración de oxigeno y CO2 en la sangre; porque no solo
afectaría los mecanismos respiratorios, sino que además afectaría con gran relevancia la
disponibilidad de oxigeno y de dióxido de carbono pero sobre todo de oxigeno para los tejidos
porque se mantienen dentro de un límite de funcionamiento normal y estable.
d) Evita los cambios bruscos de ph sanguíneo que afectan la actividad metabólica y dentro de lo
que respecta al sistema respiratorio es uno de los principales mecanismos de disparo de los
mecanismos regulatorios del control de la respiración.
❖ PRESION PARCIAL DEL OXIGENO EN LOS ALVEOLOS
Tanto la concentración como la presión parcial del oxigeno alveolar puede variar en función de
cuanto se consume.
Normalmente se consume 250 mililitros de oxigeno por minuto con una ventilación usual es de 5
litros por minuto.
Al multiplicar el volumen corriente por la frecuencia respiratoria, obtienes la presión parcial de
equilibrio para el oxigeno alrededor de 104-105 (En el alveolo. Observar los valores 3, pagina. 4 de
esta clase)
Si se aumenta la ventilación, el oxigeno sube constantemente hasta un límite máximo alrededor de
250 ml aproximadamente que es el la presión parcial del oxigeno dentro del aire a 760 mmHg, es
decir, más arriba de la concentración de oxigeno que tienen el aire no puede subir.
Ahora la persona al realizar un ejercicio relativamente moderado, puede tener un incremento de la
demanda de oxigeno, donde vemos que tenemos un consumo de 1000 ml por minuto, entonces la
persona necesita más ventilación para mantener la misma presión. Otra cosa importante, sea cual
sea el aumento de la respiración su límite o tope máximo es la oxigenación que tenga la atmosfera,

obviamente si se respira aire de la atmosfera normal con 159 o 160 mmHg de oxígeno en vez de
respirar oxigeno puro lo que hará es ascender hasta alcanzar 760 mmHg. Todo depende de la
concentración de oxigeno que tiene el aire que respire la persona.
❖ PRESION PARCIAL DE CO2 EN LOS ALVEOLOS:
Normalmente se producen unos 200 mililitros de CO2 por minuto en los tejidos que salen por los
pulmones a una ventilación de aproximadamente 5 litros por minuto, la presión parcial de co2 es
de 40 mmHg.
Si se aumenta la ventilación se disminuye la presión parcial de co2 teniendo un tope mínimo y no es
el atmosférico ¿Por qué? Porque se produce co2 de los tejidos.
Si se aumenta el metabolismo, también se aumenta la producción del CO2. Por lo tanto, se necesita
incrementar la ventilación para mantener la presión parcial normal de CO2 en la sangre , pero si se
altera por lo menos 5 mmHg desencadena mecanismos de regulación relacionados con el CO2.
❖ UNIDAD RESPIRATORIA:
La unidad básica donde hay intercambio de gases se llama la unidad respiratoria.
–

–

Va desde el bronquio respiratorio (posee una
superficie delgada que permite el intercambio de
gases)
Luego a los conductos alveolares
Después al atrio (zona con superficie abollada por la
presencia de alveolos)
Finalmente a los alveolos

Los alveolos tienen un promedio alrededor de 02 – 05 ml de
diámetro, es decir, entre 200 – 500 micras de diámetros,
mientras que en los pulmones hay como 300 millones de
alveolos.
Esa área de intercambio representa 70 metros cuadrados, es
decir, el equivalente de una habitación de 10 x 7 metros.
La unidad alveolar se encuentra rodeada por una pared
de vasos sanguíneos que permite un flujo en forma de
lámina en todos los capilares.
Y sobre los capilares están las células epiteliales de la
unidad alveolar. Entonces, esa relación entre el vaso
sanguíneo (capilar) con el interior del alveolo,
prácticamente tienen una barrera llamada MEMBRANA
RESPIRATORIA.
¿Cuáles son los componentes de la membrana
respiratoria?

Orden es estructuras desde el ALVEOLO hacia los CAPILARES (ver imagen)
CAPA DE FLUIDO: ubicada sobre la superficie del epitelio alveolar, es una capa de líquido que tiene
en buena parte sulfactante.
EPITELIO ALVEOLAR: se observa la célula epitelial con sus dos membranas
MEMBRANA BASAL EPITELIAL: siendo una capa de tejido conectivo del epitelio.
ESPACIO INTERSTICIAL: semi espeso.
MEMBRANA BASAL CAPILAR:
ENDOTELIO CAPILAR: se observa la célula epitelial con sus dos membranas
Esta imagen solamente representa estas 6 capas que contiene la membrana respiratoria, pero
estrictamente hablando vemos adicionalmente el líquido que existe dentro del capilar como
también la membrana del glóbulo rojo a la cual se adosa la mayor parte del oxigeno. Pero la
membrana me la van a mencionar desde el sulfactante hasta la célula endotelial, aunque deben
recordar lo anterior explicado para que el O2 y el CO2 se puedan desplazar.
Por lo general tiene un diámetro más grande al capilar donde ellos se encuentran metidos, es decir,
se encuentra doblado y pegado en la pared del endotelio entonces hay poco liquido entre los dos
espacios.
En promedio el espesor de esta barrera es 0,6 micras como mínimo 0,2 micras.
El área de intercambio o de alveolo es de 60 metros cuadrado, el cual se encuentra bañado por un
volumen 60-40 ml de sangre capilar. Es ahí donde se produce el intercambio de gases.
❖ La velocidad de difusión es afectada por una serie de parámetros:
–

Espesor de la membrana.
-Área de superficie de intercambio (cuanto más espesor, menos flujo o menos velocidad e
viceversa).
-Coeficiente de difusión del gas (un gas que difunda como el CO2 obviamente tiene mayor
velocidad que otros que difundan menos como el O2, N, entre otros).
-Diferencia de presión parcial (cuando mayor es la diferencia de presión parcial de ese
mismo gas entre un lado y otro, mayor será el flujo de un lado a otro de mayor o menor
diferencia).

*Recuerden que la ventilación alveolar en cada inspiración y espiración debemos quitarle el espacio
muerto anatómico.
❖ COEFICIENTE DE VENTILACIÓN-PERFUSIÓN
Se puede establecer una relación promedio que se llama coeficiente de ventilación-perfusión.
(Ventilación) 0,5 x 12 (Frecuencia de respiración): 6 litros
Sabemos que no todo ese gas se intercambia.

Si se hace la reducción correspondiente del espacio muerto se tendrá en vez de 6 litros de aire, 4
litros de aire disponibles para intercambiar. Esto se llama VENTILACIÓN ALVEOLAR, que sería el
componente del numerador de la relación que vamos a establecer. Mientras que el denominador la
circulación pulmonar por minuto pasan aproximadamente en condiciones normales 5 litros.
Ecuación: Ventilación pulmonar

=

0,8 (VALOR DE COEFICIENTE V-P nomal)

Sangre en los capilares pulmonares

Entonces, si se divide 4 litros (numerador) entre la cantidad que circula en los capilares pulmonares
que son 5 litros (denominador), da como resultado 0,8 siendo este, el valor de coeficiente
ventilación-perfusión NORMAL
Si tomamos el pulmón como un todo pero la gravedad tiene efecto de tal manera qué;
-POSICIÓN VERTICAL: Si el pulmón está en posición vertical la presión que ejerce la masa que está
por encima de la base de los pulmones hace que los alveolos se compriman, mientras que los
alveolos de la parte superior están distendidos porque el gas subió (un gas sube respecto a un
liquido por efecto de la gravedad). Entonces, hay más gas en la parte superior que en la parte
inferior y hay mas ventilación arriba que abajo. Ahora en las bases de los pulmones la relación
normal que es 0,8 puede hacerse 0,6 porque se reduce la ventilación estando los alveolos se
encuentran cerrados y no distendidos ni disponibles para poderse intercambiar.
-A LA ALTURA DE LA 3RA COSTILLA: La relación de ventilación –perfusión está en equilibrio, es
decir, 1. Hay igual percusión que ventilación. En la parte superior de los pulmones (ápices
pulmonares) suele haber mucha más ventilación que perfusión porque los alveolos están bien
distendidos pero por la gravedad, la sangre no sube tanto o no concreta velocidad.
Entonces en promedio es 0,8; y si usted está de pies los ápices tiene más ventilación que percusión
y las bases más percusión que ventilación.
Aquí se vuelven a mencionar la presión parcial tanto para el O2 – CO2…
*Para una ventilación – percusión normal de 0,8
La presión parcial de oxigeno es de 0,4, mientras que la presión parcial de CO2 es 40.
*En cambio, si para una ventilación – percusión de 0
¿Qué sucede? La presión parcial de CO2 en la sangre es 40 mientras que la P CO2 en los tejidos es
45.
*Pero si tiene una ventilación – percusión infinito, es decir, cada vez más encima de 0,8 tendremos
en los alveolos una presión parcial de oxigeno la misma del aire porque no la esta intercambiando
con el tejido ni con la sangre. Y la presión de CO2 es prácticamente 0 porque es la presión de CO2
en el aire atmosférico.
Obviamente, estas dos últimas condiciones (ventilación –percusión 0 e infinito) son incompatibles
con la vida.

❖ CORTOCIRCUITO FISIOLOGICO:
Parte de la sangre no se intercambia con los alveolos. En condiciones normales existe una parte de
la sangre que no entra en contacto con los alveolos pulmonares, entonces del total de la sangre que
pasa a través de los pulmones aproximadamente entre 2 – 3 % nunca pasa por los alveolos, el cual
lo hace por la circulación bronquial por medio de las arterias que alimentan los tejidos más gruesos
y más lejos respecto al sitio donde se intercambian los gases.
Esto se llama el SHUNT o CORTOCIRCUITO FISIOLOGICO.
Ahora, en los alveolos basales también por la tendencia de la gravedad a colapsarlo, se tiene un
ligero valor más elevado de circulación que de ventilación, y aunque haya ambos (circulación –
ventilación) parte de la sangre no se equilibra del todo. Es decir, la sangre se equilibrio pero quedo
un pedazo no equilibrado, luego ese pedazo no equilibrado se mide el cual arroja un pequeño
porcentaje, y en condiciones normales no supera 2 – 3 %.
En el espacio muerto fisiológico se puede tener ventilación alveolar mayor que lo normal, respecto
al flujo sanguíneo. Normalmente se los mencione, los alveolos apicales tienen una relación
prácticamente 3 considerado NORMAL a parte del espacio muerto anatómico (vías que no se
intercambian) en las vías donde si se intercambian (alveolos) por efecto de la gravedad en
condiciones normales, esos alveolos están mejor ventilados que perfundido, y esto se llama espacio
muerto fisiológico.
VENTILACION: AIRE

PERCUSION: SANGRE

Por lo general el fumador tiene un fenómeno denominado enfisema donde hay ruptura del tejido
conectivo, de hecho, las toses continuas rompen el tejido que generalmente no se recupera.
Entonces, el fumador es un tosedor crónico que aumenta la presión brusca sobre las cavidades
alveolares rompiendo poco a poco los alveolos a un punto que queda muy distendido y muy mal
ventilado, además que rompió vasos sanguíneos, entonces tienes una cavidad llena de aire sin
capacidad de intercambiar sangre, por lo tanto se tiene un espacio muerto fisiológico aumentado
porque debería intercambiarse mas no lo hace.
¡LISTO! Revisen el libro por alguna duda…

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