Tp 1 Flashcards
Funcion del Aparato Respiratorio y del pulmon
favorecer el intercambio de gases entre la sangre y el aire alveolar con el menor gasto de energia posible.
-Ventilacion
-Control Acido-Base
-Metabolica
-Mecanica
-Inmunitaria
que tan eficiente es el pulmon como organo
El pulmon es el organo mas eficiente de todos los organos respiratorios presentes en las diferentes especies, logrando extraer mayor cantidad de oxigeno con menor movilizacion de flujo convectivo.
El pulmon derecho tiene el 55% de la masa y la funcion pulmonar
de quienenes necesita ayuda el pulmon para cumplir su funcion
Para cumplir su funcion, el pulmon necesita de musculos que generen el gradiente de presion para movilizar el aire, y de una bomba (el corazon), que movilice la sangre. Todo esto asociado a un sistema de control complejo que incluye a receptores, aferencias y centros integradores.
para que sirve la movilizacion de aire
respirancion, fonacion, olfacion, intercambio termico, regula el Ph, etc
que reacciones quimicas consumen O2 y producen CO2
Respiracion, combustion y putrefaccion
donde se produce la reaccion quimica de la respiracion y que implica
Esa reaccion ocurre dentro de las Mitocondrias y se puede dividir a la respiracion en 2:
• Externa: movilizacion de O2 desde la atmosfera hacia la mitocondria y de CO2 desde la mitocondria hacia la atmosfera
• Interna: fosforilacion oxidativa que ocurre dentro de la mitocondria
El fenomeno de la respiracion implica utilizar el O2 extraido de la atmosfera para oxidar dentro de las mitocondrias compuestos con C y formar ATP y CO2
que eslabones son necesarios para la Respiracion
- Ventilacion: Movimiento convenctivo de aire que intercambia gases entre la atmosfera y el alveolo
- Difusion: A nivel de la barrera hematoalveolar, los gases difunden, movilizados por su gradiente de concentracion, desde donde estan mas concentrados hacia donde lo estan menos
- Relacion Ventilacion/Perfusion: Su correcta relacion determina la difusion, llamamos perfusion al movimiento convectivo de sangre movilizado por el corazon, esa sangre transporta los gases disueltos hacia el pulmon y desde el pulmon.
- Flujo Sanguineo Pulmonar:La perfusion depende del flujo sanguineo pulmonar
- Transporte de gases en sangre: capacidad de la sangre para transportar los gases que va a depender de proteinas, pigmentos hematicos y la hemoglobina en nuestros tejidos, vitales para que sea capaz de cargar las concentraciones necesarias para que nuestros tejidos sobrevivan
- Transferencia de gases a los tejidos
- Fosforilacion oxidativa: ocurre dentro de los tejidos, esa sangre tiene el O2 que la mitocondria va a usar para oxidar compuestos con C como la Glucosa, para generar a partir de el ATP y CO2, ese ATP es necesario para la vida, para mantener la homeostasis.
Una falla en cualquiera de estos eslabones implica que la cadena se rompa y que la respiracion no se lleve a cabo, la celula no disponga de ese ATP y no sea posible el mantenimiento de la homeostasis y de la vida
caracteristicas de un flujo Convectivo
-Unidireccional y gasta energia
-CONVECCION: las cosas se mueven como un todo (en conjunto)
-Fuerza impulsora: diferencia de presion
-ej: Ventilacion (aire fluyendo por el aparato respiratorio)
-Desde la TRAQUEA hasta el Bronquiolo Terminal tenemos Flujoo Convectivo
Caracteristicas del Flujo Difusivo
-Fuerza Impulsora: diferencia de concentracion, NO gasta energia
-No es necesariamente unidireccional, usualmente es bidireccional
-ej: Hematosis o un flujo de cargas a traves de una membrana
-Desde el Bronquiolo Respiratorio hacia el Alveolo tenemos Flujo Difusivo
con que se analiza el Flujo Difusivo y que permite
con la Ley de Fick que permite calcular el Flujo Difusivo de una sustancia (moles por minuto) a traves de un medio permeable para esa sustancia
Flujo Difusivo= A x D x P1 – P2 / delta X
A: area de superficie
D: Coeficiente de difusion: resistencia que opone el liquido a que una particula se mueva en el o una membrana a ser atravesada
P1–P2: diferencia de concentracion que en liquidos se expresa como diferencia de Presion
deltaX: Espesor
El flujo difusivo (flujo del gas), sera menor mientras mayor sea el espesor de la membrana y sera mayor, cuanto mayor sea el area de superficie de membrana y el delta de presion.
D: el coeficiente de difusion es directamente proporcional a la solubilidad de un gas e inversamente proporcional al peso molecular del gas
como se da el cambio de presiones parciales de los gases entre distintos compartiemientos
Aire seco (presion atmosferica 760mmHg): PO2 159mmHg (21% de 760mmHg)
–presion en equilibrio entre atmosferica y aire humedo
Aire Humedo (capa no agitada encima del agua): hay vaṕor de agua que va a ocupar parte de los 760mmHg. La proporcion de los gases que estan en el aire humedo deben respetar ese aire que va a ocupar el vapor de agua: 760mmHg-47mmHg=713mmHg
PO2: 149mmHg (21% de 713mmHg)
Liquido: se va a encontrar en equilibrio con el aire atmosferico: vapor de agua en equilibrio (el vapor de agua que se volatiza es el mismo que se condensa) y oxigeno en equilibrio
–concentracion de Co2 en cualquiera de los compartimientos es practicamente despreciable
–la cantidad de O2 y Co2 que hay en el aire humedo es ligeramente menor que la que hay en el aire seco
Como varia el caudal neto (Jneto) de aire en un organismo sin conveccion
El movimiento se da desde un lugar de concentracion alta hasta un lugar de concentracion baja.
Caudal a traves de la Barrera Hematoencefalica es proporcional a la diferencia de Presion
Como varia el caudal neto (Jneto) de aire en un organismo con conveccion externa
Si agregamos un mecanismo de conveccion externo, achicamos al maximo el tamaño de esta capa extracelular no agitada haciendo que la P a ambos lados de la membrana, sea mayor.
Si hay mayor diferencia de P, mayor va a ser el Jneto.
Todavia en el interior de la celula no hay ningun mecanismo convectivo porque la celula es pequeña, asique el flujo alcanzará, entonces sigue habiend
Como varia el caudal neto (Jneto) de aire en un organismo con conveccion externa y una interna
Un organismo mas complejo, ya multicelular, puede agregar ademas, un mecanismo de conveccion interno que achique el tamaño de esa capa intracelular no agitada.
Al hacer esto, tambien se va aumentar mas aun la P en amboos lados de la membrana, aumentando así el Jneto (flujo neto difusivo)
que pasa en un organismo multicelular con corazon de 4 cavidades con el Jneto
Ejemplo de un corazon de 4 cavidades: en este, el tamaño de la capa no agitada extracelular (por fuera de la membrana alveolar) es lo mas chico posible, hay una caida en la concentracion de O2 (que se entiende por la casacada de oxigeno (se ve mas adelante)) pero la concentracion de O2 por fuera de la membrana hematoalveolar, osea en el area alveolar, es la mas grande posible y la concentracion de CO2 es la menor posible.
Está maximizado ladiferenciade P a ambos lados de la membrana, y encima el mecanismo de conveccion interno presenta un corazon de 4 cavidades que hace que las sangres no se mezclen o se mezclen lo menos posible y eso tambien maximiza ladiferenciade P a ambos lados.
El gradiente de O2 para entrar, no está comparado con la sangre Arterial, sino con la Venosa mixta, y el CO2 para salir establece su diferencia de concentracion con el CO2 de la sangre Venosa mixta.
La sangre llega tan desoxigenada como se puede al aparato circulatorio, para tener la mayordiferenciade P y tan cargado de CO2 como se puede para tambien obtener la mayordiferenciade P y así el Flujo difusivo mas grande posible.
A nivel de la celula es alreves, llega a la celula muy cargada de O2 y sale muy poco cargado, se ve en la imagen la caida de la concentracion de O2 entre la sangre arterial y la mitocondria y a la inversa con el CO2.
Esto maximiza los Flujos Difusivos (Jneto) para satisfacer las necesidades metabolicas de un organismo evolucionado, como es aque que tiene un corazon de 4 cavidades.
que mecanismos usa el pulmon para maximizar el Flujo Difusivo
La membrana hematoalveolar es extremadamente delgada (espesor X es muy chico) y el area de intercambio es gigantesco (C1-C2), segun Wesst, llega a 140m , esto hace que el Jneto, mezclado a esos mecanismos de conveccion interna y externa que maximizan ladiferenciade P o concentracion a ambos lados de la membrana, sea extraordinariamente eficiente, tal es asi que, a nivel del mar y en condiciones de reposo, el O2 llega al equilibrio con el capilar en 1/3 del tiempo que tiene (esto es muy util cuando aumentan los flujos por ejemplo durante el deporte o en la altura o cuando algo anda mal, este margen de tiempo se agradece)
¿Que es un gas?
Es un estado de agregacion de la materia, en el cual, bajo ciertas condiciones de temperatura y presion, sus moleculas interactuan levemente, sin formar enlaces moleculares y adaptandose a la forma y el volumen del recipiente que las conntiene, tendiendo a expandirse todo lo posible por su alta concentracion de energia.
Son fluidos altamente compresibles y experimentan grandes cambios de densidad en funcion de la presion y la temperatura .
que propone la Ley de Boyle
A temperatura constante, la presion de una masa dada de un gas es inversamente proporcional a su volumen.
Una masa dada de un gas, si yo le someto mayor presion, reduzco el volumen.
V1xP1=V2xP2
V1xP1 = k —> V2xP2= k
Que propone la Ley de Charles
A presion constante el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
V1/T1 = K
V1/T1 = V2/T2
V1xT2 = V2xT1
Que propone la Ley de Gay-Lussac
Una masa dada de gas en un recipiente que mantiene el volumen constante, si cambia la temperatura, cambia proporcionalmente la presion. Si se aumenta la temperatura, aumenta la presion y viceversa.
P1/T1 = P2/T2
Que propone la Ley de Avogrado
Volumenes iguales de gases diferentes con la misma temperatura y presion, contienen igual numero de moleculas, pero diferentes densidades y pesos.
1 MOL: 6,02 x 10 de dos gases distintos, en las misma condiciones de temperatura y presion, van a ocupar el mismo volumen.
V/n = K
V1/n1 = V2/n2
1mol de cualquier gas ocupa 22,4 L app.
STPD: 22,4L (T 0º, atm 760mmHg, Aire Seco) (estandar)
ATPS: 24,69L (T ambiental 25º, Saturado de Vapor de Agua)
BTPS: 27,11L (T corporal 37º, Saturado de Humedad)
Todas las leyes se agrupan en:
Ecuacion Genreal del Gas Ideal
PV= nRT
que es un gas ideal
Un gas ideal es aquel en el que la energia cinetica es directamente proporcional a la temperatura, cuyas moleculas se mueven de modo aleatorio y sin interactuar entre si.
Los gases ideales se expanden hasta el infinito
Pero a temperaturas fisiologicas, el CO2 y el O2 se comportan como gases ideales
que es un gas real
un gas real, tienen un comportamiento termodinamico que no sigue esta ecuacion de estado en todo lo largo del rango de presiones, volumenes y temperaturas, incluso, no expanden hasta el infinito.
