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Intercambio gaseoso

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El intercambio gaseoso en el pulmón ocurre por difusión pasiva siguiendo la Ley de Fick: la tasa es proporcional al gradiente de presión parcial y al área de membrana, e inversamente proporcional al espesor. El CO difunde ~20× más rápido que el O (mayor solubilidad) por lo que en la enfermedad pulmonar la hipoxemia precede a la hipercapnia.

La curva de disociación oxihemoglobínica (Hill, n 2.8) tiene forma sigmoidea por la cooperatividad: los 4 subunidades de la Hb cambian su afinidad por el O progresivamente. P 27 mmHg en condiciones estándar. El efecto Bohr desplaza la curva hacia la derecha (menor afinidad, mayor descarga de O) en condiciones de acidosis, hipercapnia e hipertermia: precisamente las condiciones de los tejidos activos que más necesitan O.

La ecuación de los gases alveolares establece que PAO depende de FiO, presión barométrica y PaCO/R_resp: a mayor altitud (P_B baja), PAO cae (hipoxia de altitud). La diferencia A-a (PAO - PaO > 15 mmHg) indica alteración del intercambio gaseoso: shunt, desequilibrio V/Q (el más frecuente), o alteración de difusión.

El shunt y el espacio muerto son los dos mecanismos de ineficiencia ventilatoria. El shunt (Q_s/Q_t > 5%: atelectasia, neumonía, SDRA) produce hipoxemia que no responde bien a O suplementario porque la sangre shuntada nunca pasa por el alvéolo. El espacio muerto alveolar (TEP, enfisema) produce hipercapnia por dilución de la ventilación alveolar efectiva.

La ecuación de Henderson-Hasselbalch es la base del equilibrio ácido-base: pH = 6.1 + log([HCO]/0.03·PCO). Los pulmones controlan rápidamente el pH variando PCO; el riñón controla lentamente [HCO]. Los cuatro trastornos primarios (acidosis/alcalosis respiratoria o metabólica) y sus compensaciones se diagnostican con los gases arteriales, interpretados en este marco.

>Modelo

ID:('ky', 39)


Intercambio gaseoso

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Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$pH$
pH
Acidez sanguínea
1
$R_{resp}$
R_resp
Cociente respiratorio
1
$n$
n
Coeficiente de Hill
1
$pK_a$
pKa
Constante ácido-base
1
$Q_s/Q_t$
Qs_Qt
Fracción de shunt
1
$FiO_2$
FiO2
Fracción inspirada de O?
1
$SaO_2$
SaO2
Saturación arterial O?
1
$T$
T
Temperatura
K
$A!-!a$
Aa
Gradiente alvéolo-arterial
Pa
$P_{50}$
P50
Presión 50% saturación
Pa
$PAO_2$
PAO2
Presión alveolar O?
Pa
$PaCO_2$
PaCO2
Presión arterial CO?
Pa
$PaO_2$
PaO2
Presión arterial O?
Pa
$P_B$
P_B
Presión barométrica
Pa
$P_{cap}$
P_cap
Presión capilar venosa O?
Pa
$PO_2$
PO2
Presión parcial O?
Pa
$PH_2O$
PH2O
Presión vapor de agua
Pa
$alpha_{CO_2}$
alpha_CO2
Solubilidad CO?
mol/m³·Pa
$Q_t$
Q_t
Gasto cardiaco total
m³/s
$HCO_3$
HCO3
Bicarbonato
mol/m³
$CaO_2$
CaO2
Contenido arterial O?
mol/m³
$CcO_2$
CcO2
Contenido capilar O?
mol/m³
$CvO_2$
CvO2
Contenido venoso O?
mol/m³
$dot V_{gas}$
Vdot_gas
Flujo difusivo de gas
mol/s
$DO_2$
DO2
Transporte de oxígeno
mol/s
$D_L$
D_L
Capacidad difusiva
mol/s·Pa

ID:(0, 39)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile