Clase 4b - Leyes De Los Gases

UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRES FACULTAD DE MEDICINA HUMANA FISICA BIOLOGICA LEYES DE LOS GASES I I Dr MAURO RIVERA RAMIREZ PROFESOR ASOCIADO DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS BASICAS

PROCESO DE DIFUSION GASEOSA I) GENERALIDADES: -Se realiza a nivel de la relacion Alveolo-capilar a la que se llama “ Barrera Hematogaseosa o alveolo-capilar”. -Barrera hematogaseosa: 0,3mm de espesor formada por los sgtes componentes: a) Surfactante pulmonar. b) Epitelio alveolar. c) Membrana basal alveolar. d) Intersticio. e) Membrana basal capilar. f) Epitelio capilar (endotelio). g) Plasma.

II. CARACTERISTICAS: - Es evento de tipo físico relacionado con el movimiento azaroso de moléculas a los lados de las membranas. - Debe considerarse el peculiar hecho del paso de un gas de “fase gaseosa” (aire At.) a “fase líquida” (sangre):oxigeno. - Obedece a una gradiente de mayor volumen y presión a otro menor: Diferencia de Pp de gases. - Diferencia de N° de moléculas desplazadas en sentido contrario: “Difusión Neta”

III. MODIFICACIONES: - Se pueden producir debido a: a) Diferente solubilidad del gas en líquido. b) Dimensiones del área de contacto para difusión. c) Distancia que debe recorrer el gas. d) La temperatura. e) Peso molecular del gas: “ La velocidad de difusión es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del peso molecular del gas”..................LEY DE GRAHAM.

IV. COEFICIENTE DE SOLUBILIDAD EN EL AGUA DE GASES RESPIRATORIOS Temperatura

Oxigeno

Nitrógeno

A. Carbónico

0

0,049

0,024

1,713

20

0,031

0,015

0,878

37

0,024

0,012

0,570

40

0,023

0,012

0,530

V. CUANTIFICACION DE LA DIFUSION (LEY DE FICK) A: FORMULA:

D =

A x S x T x (P1 – P2) G x V PM

D = Velocidad de difusión (ml/min) A = Area de difusión. S = Coeficiente de solubilidad del gas. T = Temperatura absoluta. G = Grosor de la membrana (distancia de difusión) PM = Peso molecular del gas.

B: ENUNCIADO: “ El paso de un gas a traves de una membrana de tejido es directamente proporcional a la superficie del tejido y a la diferencia de presión parcial del gas entre los dos lados e inversamente proporcional al espesor de la membrana; además, la velocidad del traslado del gas es proporcional a una constante de difusión que depende de las propiedades de la membrana y de cada gas en particular”.

CONSTANTE DE DIFUSION

=

Solubilidad

V PM

VI. LEY DE LAS PRESIONES PARCIALES (Pp) Y SOLUBILIDAD DE LOS GASES EN LOS LÍQUIDOS (LEY DE HENRY) A: ENUNCIADO: “ La cantidad de gas disuelto en un líquido a temperatura constante, es directamente proporcional a la presión que el gas ejerce sobre el líquido y a su coeficiente de solubilidad”.

B. CARACTERISTICAS: 1) La cantidad de gas que pasa al líquido en contacto dependerá de la Pp del gas a cada lado de la membrana. 2) Moléculas de gas atraviesan superficie de intercambio: de la zona de mayor concentración a la de menor hasta que se iguala a los lados. ................luego flujo bidireccional mínimo. 3) Gases en líquido se transportan disueltos y combinados con Hb. 4) 100 ml de sangre a Pp equivalente al de los alveolos contiene: - 0,30 ml de 02. - 2,69 ml de CO2 - 1,14 ml de N2

5) IMPORTANTE: Gases combinados quimicamente no contribuyen a la Pp de los gases. 6) LEY DE HENRY: Se refiere a los “estados de equilibrio” mientras no se altere la temperatura o la Pp del gas en contacto con el líquido, la cantidad disuelta no cambia.

APLICACIONES MEDICAS DE LAS LEYES DE LOS GASES I. HIPERBARISMO: (presión aumentada) A) CONCEPTO: Desde el punto de vista Fisico-químico y fisiológico evalúa las modificaciones morfofuncionales agudos y cronicos que se producen cuando el órgano es sometido a presiones altas (ejm: en el buceo).

B) CARACTERISTICAS: - Por cada 10 – 13,6 mts por debajo del nivel del mar la presión aumenta en 1 atm. (hombre rana). - En descenso: los gases contenidos en nuestras cavidades se comprimen (volumen se reduce : aumenta la presión ) .... ........ Relación inversa entre volumen y presión (ley de BOYLE Y MARIOTTE). - En ascenso: si el buceador no libera aire de pulmones ...........sobre-expansión pulmonar..............neumotorax.......... .........burbujas en torrente sanguíneo (EMBOLIA GASEOSA)

C) TRANSTORNOS ESPECIFICOS: 1. NARCOSIS RESPIRATORIA –ENFERMEDAD DE LAS PROFUNDIDADES: - En condiciones hiperbáricas: trastornos en gases disueltos en cuerpo : oxigeno, anhidrido carbonico, nitrógeno. - Aumento de Pp del nitrógeno: narcosis por nitrógeno (aproximación a 30 mts de profundidad)..........nitrógeno se disuelve en tejidos sobre todo en grasa (alta solubilidad para el nitrógeno). - Nitrógeno disuelto lentamente : equilibrio del nitrógeno entre tejido y medio ambiente demora horas.

- En ascenso rápido (descompresión brusca): gases disueltos se expanden y forman burbujas dejando su estado de solución. - A mayor cantidad de “burbujas”:  Dolor

articulaciones  Ahogos  Tos  Sordera  Alteración visual  Trastornos vestibulares  Parálisis  Colapso  MUERTE.

- Para evitar “trastornos por descompresión” : tablas de ascenso gradual: maniobras para igualar P. Interna con la externa.

2. TRANSTORNOS CARDIO-VASCULARES: - Hiperbarismo: efecto “relajante” .............Bradicardia............... ........ Vasoconstricción periferica. 3. TRANSTORNOS NEUMOLOGICOS: - Hiperbarismo: a 10mts de profundidad : volumen pulmonar se comprime al 50% ...........aire denso............turbulencia en traquea y bronquios ...........DISNEA............mayor esfuerzo en músculos respiratorios. ...............Mayor Pp de todos los gases. - Pp de oxigeno mayor a 0,6 Atm: trauma pulmonar. - Pp de oxigeno mayor a 2 Atm: intoxicación y convulsiones

II. HIPOBARISMO: (Presión disminuida) A) CONCEPTO: Condición fisiopatológica en donde se estudia determinas alteraciones provocadas en el funcionamiento corporal al estar sometidos a presiones por debajo de 1 atmósfera. B) CARACTERISTICAS: - A nivel del mar = 760mm Hg (1 atm). - En altura (Huancayo : 3200 mts. Snm) = 523 mmHg.

- Hipobarismo : condiciona HIPOXIA ambiental............... - HIPOXIA ambiental : condiciona HIPOXIA FISIOLOGICA.... .........Pp de oxígeno disminuye proporcionalmente (lijeramente por debajo de 21% de Pb total): Pp de oxígeno es de 159 mmHg a nivel del mar y a 15 000 mts. s.n.m es 18 mmHg. - HIPOXIA FISIOLOGICA : cambios fisiológicos : Pulso, presión y gasto cardiaco menores ..............poliglobulia....... ..........Polipnea............Neovascularización............Aumento de Hb.

HIPOXIA

CÉLULA RECEPTORA RENAL

Ácido Araquidónico

PROSTAGLANDINA

AMP – cíclico sintetasa

ERITROPOYESIS AMP - cíclico

MÉDULA ÓSEA

ERITROPOYETINA

- Transtornos HIPOXICOS severos: a) Mal de la montaña agudo. b) Mal de la montaña cronico (Enfermedad de Monge) - En Hipobarismo : los gases ocupan mayor volumen provocando transtornos funcionales: a) Digestion lenta (gases producidos en digestion equivalentes a 6 L aprox. Adoptan mayores volumenes a presiones menores: ley de BOYLE-MARIOTTE.... .......Al tomar bebidas calientes se pueden eliminar con facilidad : LEY GENERAL DE LOS GASES. b) Tapado de oidos (aero-otitis): ley de GAY-LUSSAC. c) Aire a presión en senos paranasales (aero- sinucitis)