Biofísica Respiratoria, de la Atmósfera y Profundidades Clase 3 34:34 — Transcript

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1. 0:00Bueno seguimos con respiratorio. Acá empezamos a  ver ahora temas de difusión más que de mecánica
2. 0:06ventilatoria o respiratoria. Primero vamos a  hacer un repaso de lo que es el aire atmosférico,
3. 0:10el aire del violar y el aire espirado. Acá tienen  una tabla donde pueden ver versiones fraccionales
4. 0:15y las presiones parciales de los gases. De estas  tres situaciones, el aire atmosférico, fíjense acá
5. 0:19las presiones. Subrayé las presiones parciales.  Torr es una unidad, que es equivalente a milímetro
6. 0:25de mercurio. Recordemos que el aire atmosférico  es mayoritariamente nitrógeno más 4/5 partes de
7. 0:31nitrógeno y 1/5 de oxígeno. O si quieren ,9% de  nitrógeno 21% de oxígeno. Igual hay una fracción
8. 0:36muy despreciable de otros gases que no tienen  importancia fisiológica. El aire atmosférico,
9. 0:41que a veces le llamamos aire seco en realidad no  es seco totalmente. Fíjense que ahí tenemos una
10. 0:45presión parcial de 157 mm de mercurio de oxígeno  en el aire atmosférico, 583 de nitrógeno 0,23
11. 0:52de dióxido y 12,2 mm de Hg de vapor de agua.  Después tenemos el aire alveolar. Mantiene una
12. 0:57concentración bastante estable de estos elementos,  propio de la condición que impere. Es decir en el
13. 1:01reposo o en el ejercicio hay adaptaciones pero se  mantiene dentro de cada situación un equilibrio
14. 1:06bastante importante en cuanto a la proporción  relativa de los gases. El aire atmosférico pasa
15. 1:10por el espacio muerto fisiológico y anatómico  y después se produce la igualación de las
16. 1:16presiones de sangre venosa, llega al equilibrio  y está prácticamente equilibrado en la fracción
17. 1:21arterial cosa que no ocurre en los tejidos. En los  tejidos no se alcanza un completo equilibrio entre
18. 1:26los gases arteriales y el líquido intersticial.  Pero en la parte venosa cuando se junta con el
19. 1:32aire contenido de los alvéolos sí se logra un  equilibrio del oxígeno y dióxido prácticamente
20. 1:37completo. Hay una diferencia entre el equilibrio  a nivel de la barrera alveolocapilar y a nivel de
21. 1:41los líquidos tisulares. Un punto a recalcar ya  dijimos que el aire no es seco. El atmosférico
22. 1:46no es seco. El aire al alveolar se mezcla con  humedad a 37 grados centígrados aproximadamente
23. 1:51de temperatura interna. A esa temperatura se  produce una saturación de vapor de agua que más
24. 1:56o menos alcanza los 47 mm de mercurio. Es decir  que a esa temperatura 500 ml de aire que ingresan
25. 2:02en cada volumen corriente por el hecho de tener  mayor temperatura va a hacer variar el volumen
26. 2:06de aire por empezar y, la cantidad de vapor de  agua a esa temperatura se llega a saturar a 47
27. 2:13mm de mercurio. Es decir que ¿qué significa que se  sature? que la cantidad de sustancia o sea en este
28. 2:17caso el agua que pasa de estado líquido a gaseoso  es la misma que pasa de gaseoso a líquido. Eso
29. 2:21significa saturación. Entonces dentro de las vías  aéreas a 37° C, tenemos una saturación de vapor de
30. 2:28agua de 47 mm de Hg. O sea que, ustedes analicen  el aire entre comillas seco (si bien no es) de
31. 2:3312,2 mm de Hg luego adquiere una humidificación  y hace variar la presión parcial del resto de los
32. 2:38gases. De forma tal que ya sea porque el dióxido  acá aumentó o porque hay un aumento de la presión
33. 2:45de vapor de agua la cantidad de oxígeno baja  de 157 a 100 mm de Hg. Entonces hay toda una
34. 2:49redistribución de los gases porque se introduce  el nuevo gas que es el aumento de la presión de
35. 2:54vapor de agua. y el aire espirado luego se  mezcla con el aire del espacio fisiológico y
36. 2:58tiene una composición también diferente del aire  atmosférico o del aire seco con una presión igual
37. 3:02de 47 mm de Hg. fíjense que, el vapor de agua a  37 grados centígrados (el agua contenida en el
38. 3:06organismo), se satura a 47 mm de mercurio .O sea  que, es una cifra fija y mientras esté dentro de
39. 3:10la vía aérea la presión de vapor de agua es fija  en 47 mm de mercurio. Obviamente la concentración
40. 3:15del aire espirado es un poco mayor en fracción de  oxígeno, que la del aire alveolar porque se mezcló
41. 3:20con la el espacio muerto. DIFUSIÓN, recordemos  lo que es la membrana alvéolo capilar. Lo que
42. 3:24ustedes tienen que analizar es la distancia que  tiene que recorrer la molécula de oxígeno desde la
43. 3:27luz del alvéolo hasta llegar a vaso sanguíneo. Así  que… aquí tienen unos dibujos, donde tenemos los
44. 3:34glóbulos rojos donde finalmente se van a unir. hay  como una especie de fenestraciones o poros en el
45. 3:38endotelio y tiene que atravesar varias paredes.  La pared del epitelio alveolar donde hay líquido,
46. 3:44luego tiene que pasar las membranas basales  finalmente llegar al líquido intersticial,
47. 3:48la membrana basal del endotelio y llegar al  glóbulo rojo mediante el plasma en el medio.
48. 3:53Todas estas estructuras desde el alvéolo  hasta el globo rojo es la dificultad que
49. 3:58tiene el oxígeno en llegar a lo que se le  llama membrana alvéolo capilar. Por algunos
50. 4:03motivos esta membrana puede estar engrosada, por  ejemplo los procesos fibróticos y puede dificultar
51. 4:07el pasaje sobre todo de oxígeno porque el dióxido  tiene más facilidad para difundir. Bueno vamos a
52. 4:11ver aquí una primera ley asociada al intercambio  alvéolo capilar que es una ley que tiene en cuenta
53. 4:16todas estas dificultades que tiene la molécula de  oxígeno para llegar al glóbulo rojo. Acá tenemos
54. 4:19una ley que es la ley de Fick, donde tenemos que  la molaridad de un gas disuelto es directamente
55. 4:26proporcional a las diferencia de concentraciones  a ambos lados de la membrana. Es inversamente
56. 4:31proporcional al espesor de la membrana (que es el  que recién analizamos que puede estar aumentado en
57. 4:35la fibrosis) y es directamente proporcional a un  coeficiente D que es un coeficiente que depende
58. 4:41justamente de cada elemento es decir, de cada  sistema. En cada interface líquido-gas va a haber
59. 4:47un cierto coeficiente D. ese coeficiente D puede  ser a su vez descompuesto en dos componentes d y
60. 4:53β (beta).son constantes pero en definitiva  esas constantes junto con el Δx (Delta x)
61. 4:59sería todo aquello que en cierta forma dificulta  el pasaje a través de la membrana alvéolo-capilar
62. 5:05por eso va englobado en una sola área como hicimos  con el caso de la Rp periférica en hemodinamia. Y
63. 5:10como es habitual, en vez de utilizar la cantidad  de moles a ambos lados de la membrana se suele
64. 5:15utilizar otra notación que es la cantidad del gas  que es ΔV (delta V) que es el volumen en la unidad
65. 5:21de tiempo. Es decir los centímetros cúbicos en  la unidad de tiempo. A esta constante, o sea a la
66. 5:26constante de difusibilidad β y al Δx, como son  constantes (salvo situaciones patológicas) se los
67. 5:33simboliza con letra K .esa K por ejemplo vale 30  cm/minuto·milímetro de Hg. es K, de ese valor nos
68. 5:41está diciendo de alguna forma que si la diferencia  de presión es de 1 mm de mercurio el oxígeno
69. 5:47difunde a través de la barrera alvéolo-capilar a  razón de 30 cm3, por cada centímetro cuadrado de
70. 5:54barrera a alvéolo capilar y por cada minuto.  Entonces de vuelta, esta sería la expresión
71. 5:59de la ley de Fick, recordemos ley de Fick hay  factores constantes: están los coeficientes
72. 6:04de difusibilidad “D”, el coeficiente Beta (β),  el delta x, que podemos considerarlo constante
73. 6:09(aunque realmente no lo es porque puede llegar a  variar pero en condiciones normales no varía). Y
74. 6:13todas estas expresiones lo podemos expresar con  letra “K”. Una cosa que olvidé la molaridad 1 y
75. 6:17molaridad 2 tienen que ver con las concentraciones  a ambos lados: concentración 1 concentración 2,
76. 6:22que pueden expresarse en presiones. Porque después  vamos a ver, cuándo veamos en el próximo tema en
77. 6:26biomembranas, vamos a ver que la concentración  de un mol de un gas conlleva una cierta presión
78. 6:32asociada. En algunos casos puede llamarse presión  osmótica, presión oncótica. Entonces la molaridad
79. 6:38puede llegar a ser vista o entendida como presión.  La ley de Fick, finalmente queda comprendida a que
80. 6:44el flujo - que sería cantidad de sustancia,  por ejemplo en centímetros cúbicos de oxígeno
81. 6:49en la unidad de tiempo- va a ser igual a una  constante K (que engloba estos tres factores)
82. 6:54por la diferencia de presión a ambos lados de la  membrana. Recuerden que hay muchas veces en que
83. 6:58podemos entender el significado de una expresión  matemática (de una fórmula), otorgándole alguno
84. 7:03de los términos la unidad. En este caso por  ejemplo podemos decir que si entre P1 y P2,
85. 7:08o sea las diferencias de presión a ambos lados  de la membrana llegara a ser de 1 mm de mercurio,
86. 7:12entonces eso ¿qué significaría? que el oxígeno  va a difundir a través de la membrana 30 cm
87. 7:18cúbicos por cada centímetro cuadrado de barrera  y por cada minuto que pase de tiempo. Volvamos
88. 7:23a decir : si El delta P entre P1 y P2 es 1, ó  sea 1 mm mercurio, entonces nos quedaría que
89. 7:29en la constante (que ya sabemos que es 30)  nos estaría diciendo que con una presión de
90. 7:33uno obtendríamos una difusión de oxígeno a ambos  lados de la membrana (no nos dice la dirección,
91. 7:40pero bueno tiene que ser de lugar de mayor presión  o el de menor presión)…Entonces no está diciendo
92. 7:43que si la presión en milímetros de mercurio es de  1 milímetro de mercurio a ambos lados tendríamos
93. 7:47que habría 30 cm cúbicos de gas (en este caso  de oxígeno), circulando por cada minuto y por
94. 7:54cada centímetro cuadrado de membrana. eso nos  redondea un poco lo que nos quiere decir ley
95. 7:59de Fick. Bueno, seguimos adelante acá tenemos un  ejemplo numérico. Esto igual no lo vamos a tomar
96. 8:04con fórmulas y que tengan que hacer problemas.  Me interesa que sepan los conceptos. Por ejemplo
97. 8:08el oxígeno, el beta (β) a 37° C, vale 0,014  milimol/Torr. Recuerden que Torr es milímetro
98. 8:13de mercurio. Una cosa que quería decirles es que,  justamente que acá hicimos esta aclaración con una
99. 8:20constante de 30 cm/ minuto· milímetro mercurio.  El dióxido de carbono, la misma diferencia de
100. 8:25presión, o sea si mantenemos la Delta P de 1 mm  de Hg, el dióxido de carbono difunde 20 veces más
101. 8:30rápido. O sea que, si acá por cada milímetro de  mercurio difunden 30 cm C de oxígeno por minuto
102. 8:36y por cada centímetro cuadrados membrana en  el dióxido de carbono van a difundir 20 por
103. 8:4030 o sea 600 cm cúbicos de dióxido de carbono por  cada milímetro de mercurio de presión ambos lados
104. 8:46por cada minuto de tiempo y por cada centímetro  cuadrado de membrana alvéolo- capilar. Entonces,
105. 8:49en definitiva que les quede bien en claro que  el dióxido difunde mucho más rápido. Bueno acá
106. 8:54tenemos un ejemplo numérico del beta del oxígeno,  el beta del dióxido y un cálculo para una presión
107. 9:00de 100 mm de mercurio (en este caso 100 torr) y  vemos que hay 3,1 ml de oxígeno disuelto por litro
108. 9:05de plasma y a 2,4 ml por litro de sangre entera y  el dióxido de carbono que tiene 1,2 milimol/litro
109. 9:12y es igual a 15 ml de dióxido de carbono por litro  de sangre entera. Este es un ejemplo más o menos
110. 9:15numérico de lo que estuvimos diciendo. Bueno acá  tenemos el transporte de los gases en sangre que
111. 9:19recordemos que difunden por forma pasiva desde las  zonas de mayor presión parcial hacia las zonas de
112. 9:25menor presión parcial. Acá tenemos el ingreso de  aire, acá tenemos las presiones que son pinté en
113. 9:30celeste de oxígeno ambiental el dióxido en negro  y en rosa el vapor de agua. Acá tienen como luego
114. 9:38se produce el intercambio con los pulmones. La  sangre arterial se va mezclar con el oxígeno
115. 9:44disuelto en el alvéolo. Vapor de agua a 47 mm de  Hg. Dióxido carbono 40 mm de Hg. Cuando llega a
116. 9:49los tejidos los tejidos se produce el intercambio  de gases. Finalmente la sangre venosa recorre con
117. 9:55valores diferentes. Fíjense que el vapor de agua  siempre es el mismo 47 mm de Hg. 46 mm de Hg el
118. 10:00dióxido de carbono: de 40 mm de Hg pasa 46  mm de Hg. Y el oxígeno de 100 mm de Hg Pasa
119. 10:0440 mm de Hg., luego de que los tejidos extraen  oxígeno y llegan a eliminar el dióxido de carbono.
120. 10:09Lo que hemos dicho aquí es que los intercambios  a nivel de los TEJIDOS NO LLEGA A PRODUCIRSE
121. 10:14TOTALMENTE EL EQUILIBRIO, como si se producía acá  en la sangre arterial… ¿ven acá? 100 mm de Hg y
122. 10:18100 mm de Hg, sin embargo en los tejidos…acá  tengo 50 mm de Hg y pasa 46 mm de Hg el dióxido
123. 10:23de carbono. No se llegó a equilibrar del todo  y tenemos 30 mm de Hg de oxígeno en los tejidos
124. 10:28y 40 mm de Hg en la sangre venosa, con lo  cual tampoco se pudo equilibrar completo. Y
125. 10:32finalmente acá tenemos el AIRE ESPIRADO con  concentraciones diferenciales pero siempre
126. 10:36fíjense con los 47 mm de Hg se mantienen de agua. Acá tenemos equilibrio químico del oxígeno en este
127. 10:40caso. Nos fijamos que, el oxígeno disuelto es  aproximadamente 2,4 ml y combinado prácticamente
128. 10:46190 ml. y lo mismo se repite en la sangre venosa,  donde la concentración es muy baja del disuelto
129. 10:52sin embargo el combinado es muy alto. Esto es  lo que está demostrando que LA MAYOR PARTE DEL
130. 10:56OXÍGENO VIAJA COMBINADO A OTRAS ESTRUCTURAS  en este caso la hemoglobina. O sea que,
131. 11:01la proporción de oxígeno disuelto es baja, pero  acá una salvedad y hay muchas preguntas de esto:
132. 11:06cuando yo hablo de presión parcial la presión  parcial es del oxígeno disuelto. O sea que,
133. 11:11es de esto de los 2,4 ml .Esta es la presión  parcial de oxígeno y no importa que esté
134. 11:17contenida la mayor parte del oxígeno en  la hemoglobina pues la fracción disuelta
135. 11:20es la que le da la presión parcial. Lo mismo  para el dióxido de carbono. Bueno acá tenemos
136. 11:24por ejemplo la hemoglobina. El equilibrio de la  hemoglobina se puede producir con esta notación:
137. 11:29hemoglobina más cuatro moléculas de oxígeno queda  hemoglobina con ocho (moléculas de oxígeno), eso
138. 11:33sería la oxihemoglobina. ¿Por qué esto? Porque la  hemoglobina tiene cuatro cadenas proteicas y cada
139. 11:39una de ellas tiene un grupo prostético al cual  se le une la molécula de oxígeno. Por eso esta
140. 11:43notación de hemoglobina más cuatro oxígenos  (una por cada grupo prostético de las cuatro
141. 11:47proteínas, de las cuatro cadenas proteicas). Y acá tenemos la famosa curva de disociación
142. 11:51de la hemoglobina. Acá tenemos por un lado la  presión de oxígeno en abscisas y por otro lado
143. 11:57tenemos la oxihemoglobina como porcentaje  de la hemoglobina total. Representamos la
144. 12:02oxihemoglobina como porcentaje de la hemoglobina  total. Entonces aquí vemos como la curva cuando
145. 12:07estamos en el extremo arterial, cuando la sangre  se oxigena está cargada prácticamente a un 100%.
146. 12:13La hemoglobina no llega pero prácticamente se  carga un 100%. Y la oxihemoglobina: su capacidad
147. 12:19de carga va a depender de la capacidad para unirse  al oxígeno y esa capacidad a su vez depende de la
148. 12:23presión parcial. O sea que, podemos decir de la  oxihemoglobina, la capacidad de carga depende de
149. 12:28la presión parcial de oxígeno en definitiva.  Entonces, al analizar la presión parcial de
150. 12:31oxígeno y la carga de la oxihemoglobina vamos a  ver que esta va ir descendiendo a medida que la
151. 12:36presión parcial disminuye. Pero fíjense (en  la curva) que, la disminución no es lineal,
152. 12:41sino que es bastante leve. Fíjense que acá se  cargó casi un 100%, se perdieron 20 mm de Hg, (que
153. 12:47es mucho presión de pérdida), sin embargo la  capacidad fíjense que está por encima del 90
154. 12:52%. Supongamos que la presión parcial cae a un  60% .fíjense que, la capacidad de almacenar
155. 12:58se mantiene cerca del total. Ahora vayamos un  valor crítico como por ejemplo 40 mm mercurio
156. 13:02de presión parcial. Ya la hemoglobina está a  una carga del 60 y pico %. Pero, a partir de
157. 13:07ese momento de la curva B hay una caída lineal de  la capacidad de carga. O sea que, este límite 40
158. 13:12es un límite crítico porque pequeños cambios en la  caída de presión logran grandes en la capacidad de
159. 13:16carga de la hemoglobina. Bueno vamos a ver acá  lo mismo pero para el dióxido de carbono o sea
160. 13:20vamos a ver las fracciones de dióxido de carbono  en la sangre arterial y venosa como mililitros de
161. 13:24dióxido de carbono por litro de sangre. Vemos que,  tanto la sangre arterial como en la venosa hay un
162. 13:28total de 480 mililitros de dióxido por mililitro  de sangre y en cambio disuelto de 24. Entonces
163. 13:34esto también nos está diciendo que, la mayor  parte VIAJA COMBINADO no suelto. Acá tenemos
164. 13:38la expresión dióxido de carbono más agua es igual  a bicarbonato, que se puede disociar en el ácido
165. 13:45carbónico. Dióxido carbono más agua me da ácido  carbónico que se puede disociar en bicarbonato
166. 13:49más protón. Lo mismo para el grupo que viaja  unido compuestos carbamínicos que son estos,
167. 13:54que se pueden disociar y generar un protón  como resultado. De hecho aquí vemos bien que el
168. 13:59metabolismo del dióxido de carbono participa en la  generación de protones. Entonces esta es una forma
169. 14:04la cual nosotros podemos inferir de qué manera  participa el dióxido de carbono en el mecanismo
170. 14:09de producción de ácidos en el organismo. El  pulmón es uno de los órganos encargados de,
171. 14:15justamente, eliminar o no (dependiendo  de la situación) ácidos a través de la
172. 14:19hiperventilación. Cuando yo estoy respirando muy  frecuentemente lo que hago es lavar dióxido de
173. 14:24carbono y de esa forma yo puedo balancear el pH  de acuerdo a la situación. Una cosa que me olvidé
174. 14:29decirles es que en la curva de disociación de  la hemoglobina hay muchas variables que hacen
175. 14:33variar la carga de la hemoglobina y la curva,  que es la concentración de protones que haya,
176. 14:37la temperatura, la presión parcial de dióxido, es  decir hay bastantes factores que cambian la curva,
177. 14:42pero eso lo van a ver en fisiología, nos interesa  solamente que sepan la curva en sí y no tanto las
178. 14:47variaciones fisiológicas de la misma. Vamos a  ver otras leyes igual seguimos en difusión, pero
179. 14:51leyes un poco más globales: La ley de Dalton. se  llama ley de Dalton o de las presiones parciales.
180. 14:55Fíjense, acá tenemos como 3 cubos cilindros y en  uno con la teoría cinética molecular dijimos que
181. 15:01los gases se encuentran dotados de movimiento .Por  ende tienen energía cinética y que la sumatoria de
182. 15:07los choques de esos gases contra las paredes del  recipiente que los contiene determina la presión
183. 15:11parcial del gas en ese recipiente. ¿Cómo podría  evaluar esa presión? Bueno, justamente todos
184. 15:15los gases que choquen con este émbolo podrían  ser contrarrestado acá con dos pesas. Ahora,
185. 15:19en este caso por ejemplo tenemos una concentración  mayor de gases por lo tanto la cantidad de choques
186. 15:25contra la pared va a ser mayor y para equilibrarlo  voy a necesitar mayor cantidad de pesas. Acá tengo
187. 15:30una cierta cantidad de pesas que me determinan  una presión. Acá, en este caso por ejemplo presión
188. 15:33atmosférica de 6.0 atmósferas, pero fíjense como  para compensar este aumento en la molaridad del
189. 15:38gas necesito más pesas para contrarrestar esa  finalmente. Aquí, tengo los 2 gases combinados y,
190. 15:42fíjense que yo acá necesitaba dos pesas, acá  estaba cinco pesas acá tengo ocho. Entonces,
191. 15:46Dalton lo que dice es que la presión total de un  gas es igual a la suma de las presiones parciales
192. 15:50de los gases. Un ejemplo de esto es el aire, que  está formado por una mezcla de gases donde el
193. 15:54nitrógeno y el oxígeno son los mayoritarios.  Después tenemos otros gases como helio neón
194. 15:59,zenón ,radón que son gases raros en vapor de  agua que también forma el resto aproximadamente
195. 16:03no llega al 1% en total .Pero, lo que quiero  que quede claro acá es que, en una mezcla de
196. 16:08gases cada gas ejerce una presión parcial, que es  la que ejercería ese gas si solo él ocupara todo
197. 16:12el volumen. Si le agregamos más gases, el total  de la presión va a ser igual a la presión que
198. 16:16cada gas por sí solo -en forma aislada- hubiese  proporcionado el sistema. acá tiene otra forma de
199. 16:22expresarlo P total es igual a P1 + P2 + Pn. Acá  está en función de la FRACCIÓN MOLAR DEL GAS.
200. 16:28Otra forma P total es igual a PA + PB + PC más Pi.  acá ti una forma más matemática la P total es la
201. 16:34sumatoria de las presiones parciales cuando i es  igual a 1: Es la sumatoria de todas las presiones
202. 16:39“n” presiones, cuando i es igual a 1. Significa  lo mismo, es decir la sumatoria de las presiones…
203. 16:43sumatoria de las PRESIONES PARCIALES. Y, para  redondear acuérdense que, la presión de los gases
204. 16:48en sangre oxígeno y dióxido está dada por la parte  disuelta no por la parte unida a la hemoglobina ni
205. 16:53por la parte unida a los compuestos carbamínicos.  LEY DE DIFUSIÓN DE GRAHAM ¿qué dice Graham? que la
206. 16:59velocidad de difusión de un gas es inversamente  proporcional a la raíz cuadrada de su densidad
207. 17:03(o peso molecular). Significa que: acá tienen 2  expresiones: velocidad de un gas es directamente
208. 17:08proporcional a (aclaración ≈ , esto significa  directamente proporcional) 1 / densidad elevado
209. 17:14a la ½, es lo mismo que poner raíz cuadrada. O  sea que, acá pongo la velocidad de difusión de un
210. 17:19gas es igual a 1 sobre la raíz cuadrada del peso  molecular. Cualquiera de do expresiones es similar
211. 17:24,ustedes tienen que saber que, cuanto más pesado  es un gas más peso molecular tiene y por ende la
212. 17:29velocidad va a difundir menos si la velocidad de  difusión va a ser inferior a la de un gas que sea
213. 17:34más Liviano. Esa es la ley de GRAHAM. A mayor  densidad, más le cuesta difundir el gas. LEY
214. 17:38DE HENRY. Ahora vamos a temperatura constante. la  solubilidad de un gas es directamente proporcional
215. 17:44a la presión parcial que el gas ejerce sobre el  líquido. esta la expresión matemática :tenemos
216. 17:48la solubilidad “S” que es igual a una constante  alfa, que depende de cada interfaz, púes no es lo
217. 17:54mismo oxígeno en sangre que oxígeno en agua o que  oxígeno de mercurio . Es decir, cada interfase va
218. 18:00a tener su propio alfa. Pero lo que sí ,el otro  factor es la presión parcial. Es decir que, cuanto
219. 18:05mayor sea la presión parcial de un gas ,mayor va a  ser la capacidad para poder disolverse. Entonces,
220. 18:10acá tenemos solubilidad que es el volumen de un  gas sobre el volumen de agua, pero puede ser la
221. 18:14sangre también o el plasma el analizado. Alfa  (α) es el coeficiente de solubilidad del gas
222. 18:18a cierta temperatura. Tiene esa unidad (ml  de gas por ml a la -1 de agua por atmósferas
223. 18:20a la menos1) . Obviamente, el coeficiente  para equiparar unidades mililitros de gas
224. 18:24sobre mililitros de agua ,sobre atmósfera. O sea,  mililitros a la menos 1 es inversa , ¿correcto? es
225. 18:29atmósfera a la men1 es 1/ atmósfera y Pp es  la presión parcial del gas. Entonces, acá lo
226. 18:34más importante que tienen que saber es que cada  gas va a tener su propia difusibilidad inherente
227. 18:40al tipo de interfaz líquido-gas por un lado y  por otro lado salvada esa situación cuanto más
228. 18:46presión tenga el gas mayor va a ser la velocidad  en la cual se va a disolver en el medio líquido.
229. 18:52De hecho, nosotros tenemos que el nitrógeno es el  gas mayoritario del aire no difunde a través de la
230. 18:57membrana alvéolo capilar. Pero ¿qué sucede si a  ese nitrógeno le aumentamos la presión parcial?
231. 19:01si estuviésemos respirando una mezcla gaseosa de  nitrógeno y oxígeno, pero a altas presiones. En
232. 19:07esa situación el nitrógeno puede pasar a sangre  , puede ser soluble en sangre. Entonces , no
233. 19:13hay ningún gas insoluble en ninguna fase líquida,  porque en algún momento si aumentamos la presión
234. 19:18el gas se va a ser soluble. Un ejemplo de la  solubilidad de oxígeno en el plasma el Alfa a
235. 19:2337 grados centígrados y a 1 atmósfera de presión y  bueno… Ahí calculan la solubilidad que le va a dar
236. 19:270,024 mililitros de oxígeno por cada mililitro de  plasma. Acá tenemos a la presión de los alveolos
237. 19:32100 mm de mercurio, la solubilidad es 0,003  ml de oxígeno por ml de plasma. Calculando el
238. 19:37hematocrito (que es el 45% de la masa globular).  O sea que el hematocrito ocupa 2,25 litros. O sea
239. 19:43que la fracción líquida del plasma es de 2,75  litros. La solubilidad calculada era de 3 ml
240. 19:48por cada litro de plasma nos queda que 3 por 2,75  nos da un 8,25 m de oxígeno que es muy bajo. Pero,
241. 19:55sabemos que la mayor parte del oxígeno se traslada  unido a la hemoglobina. No nos importa que la
242. 19:59cantidad sea baja. LEY DE BOYLE. Esto es muy  fácil ya lo hemos visto. La ley de Boyle dice que,
243. 20:04a temperatura constante volumen y presión son  inversamente proporcionales. Decir que presión
244. 20:09y volumen son inversamente proporcionales (ven  en esta curva, en acá que yo tengo por ejemplo
245. 20:14un volumen de 2,5 litros la presión es 2,5  atmósferas, después tengo un volumen de 1 litro
246. 20:19supongan y la presión es de 15 atmósferas.  Es decir que a medida que aumenta la presión,
247. 20:23el volumen baja y viceversa pero el producto es  constante. Y ¿qué función vinculaba un producto
248. 20:29constante de 2 factores? la FUNCIÓN HIPÉRBOLA. O  sea que, esta parte es una hipérbola… esta parte
249. 20:35que vemos acá es una hipérbola, faltaría la otra  parte que viene por aquí para ser la hipérbola
250. 20:40equilátera. Pero, como no existen volúmenes  negativos, ni presiones negativas la ley de Boyle
251. 20:44va en este cuadrante, el cuadrante uno. Alguien  me puede decir, pero ¿cómo que no hay presión
252. 20:48negativa? dijimos que las presiones negativas eran  aquellas inferiores a la presión atmosférica, pero
253. 20:52no son negativas “per se” sino que son inferiores  a la presión atmosférica. Si yo digo que, la
254. 20:56presión atmosférica es cero y yo tengo una presión  menor a la atmosférica va a ser - 2 - 4 ; -10,
255. 21:02pero la presión negativa per se no existe. O sea,  algo o tiene presión o no tiene presión. O es cero
256. 21:08o es algo. La presión negativa es referida a algo  ¿se entiende? Entonces, de la hipérbola equilátera
257. 21:13,volviendo al tema, utilizamos solamente la parte  positiva de presiones y volúmenes. Y esto tiene
258. 21:18que ver con la mecánica ventiladora, es decir  que a temperatura constante si yo aumento la
259. 21:22cavidad pulmonar (aumentando los tres diámetros  del tórax es decir el anteroposterior, el diámetro
260. 21:28horizontal y el transversal), aumentando el  volumen yo bajo la presión.¿ para qué quiero
261. 21:33bajar la presión? o sea, yo aumenté el volumen y  la presión me bajó .Porque con una presión baja,
262. 21:38inferior a la presión atmosférica o sea negativa  logro que entre aire. Entonces : yo aumento el
263. 21:42volumen, bajo la presión, la hago negativa y  gracias a que existe esa presión negativa la
264. 21:46presión atmosférica va a entrar hacia un ámbito  donde hay presión negativa. ¿se entiende? Esa es
265. 21:51la ley de Boyle. LEY DE CHARLES. La de Boyle  era a temperatura constante, la de Charles es
266. 21:55a presión constante. La de Charles dice que: al  aumentar la temperatura , un gas (el volumen de
267. 22:00un gas) aumenta. Eso tiene que ver con lo que  también vimos en sólidos, cuando vimos que los
268. 22:05sólidos también se dilataban con el calor. Acá los  gases también se dilatan con el calor aumentan su
269. 22:09volumen. Acá tienen varias expresiones: por  ejemplo, V = volumen inicial (V0) por 1 + α t
270. 22:15.Esto va entre paréntesis el (1 + Alfa t), donde  V es volumen final V0 es volumen inicial. Alfa
271. 22:21es un coeficiente y T es temperatura. Otra forma  de expresarlo es volumen/ temperatura es igual a
272. 22:26una constante. Obviamente que esto ya no va a  ser una hipérbola como en el caso de la ley de
273. 22:31Boyle. Otra forma de expresarlo es que yo tengo  un volumen 1/una temperatura 1. Si, por ejemplo,
274. 22:37la temperatura aumentó el cuerpo se va a dilatar  y va a tener un volumen 2, pero la relación entre
275. 22:41volumen 2 y temperatura 2 es la misma que entre  volumen 1 y temperatura 1 y es una constante,
276. 22:44a presión constante. Esto nos explica por qué  nosotros si respiramos…por ejemplo estamos ahora
277. 22:50no sé … hace 10 grados centígrados en el exterior  : cada 500 ml que nosotros ingresemos de aire,
278. 22:56finalmente si medimos el volumen de aire ingresado  en los pulmones va a ser mayor. ¿por qué?, porqué
279. 23:02el volumen de aire de 500 ml se dilató desde los  10 grados centígrados de la temperatura externa
280. 23:08hasta los 37 grados de la temperatura interna. O  sea que la única forma que los 500 ml, sean 500 ml
281. 23:14es que el aire exterior esté a 37 grados igual  que nuestra temperatura interior. En ese caso,
282. 23:18el volumen va a ser el mismo. Si no siempre, por  lo general siempre es mayor el volumen ingresado
283. 23:24porque la temperatura lo dilató y aumentó  el volumen. GAY-LUSSAC. Habíamos dicho que,
284. 23:30Boyle era a temperatura constante, Charles  a presión constante y Gay-Lussac a volumen
285. 23:36constante. A volumen constante nosotros tenemos  que la relación entre presión y temperatura
286. 23:40es una constante. Presión sobre temperatura….  presión sobre temperatura… es una constante. U,
287. 23:44otra forma de expresarlo es que, la presión es  igual a una constante por la temperatura. El
288. 23:49ejemplo más típico de esto es cuando ustedes están  cocinando: tapan el recipiente le dan temperatura
289. 23:54y, adentro el sistema toma mayor presión. O  ejemplo más médico es el autoclave. El autoclave
290. 24:01es una especie de olla ,olla a presión justamente  se le llama (que también hay para cocinar ollas),
291. 24:06donde uno puede aumentar la temperatura y ese  sistema es prácticamente hermético).Entonces,
292. 24:11todo el aumento de temperatura se va a transformar  en un aumento de presión. Así que ahí tenemos un
293. 24:16ejemplo si juntamos las tres leyes nos queda LA  ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES. Fíjense juntamos
294. 24:22las constantes de Boyle la constante de Charles  y la de Gay Lussac una sola constante y nos queda
295. 24:27esta relación. Si queremos podemos decir que un  gas al estar a presión1 , volumen 1 y temperatura
296. 24:321, basta con que varíe una la situación  dos, las otras dos variables van a cambiar,
297. 24:36pero la relación entre ellas y la temperatura se  va a mantener constante. Esa sería la ecuación
298. 24:41general de los gases. Vamos a un poquito más y  terminar este punto. Esta es la parte final de los
299. 24:47bronquíolos respiratorio que es la parte terminal  y que terminan en los sacos alveolares que tienen
300. 24:51muchos alvéolos. Acá tienen muchos alvéolos los  sacos alveolares. Y tenemos conductos alveolares,
301. 24:57que unen sacos entre sí. Acá tenemos algunas  células del epitelio pulmonar. Fíjense hay
302. 25:04capilares donde justamente van a producirse la  hematosis, fibras elásticas que son fibras que
303. 25:09justamente le proporcionan todo lo que hemos  visto en cuanto a la capacidad de retracción
304. 25:13del parénquima pulmonar. O sea, cuando  analizamos la presión elástica pulmonar
305. 25:17o cuando analizamos las resistencias a ese nivel.  El tejido conectivo primero que es el tejido que
306. 25:23va a ser el responsable de la retracción  del parénquima. A esta fibras elásticas,
307. 25:29yo las estiro y luego quieren recuperar su forma  original. Cuando recuperan su forma original
308. 25:33tenemos la espiración que es pasiva, porque no  hay gasto de energía. Estas fibras elásticas se
309. 25:37alteran en los procesos infecciosos del pulmón. Y  pueden llegar a dificultar la hematosis en algunos
310. 25:42casos, porque pueden ser reemplazadas por tejido  fibrótico que no tiene esas propiedades. Por eso,
311. 25:47la distensibilidad del pulmón un pulmón digamos  mayor o de un pulmón afectado por fibrosis pierde
312. 25:52esta capacidad de poder distenderse y volver  nuevamente entregar la energía potencial en la
313. 25:57fase espiratoria. Acá tenemos varios tipos  de NEUMONOCITOS. A nosotros nos interesa
314. 26:01el neumonocitos tipo II y vamos a ver por qué. Vamos a hablar un poquito de TENSIÓN SUPERFICIAL
315. 26:05que es algo parecido a lo que vimos en la ley de  LAPLACE. Acá tenemos por ejemplo una estructura,
316. 26:09supóngase que es un alambre, que está cubierto por  una película de jabón. Y esa película de jabón,
317. 26:13tiene una propiedad que es la de tratar de ocupar  el menor espacio, LA MENOR SUPERFICIE. Entonces va
318. 26:18a TIRONEAR de los alambres estos que están aquí  alrededor. Si justo, este alambre es variable
319. 26:24nosotros vamos a poder ver cuánto va a querer  subir ese alambre. Y si nosotros estamos acá
320. 26:28una fuerza en sentido contrario vamos a poder  determinar cuál es la fuerza de la tensión
321. 26:33superficial, que se llama así, que esta película  genera en esta situación. Acá tengo por ejemplo
322. 26:38un líquido en este caso y, en la superficie  (supóngase que este cilindro tiene lleno de
323. 26:43líquido hasta aquí): cuando tenemos una superficie  hay toda una tendencia un fuerzas involucradas en
324. 26:48tratar de mantener esto con la menor exposición  posible. Estas fuerzas no equilibradas (ahora
325. 26:53vamos a ver por qué no están equilibradas) crean  como una especie de PELÍCULA a esa parte de la
326. 26:56interface. Acá definimos la TENSIÓN SUPERFICIAL  como el conjunto de fuerzas que una superficie
327. 27:01líquida ejerce en su contorno perpendicularmente  a él, tangenciales a la superficie y dirigidas
328. 27:07hacia el seno de la misma. Fíjense ,acá yo puse la  gota de agua que tiene justamente esa forma porque
329. 27:12al querer adoptar la menor superficie posible,  justamente tracciona de todas las interfaces que
330. 27:17están aquí aire-agua y forma una forma redondeada  luego va a ser vencida por la gravedad, pero
331. 27:23primero tiene esta forma como de gota clásica.  La tensión superficial se puede calcular a través
332. 27:28de esta expresión que es la FUERZA / UNIDAD DE  LONGITUD. Es una constante entre la fuerza y la
333. 27:32longitud, se le llama coeficiente de tensión  superficial y depende justamente como ya lo
334. 27:37venimos diciendo de cada interface. Una cosa una  cosa es la interface mercurio-aire, otra cosa es
335. 27:41la interface agua-aire, otra cosa es la interface  alvéolo-capilar. Entonces, recuerden que tensión
336. 27:47superficial al igual que tensión cuando vimos  en biomecánica, es fuerza/ unidad de longitud.
337. 27:52En este caso sería fíjense la fuerza/ unidad de  longitud. Acá tenemos por ejemplo la gota, como yo
338. 27:57les decía ¿ven?, todas las fuerzas tendiendo a que  la superficie sea la menor posible. Finalmente, la
339. 28:02gravedad lo va a vencer. Acá tenemos, por ejemplo,  un líquido en un recipiente. Imagínense todas las
340. 28:06moléculas que están en el seno el líquido están  sometidas a presiones entre ellas. Pero todas las
341. 28:11presiones se compensan entre sí. Entonces ,digamos  no hay afectación global. Cosa que no ocurre con
342. 28:16las moléculas en la superficie, que no tienen un  equilibrio contrario. Entonces es como que, en
343. 28:21la superficie haya una tendencia a la agrupación  hacia el seno del tejido. Hay fuerzas el interior
344. 28:27que hacen que todo está aquí se ocupe con la menor  superficie posible. Esto crea como una especie de
345. 28:33película, en la cual algunos insectos que tienen  un G muy bajo pueden llegar a caminar sobre esa
346. 28:38película. Eso llama tensión superficial.¿ ven? acá  tenemos una película. acá en la profundidad están
347. 28:43todas equilibradas, pero en la superficie falta  el equilibrio de las fuerzas externas. Entonces,
348. 28:48hay una tendencia de las moléculas superficiales  hacia el seno, una tendencia hacia la retracción
349. 28:52hacia el seno del mismo. Y eso crea una especie  de película. Justamente, en la interface entre
350. 28:58el alvéolo y el gas aire (en este caso oxígeno)  existe una película de líquido que justamente
351. 29:05podría hacer peligrar la existencia de los mismos  alvéolos y hacerlos COLAPSAR. Por ejemplo, acá
352. 29:10tenemos una pompa de jabón. Si la pompa de jabón,  una es más pequeña la presión aumentaría en ellos
353. 29:16y se vaciara en los más grandes. Es decir ,acá  vemos lo mismo. Acá tenemos la parte respiratoria,
354. 29:19tenemos conductos alveolares, los canales de  Lambert que son los que están en amarillo y
355. 29:24los poros de Cohn, que son poros que están entre  alvéolo y alvéolo. Los poros de Cohn y conductos
356. 29:29de lambert que unen los terminales de los sacos  alveolares o sea los conductos alveolares con
357. 29:34los sacos alveolares. Y los poros de Cohn unen  alveolos entre sí. Entonces ¿qué sucede? acá
358. 29:38sucedería lo mismo que lo de las pompas de jabón,  es decir que como las presiones intraalveolares
359. 29:42podrían llegar a variar con el radio, sucedería  que aquellos alvéolos que tengan el radio más
360. 29:48pequeño se descarguen en los de radio más grande  y tenga como resultado el colapso de este alvéolo.
361. 29:55Para que esto no ocurra, los NEUMONOCITOS  II producen un tipo de factor de superficie
362. 30:00llamado FACTOR TENSIOACTIVO o surfactante  pulmonar. Químicamente es un detergente,
363. 30:05se llama DIPALMITOIL LECITINA. Lo que hace es  justamente: hace variar la tensión superficial
364. 30:11(que estuvimos hablando recién) en función del  radio del alvéolo. Bueno, acá vemos un poquito
365. 30:17más la estructura molecular del factor. Tiene  fosfolípidos y proteínas. Las proteínas tienen
366. 30:21partes hidrófobas que dan hacia la pared alveolar  y partes hidrofílicas que contactan con la parte
367. 30:26gaseosa. La tensión superficial es habitualmente  de miliNewton (sería acá, la m sería minúscula y
368. 30:33la N mayúscula) sobre metro. Y, lo que sucede es  que, gracias a la existencia de la secreción por
369. 30:38parte de monocito tipo II, del factor surfactante  : cuando el pulmón se distiende (tiene la máxima
370. 30:43distensión pulmonar) baja de 70 a 30 y cuando  tiene la mínima distensión pulmonar llega a 1.
371. 30:49Esto es gracias a surfactante que lo que hace  es bajar la tensión superficial para que no
372. 30:54ocurran los fenómenos que recién hemos visto.  En este tipo de fenómeno nosotros tenemos que,
373. 30:57la presión intraalveolar es igual tensión  sobre radio Entonces cuando el radio aumenta
374. 31:03la tensión superficial aumenta y la presión  intraalveolar se mantiene constante. O al revés,
375. 31:08cuando el radio tiende a disminuir, la tensión  superficial tiende a disminuir de forma tal que
376. 31:12la presión intraalveolar se mantiene constante.  O sea que la presión intraalveolar es un factor
377. 31:17que se mantiene constante gracias al factor  tensioactivo. Aquí tenemos la curva. Es una
378. 31:22curva que tiene un ciclo como diéresis parecido  a lo de la hemoglobina donde nosotros vemos que,
379. 31:27al aumentar la tensión, el surfactante tiene  este tipo de curva. Y, en la fase de compresión
380. 31:32o sea cuando el pulmón se está colapsando, digamos  se está retrayendo la curva del factor tensoactivo
381. 31:37es en cuanto a su secreción es diferente. O sea,  este sería área de superficie para un determinado
382. 31:43cantidad de factor tensoactivo. Fíjense que, a  medida que el área aumenta el factor tenso- activo
383. 31:48también aumenta. En definitiva, lo que quiero  que les quede claro es …acá justamente : que la
384. 31:52presión INTRAALVEOLAR ES LO QUE SE QUIERE MANTENER  CONSTANTE. Esa presión intraalveolar no sería
385. 31:56constante si no estuviese el factor tensoactivo.  Es decir que, aquellos alvéolos pequeños tendrían
386. 32:00mayor presión intraalveolar y descargarían  por medio de los poros de Cohn y conductos
387. 32:03de Lambert en los alvéolos más grandes. Y eso  reduciría el área de intercambio y dificultaría
388. 32:07la difusión de los gases. Esto no ocurre gracias  a que tenemos el factor tensoactivo y entonces
389. 32:12la presión intraalveolar se mantiene constante  ya que tensión sobre radio va a ser constante.
390. 32:17A medida que el radio baja la tensión baja  y a medida que el radio aumenta la tensión
391. 32:20aumenta. Acá tenemos una enfermedad en el niño  que se llama ENFERMEDAD DE LA MEMBRANA HIALINA
392. 32:24que la tienen algunos bebés prematuros porque que  los neumocitos II, tardan un tiempo en producir el
393. 32:31factor tensioactivo. Entonces si hay un prematuro  da lugar ( por la prematurez a que se forme) y
394. 32:34se genera una ENFERMEDAD DE DISTRÉS RESPIRATORIO  llamada enfermedad de la membrana hialina. Bueno,
395. 32:39y ocurre lo que estamos viendo ahora, hay algunas  áreas del pulmón donde no se puede mantener esta
396. 32:42presión intraalveolar constante y hay alvéolos  que se colapsan. Fíjense que, acá tenemos como
397. 32:47una atelectasia parcheada ¿Por qué? Porque la  atelectasia es cuando una parte del pulmón se
398. 32:51retrae. Eso es atelectasia. Entonces, aquí tenemos  áreas de atelectasia parcheada porque el factor
399. 32:57surfactante no se llegó a producir y tenemos  un pulmón inmaduro se llama. Hay una forma de
400. 33:01evitar esto que es cuando uno prevé que el parto  va a ser prematuro. Se le puede dar corticoides
401. 33:05a la madre. Inyectar corticoides para inducir la  maduración de los NEUMONOCITOS tipo II y que no
402. 33:12tengamos este distrés respiratorio relacionado  por la falta de surfactante. Una cosa que quería
403. 33:17decirles que me quedó pendiente cuando vimos  dióxido de carbono, que el dióxido de carbono
404. 33:21por ley de Graham es más pesado. Va ser más pesado  porque CO2 es más pesado que O2, entonces va a
405. 33:27difundir más lentamente. Pero, por ley de Henry  vimos que difunde 24 veces más. Es decir que,
406. 33:32acá cuando vimos que la solubilidad de un gas es  directamente proporcional a un coeficiente y la
407. 33:36presión parcial este producto para el dióxido  hace que sea más soluble ¿Cuántas veces más
408. 33:41soluble? aproximadamente 24 veces. Entonces, se  compensan por un lado la solubilidad 24 veces
409. 33:46mayor del dióxido que el oxígeno por Henry con que  el dióxido por ley de Graham, al ser más pesado es
410. 33:531,17 veces más lenta su difusión. Si uno hace las  2 comparaciones por un lado 24 veces más rápido
411. 33:58por Henry y por otro lado 1,7 veces más lento  por Graham llega a una conclusión que termina el
412. 34:05DIÓXIDO de CARBONO siendo más veloz su difusión  que el oxígeno. Aproximadamente 21 veces 20-21
413. 34:12veces más, por combinar Graham y Henry. De hecho,  hay algunas preguntas donde dice según Graham que
414. 34:18pasa con el dióxido…. según Graham que pasa con el  oxígeno…. según Henry que pasa …o combinando las
415. 34:22dos cosas… Bueno, ahí tienen el surfactante con  la célula II que produce el factor de superficie
416. 34:29necesario para que no ocurra este vaciamiento  de alveolos pequeños en alveolos grandes.